交通安全驾驶模拟系统中的人机界面设计

驾驶模拟系统可以通过模拟现实交通环境实现研究驾驶行为、提高车辆及交通安全性的目的.以Quest3D为主要平台,基于蓝虎驾驶模拟器,设计开发了驾驶模拟系统的视觉模拟子系统、声音模拟子系统、体感模拟子系统、操控执行子系统等人机界面模块,分析了关键技术的设计和实现,能较快速、真实地模拟道路场景等现实驾驶环境.通过本模拟系统可以有针对性地研究驾驶行为对交通安全的影响,是进行交通安全性研究的有效途径.     

驾驶模拟系统人机界面的真实性评价

驾驶模拟系统是进行各项交通研究的有效手段和工具.详细描述了基于驾驶模拟器和Quest3D自行开发的驾驶模拟系统体系结构,着重介绍了其视觉呈现、听觉混成、体感模拟等模块组成的人机界面的设计,并采用综合分析法对系统人机界面的真实性进行了综合评价.结果表明,本文实现的驾驶模拟系统所建立的虚拟驾驶环境符合真实环境,其真实性能满足相关研究的需求.     

汽车驾驶模拟器车速里程表和发动机转速表模拟系统的研究

介绍了汽车驾驶模拟器中车速里程表和发动机转速表模拟系统的建立过程及方法．在这个系统中,首先利用D／A转换板卡,采用Visual C＋＋ 6．0编程技术将动力学模型中的发动机转速和车速两个数字量进行D／A转换和处理成电压量．然后分别将车速的电压量通过变频器来控制电机的转速。通过电机来驱动车速表;将发动机转速的电压量转换成脉冲来驱动发动机转速表,以此来建立汽车驾驶模拟器车速里程表和发动机转速表模拟系统．     

基于汽车驾驶模拟器实时降水的实现

从实时降水的角度对汽车驾驶模拟器虚拟场景进行了仿真.通过优化粒子系统,引入点精灵和sha-der着色器,创建了一个参数化、可控制的实时降雨和实时降雪的特效.将GPU硬件加速成功地运用到基于OSG图形开发包构建的汽车驾驶模拟系统中,获得了较好的实时性与沉浸感效果.     

基于模糊神经网络的驾驶模拟器实验有效性评价研究

为提高驾驶模拟实验精度,确保驾驶模拟器获得的实验数据可靠,对驾驶模拟器实验有效性进行科学综合的评价,发现驾驶模拟器设施设置的不足,并进一步优化改进.对驾驶模拟器有效性评价影响因素和应用项目进行总结归纳,运用模糊层次分析法筛选出15个关键评价因素,构建驾驶模拟器有效性综合评价指标体系.结合模糊神经网络原理,建立了基于模糊神经网络的驾驶模拟器实验有效性综合评价模型,并对其精度进行检验,最后对模型进行了实例应用分析.研究结果表明:建立的驾驶模拟器评价模型拟合精度高达82.6％,且运用实际的一台驾驶模拟器进行评价,输出该台驾驶模拟器最终的驾驶模拟器实验有效性评价结果值为0.6736,评价等级为中等,且该驾驶模拟器还需要在标志可视距离、液压系统位移、危险场景速度位移方差等方面加强改进和优化.     

汽车驾驶模拟器视觉系统传输延迟补偿

为了减小视觉系统的传输延迟对汽车驾驶模拟器的影响,应用机动目标跟踪理论中的当前统计(CS)模型并结合自适应卡尔曼预测方法,对汽车驾驶模拟器中车辆的位置进行预测,形成针对驾驶模拟器视觉系统传输延迟的当前统计模型补偿器。建立了驾驶员-驾驶模拟器仿真模型,分析了传输延迟对驾驶行为的影响,对比了当前统计模型补偿器与美国国家先进驾驶模拟器(NADS)的补偿器、改进的McFarland补偿器的补偿效果,结果表明当前统计模型补偿器具有更好的补偿效果,并在ASCL开发型汽车驾驶模拟器上对该补偿器进行了验证。     

分布式虚拟现实技术在驾驶模拟器中的应用

将分布式虚拟现实技术应用于汽车驾驶模拟器中,使得多用户可以同时在一个场景中进行驾驶模拟交互,达到更好的训练目的.首先介绍了分布式虚拟现实的相关理论,而后在系统实现过程中使用SOCK-ET技术,采取面向对象的方法,设计通用数据包,简化了网络编程中的各种问题,达到了良好的通信效果.并介绍了分布式汽车驾驶模拟器系统实现的核心技术.     

六自由度运动平台汽车驾驶模拟器临场感研究与开发

搭建了汽车驾驶模拟器运动平台,采用先进的视景仿真软件OpenGVS SDK和MultiGen Creator,并结合面向对象技术设计与开发了汽车驾驶模拟器大规模真实感视景系统,动画频率能达到60帧/s.采用六自由度运动平台为驾驶学员提供了在坡路、颠簸路面等以及车辆加减速、转向、侧滑时的运动临场感.测试结果表明,所建立的汽车驾驶模拟器系统能够满足汽车驾驶培训的要求,并且具有良好的真实沉浸感.     

基于知识的汽车驾驶技能和交通规则学习系统

针对目前汽车驾驶模拟器存在的道路标识、标线及交通法规知识内容体现不足的问题,提出了一种基于知识库的汽车驾驶知识学习系统框架,构建了详细的驾驶知识数据库;建立了简单实用的用户界面,将枯燥的书本知识变得简单生动;同时,将知识库知识与虚拟驾驶模拟器融合,使驾驶知识融入虚拟驾驶全过程。从而在学习驾驶技能的过程中,不仅练习了驾驶操作,还学习了交通法规,实现了真正意义上的驾驶模拟器。     

虚拟驾驶系统运行仿真及控制的设计与实现

针对现有虚拟驾驶系统中的常见问题,改进了车辆的运动模型、给出了统一的控制输入形式、将相机与车辆分离,设计了一个优化的运行仿真及控制模块,并且利用跨平台的开源3D图形工具包OpenScene-Graph,在VC.Net平台下实现了一个虚拟驾驶模拟系统.实验证明该系统真实感、灵活性强,实用性好,易于移植.     

Prediction of Commuter Vehicle Demand Torque Based on Historical Speed Information

The development of vehicle-to-everything and cloud computing has brought new opportunities and challenges to the automobile industry. In this paper, a commuter vehicle demand torque prediction method based on historical vehicle speed information is proposed, which uses machine learning to predict and analyze vehicle demand torque. Firstly, the big data of vehicle driving is collected, and the driving data is cleaned and features extracted based on road information. Then, the vehicle longitudinal driving dynamics model is established. Next, the vehicle simulation simulator is established based on the longitudinal driving dynamics model of the vehicle, and the driving torque of the vehicle is obtained. Finally, the travel is divided into several acceleration-cruise-deceleration road pairs for analysis, and the vehicle demand torque is predicted by BP neural network and Gaussian process regression.     

驾驶模拟器中的一种车辙可视化方法

为了增强驾驶模拟器视景仿真的逼真性,提出一种基于三角形带绘制车辙的实现方法.介绍车辙纹理格式并采用三角形带构成车辙面.根据新车辙面与车身相对位置的不变性,应用矩阵变换计算构成车辙面顶点数组的坐标.给出绘制车辙的步骤.通过平移顶点数组的方式连接新旧车辙面,修改顶点数组的顺序避免车辆倒退时车辙错乱.将该方法封装为f函数,提高绘制车辙时的重用性.采用Vega Prime建立驾驶模拟器视景仿真.仿真结果表明:当车辆直行、转弯、倒退时,调用2次f函数即可正确渲染出2条车辙,且车辙具有良好的视觉效果;修改顶点数组顺序后解决了车辙错乱问题;仿真平均刷新频率达到30 Hz以上.该方法不影响仿真实时性,满足视景仿真要求|能用于驾驶模拟器提高视觉逼真性.     

多媒体技术在电站仿真机中的应用

介绍了多媒体技术在电站仿真技术中的意义和实现方法。实现诸如炉膛火焰监视、设备巡视场景、控制室环境声音、汽包水位监视、语音报警、操作指导等功能。基于事件驱动的多媒体同步处理方法的应用，方便实现多种媒体的协调处理，共同完成仿真机中的多媒体功能。     

基于理想转向传动比的汽车线控转向控制算法

以29自由度汽车动力学模型为基础,提出了保证汽车转向增益不变的理想传动比稳态控制策略,使线控转向汽车转向特性不受车速和方向盘转角变化的影响;提出了基于状态反馈的动态校正稳定性控制算法。仿真和驾驶模拟器实验表明,基于理想转向传动比的稳态控制策略保证了汽车转向增益不变,减轻了驾驶员的负担,适合于更多的驾驶人群;基于状态反馈的动态校正稳定性控制算法有效提高了汽车的稳定性。     

汽车模拟驾驶模型与仿真的研究

在主动型驾驶模拟训练系统中 ,模拟驾驶舱各个操纵机构存在着多输入、多耦合、非线性的控制作用 ,而驾驶模拟训练要求驾驶动力学模型适于快速实时仿真 .本文使用拟合多项式描述汽车发动机负荷特性 ,提出结构简化的汽车速度和方向控制模型 .对模拟驾驶的仿真结构和学员操作的逻辑判断进行了讨论 ,通过对操纵机构输入的线性化处理 ,得到汽车行驶的仿真模型并选择快速仿真算法实现了所建模型 .实验结果表明 ,本文提出的理论模型和仿真算法是正确可行的     

驾驶疲劳声音对策有效性的驾驶模拟

采用驾驶模拟实验,验证了声音刺激作为驾驶疲劳对策的有效性。通过声强、声频、持续时间和持续间隔4个因素合成不同类型的声音刺激源。选择容易出现驾驶疲劳的单调性场景和中午时分进行实验,采用眼动和驾驶员的面部特征作为驾驶疲劳的评价标准,当疲劳现象出现后启动声音刺激,分析不同类型的声音刺激前、后的脑电、心电、眼动等生理指标和驾驶操作水平的变化规律。结果表明:驾驶员在疲劳状态下,对单一声音刺激存在警觉反应,但刺激的效果不能持久,在声音刺激之后仅仅能够维持几分钟。同时发现声音类型对刺激的效果有显著影响。因此,需要进一步分析声音的各个因素对驾驶疲劳指标的影响程度,构建持续警觉的组合声音作为有效的驾驶疲劳对策。     

飞行模拟器三维声音仿真及实现

为了使飞行仿真具有真实感和沉浸感,重现飞机座舱的三维声场环境是非常必要的.在确立飞行模拟器所要模拟的声音事件基础上,使用频谱分析和时频分析方法分析实际现场采集的声音数据,找出飞机各个部件声音的基本特征,再使用LMS自适应滤波及其他各种信号处理方法从原始录音中提取出用于仿真的声源.基于系统集成和性能的考虑,提出一种新的声音仿真系统组成方案,并在软件实现上使用面向对象的程序开发方法.详细讨论了研究开发三维声音仿真系统的关键技术,即声音实时合成技术和空间化技术.将开发出的三维声音仿真系统集成在实验室的波音737-800飞行模拟器中,经过大量试飞证明了该开发方法的可行性和有效性.     

铁路救援起重机模拟器视景仿真系统的研究

为了提高铁路救援人员培训效率,实现高效、节能、安全的培训救援人员,对铁路救援起重机驾驶模拟器视景系统的开发技术展开了相关研究。利用闭合前向运动学和基于约束的前向动力学的方法构建起重机的动力学模型,建立三维虚拟救援工作场景,通过脚本程序驱动系统动力学计算和图形渲染,最终实现了救援起重机工作过程的可视化模拟。仿真结果表明,本文所开发的视景仿真系统具有较高的逼真度,能够满足铁路救援起重机驾驶模拟器的要求。