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.     

网络对抗训练模拟系统的设计与实现

提高计算机网络对抗能力,是夺取信息优势和控制网络权的必要手段和途径;网络对抗训练模拟系统的建立有利于网络对抗人才的培养。研究和设计了一种网络对抗训练模拟系统,并从关键技术及其实现的角度讨论了相关子系统,包括交互式对抗训练模拟系统、对抗训练模拟支持软件系统、对抗训练模拟评估系统和对抗训练模拟信息库。该系统能够为网络对抗理论研究与对网络抗训练模拟提供一个良好的环境,具有十分重要的意义。     

空间声音建模技术及其在驾驶模拟器中的应用

描述了声音模拟中的关键技术——空间声音定位原理、声音衰减的距离模型、声音的多普勒效应及计算公式.介绍了两个虚拟空间中声音开发工具包——Open AL、DirectSound.根据在驾驶模拟器中的实际运用,给出了应该着重考虑解决的一些问题.驾驶模拟系统中加入声响模拟系统后,使模拟器摆脱了单纯的视觉信息感知,驾驶员对驾驶环境有更充分的了解,并可以及时做出相应的判断和动作,增强驾驶模拟器的培训效果.     

道路交通标志标线视认性虚拟测试系统设计

针对道路交通标志标线视认性静态测试不足和动态测试过程工作繁重,设计由车辆、场景生成子系统、声响模拟子系统、驾驶行为测试子系统、虚拟仪表子系统,试验信息管理子系统等构成的基于半物理模型汽车模拟器的道路交通标志标线虚拟测试系统,探讨利用虚拟现实VR(VirtualReality)技术进行车辆运行时各种动态道路交通环境场景生成关键技术,提出了动态道路场景生成控制参数车辆运行速度和驾驶员视角的建模方法,论述了测试系统试验管理软件应具有的功能,展望了道路交通标志标线视认性主观评价方法和基于驾驶行为的道路交通标志标线视认性建模等内容。     

基于决策优化模型的驾驶行为建模方法

为了能在微观交通仿真模型中对复杂交通环境下的驾驶行为进行统一的数学描述，提出一个基于决策优化模型的驾驶行为建模方法.通过扩展Helly跟车模型并将其等式约束变换为不等式约束，建立驾驶员的可行加速度决策空间，再依次求解轨迹最优目标和速度最优目标，得到一个满意的横纵加速度.该建模方法将跟车、换道、超车、穿插、制动等驾驶行为统一地在驾驶行为决策优化模型进行描述中，模型结构灵活，模型参数校正方法简单明了，适用于交通环境复杂的混合交通流微观仿真建模.     

虚拟场景下饮酒对驾驶操作的影响分析

论文运用驾驶模拟舱研究饮酒对驾驶操作行为的影响.在由急弯、紧急停车港、障碍区和直线路段组成的虚拟场景中,利用驾驶模拟系统实时采集驾驶操作行为数据,建立各种操作行为的评价指标,运用成对t检验方法对各指标的实验数据进行分析.结果表明,饮酒对驾驶员的制动、转向、离合、油门等操作行为有显著影响,随着酒精的消散,松离合器踏板的速度、踩制动踏板和油门踏板的速度与深度等指标的差异逐渐减小.实验结果说明饮酒后驾驶员的操作行为发生了显著变化,且这种变化随酒精浓度的降低逐渐减小.该结论为进一步研究饮酒对驾驶操作影响的定量分析与判断奠定了基础.     

煤岩体应力-渗流-温度多过程耦合试验系统

自主研制了煤岩体应力-渗流-温度多过程耦合试验系统,可以实现不同地应力、温度、流体压力等条件下煤岩体应力变形-瓦斯解吸/扩散-气体运移-温度传输等行为的试验模拟.该系统主要包括岩芯夹持子系统、流体控制子系统、温度控制子系统、操作控制及数据分析子系统等.岩心夹持器的煤岩样通过液体自动加压泵精准控制加载应力;特制的橡胶套包...     

面向对象的中厚板轧线模拟系统设计开发

为实现轧线自动化系统离线调试和优化目的,开发了中厚板轧线模拟系统.应用面向对象技术进行模拟系统设计,将轧线划分为设备对象、仪表对象和轧件对象.单体对象通过封装的服务更新自身属性,通过开放的公共属性建立对象之间的关联.基于过程控制系统平台环境进行模拟系统开发,采用多线程结构满足中厚板轧线多个工艺区域的模拟要求,以时间触发器控制模拟时间步长,采用实际数据回放方法产生模拟系统的轧制工艺数据.模拟系统实现了从坯料上线开始到轧制结束生产过程的模拟,设计开发的中厚板轧线模拟系统已应用于实际工程项目,满足了轧线自动化系统的离线调试要求.     

桥隧群环境对驾驶人驾驶行为及生理反应的影响

为研究桥隧群环境对驾驶人驾驶行为和生理参数的影响,设计实车实验采集典型桥隧群路段和普通高速段驾驶人驾驶行为和生理参数的改变量。采用符号秩检验方法,检验不同路段下驾驶人横向控制行为、纵向控制行为、心率及注视持续时间、制动反应时间等相关参数的差异显著性,以求揭示桥隧群驾驶行为改变的内在机理。研究结果表明,桥隧群环境下驾驶人在纵向控制水平上驾驶能力显著下降,在应对高负荷驾驶压力下的产生补偿行为现象。驶入桥隧群交通环境后,驾驶人进入了高层次的压力阶段,视觉和心理负荷明显增大。补偿行为虽然在一定程度上改善了驾驶安全,但在过高心理负荷的情况下,补偿行为的削弱会对驾驶安全造成更大的危害。     

车辆换道行为风险评价方法研究进展

驾驶人的换道行为通常会对交通安全产生一定的负面影响,为了保证车辆换道安全,防止交通事故的发生,应该对车辆换道行为风险情况进行识别和评价。通过对国内外相关文献的系统研究,从文献统计分析、关键词可视化及数据集分析3个方面对车辆换道行为进行了综述,总结了车辆换道关键影响因素的研究热点;并通过回顾国内外车辆换道行为风险评价方法,总结分析了当前研究应用较为普遍的基于交通冲突的风险评价方法以及基于驾驶意图的风险评价方法;最后讨论了当前车辆换道行为风险评价研究存在的问题以及未来发展趋势。研究表明：车辆换道行为研究应结合交通环境特性,研究更具有普适性和可移植性的车辆换道模型是未来有待突破的研究方向;此外,在未来车辆换道行为风险评价研究中驾驶人驾驶意图、换道决策调整等变化是一个重要研究方向;基于当前车联网技术的发展,未来研究应考虑更广泛的影响因素,利用更加广泛的交通环境信息,考虑异构交通流环境对车辆换道行为风险的影响,进行更加综合的风险评价方法研究。研究人员有机会通过汽车远程信息,可以更好地理解驾驶行为和交通事故的成因,为车辆换道风险的综合评价方法研究带来了新的机遇和挑战。     

基于决策树的驾驶差错恢复行为的建模

驾驶行为模型化是道路交通系统分析中一个十分重要的研究领域.通过定量分析驾驶差错状态恢复行为的特性,依据对驾驶差错状态的识别和改正行为的测度,建立了驾驶恢复度模型;结合对驾驶行为的测试数据与主观判断,运用改进的决策树求得了驾驶差错状态的恢复概率.该研究结果有利于对道路交通系统中驾驶行为特征的进一步认识.     

驾驶行为形成模型及其在道路交通系统中的应用

为了给驾驶行为模型化和道路交通事故原因辨识提供新的途径 ,以便从实践上达到解决诸如驾驶失误预防和驾驶行为分析等道路交通安全问题 ,提出了适于定量评价驾驶失误对道路交通安全影响程度的驾驶行为形成模型 .该模型能用于辩识道路交通事故原因 ,为驾驶员训练提供数据 ,评价驾驶步骤和道路交通系统中人的因素设计     

基于汽车排放评估的交通环境评价方法

在分析目前国际上通用的交通规划和静态交通仿真两种评价方法的基础上,提出了利用动态交通仿真进行交通环境评价的新方法。由交通网络、交通需求、交通仿真和车辆排放4个模块组合为交通排放评价模型。该方法可以适时准确地描述车辆在交通网络中的动态运动特性,从而可对整个城市的现代交通网络进行准确的交通环境评价,还可对特定的智能运输系统技术进行环境评估。     

城市快速路高架桥段行驶视觉空间的结构特征与行车安全

视觉疲劳是驾驶人在高速行车过程中致命的交通安全隐患,对驾驶人行驶视觉空间的结构特征进行数量化分析,是研究驾驶视觉和行车安全的重要途径.针对城市快速路高架桥比例高和视觉环境单一等特点,用车载等距变距自动成像技术对高架桥段驾驶人行驶视觉空间进行还原模拟实验,采用数值计算对普通高架桥段和特殊零界面高架桥段行驶视觉空间的结构特征进行分析比对,确定两种典型空间的视觉要素构成与变化频率.实验结果表明,除天际背景外城市高架路行驶视觉空间内的视觉要素均低于普通城市道路;普通高架桥段的主要视觉要素为空旷天际背景的桥面,其次为右侧沿街建筑,且分布均衡单一,易导致驾驶人视觉疲劳;零界面高架桥段的视觉要素较长时间处于匮乏状态,易引发驾驶人焦虑、恐慌和不稳定感等负面驾驶心理.通过交通安全设施的合理设计引导驾驶员视线适时收放可有效缓解驾驶人的视觉疲劳,增加视觉对象作为高程参照是消除零界面桥段负面驾驶心理的最直接手段.     

高速公路汽车辅助驾驶安全换道模型

为解决高速公路行车危险状态下驾驶员有意识换道过程中发生的车辆碰撞等交通事故问题,在前期研究车道偏离预警的基础上.针对确立的典型换道场景,建立了更加符合实际的基于换道过程中车辆加速行为的安全换道模型,并借助Matlab软件开发的仿真程序对建立的模型进行了仿真分析。结果表明,本文建立的模型具有较好的实用性,可为进一步建立车辆安全换道辅助系统奠定基础。     

汽车驾驶行为试验系统信息采集模块设计与实现

利用实际车辆开展道路试验是获取驾驶行为数据的有效手段之一。从需求层面对汽车驾驶行为试验系统信息类型进行分析,在此基础上设计试验系统信息采集模块结构。结合开发实例阐述了信息采集模块硬件、数据传输协议、试验数据管理软件的设计方法及其关键技术。最后根据系统试运行采集的数据及其特征,探讨离合器踏板踩踏、油门踏板踩踏、车辆速度3类实车驾驶行为信息标定法则。该系统模块可用于驾驶行为实车试验实施及其数据分析。     

单点相位交叉口两难区主动控制研究

为改善交叉口安全状况,提高整个交叉口的交通安全水平,考虑到交叉口因信号控制不当造成的事故原因,重点对两难区的驾驶行为进行了分析．为克服以往研究中车辆以匀速状态通过交叉口的不合理性,实时保障车辆在信号控制交叉口不发生碰撞事故,尤其是两难区的存在导致的追尾、侧面碰撞事故,提出了考虑驾驶行为的交叉口交通信号主动控制策略并对控制策略的有效性进行了仿真验证．仿真结果表明,交叉口交通信号主动控制策略有效地提高了交叉口车辆的安全性,为道路交叉口防撞提供了新方法．     

城市区域交通智能分散控制研究

针对城市区域交通非线性、不确定性和模糊性特点，提出了一种新颖的实时智能分散控制策略.把整个城市区域交通作为一个大系统，区域中的各交叉口作为子系统，在每个交叉口设置一个独立的控制器，该控制器根据自己和相邻交叉口的交通流信息对交叉口的相序、相位切换、信号周期和绿信比进行动态优化.每个控制器有3个模块组成：相序优化模块、绿灯判断模块和相位切换模块.对每个控制模块设计了相应的模糊优化控制算法，并用改进的BP神经网络实现算法的模糊关系.控制目标是保持区域内各交叉口前的交通畅通和车辆延误最小.仿真研究表明，在交通流量较大和流量时变的环境下，智能分散控制方法比普通单交叉口车辆感应控制方法的控制效果更好,实用性更强.     

Order Exponential Evaluation Model for Road Traffic Safety in City Clusters

城市群道路交通安全的时序指数评价模型

胡启洲¹,黄仕进²,李婉莊²,谈敏佳¹

（1.南京理工大学 自动化学院,南京 210094;2.香港大学 土木工程学院,香港999077,中国）

中文说明：

城市群由空间区域,自然因素和社会经济组成,其中一个或两个超大城市是区域经济的核心。 这些城市共同构成一个相对完整的集群,具有现代交通和综合交通网络的可达性,并通过信息网络的发展在个体之间建立内在关系。因此对城市群交通安全进行评估很有必要。本研究提出一种用于估算城市群道路交通安全的指数模型。在研究我国城市群的实际情况后,本文在模型中引入了交通流内在属性,并利用交通发展的特征和规律模式来识别城市群中道路交通的安全水平。此外,本文基于时空分布构建了城市群道路交通安全评价指标体系。

该指标分别是：

I1是人类; I2是车辆; I3是道路; I4是环境; I11是交通安全的执行率; I12是驾驶合规率; I13是交通安全意识; I14是车辆载荷系数; I21是车辆驾驶性能的连续运动率; I22是车辆定期检查合格率; I23是人均机动车辆的数量; I24是救援设备的完整性; I31是车辆密度; I32是平均速度; I33是道路几何; I34是道路设施的完整性; I41是地质和水文条件; I42是气候条件; I43是道路系统的设计合理性;而I44是道路系统的管理理性。

从分析“人 - 车 - 路 - 环境”系统各要素之间的相互作用,并研究它们的相互影响,以帮助开发优化道路环境和交通的方法,并获得解决方案符合安全舒适运动的要求。

然后,在考虑了交通事故的主要特征和产生过程后,通过阶指数函数提出了道路交通安全综合评价模型。该模型可以有效控制交通系统的不安全行为,可以定义城市群中的道路交通安全水平,并动态检测道路安全风险。通过与道路交通安全通用模型（理想模型）的比较,对中国三个城市群的统计数据进行验证。

本文首先通过估算三个中国城市群的安全值来验证订单指数评估模型（OEEM）的有效性：京津冀（城市群）,珠江三角洲（城市群）和长江三角洲（城市群）集群）。结果表明,城市群比安全城市更安全。从整体排名值可以清楚地看出三个城市群的道路交通安全水平。因此,它可以帮助运输管理人员在交通建设方面做出一些政策决策,以避免交通事故,保证交通顺畅。结果符合2016年这3个城市群的实际事故数和死亡人数。然后,本文设计了一种基于理想模型的道路安全评估方法,用于与所提出的模型进行比较。理想模型显示了与所提模型的一致性结果,并获得了相似性数据。然而,阶指数评估模型的计算误差为0.055227,理想模型的计算误差为0.0598。此外,该方法的相对误差为0.038,理想模型的相对误差为0.1005。它验证了所提出模型的优越性。

该研究的主要贡献在于,所提出的方法可用于通过订单指数函数来识别城市群中道路交通的安全水平,并建议改进措施。它还可以考虑具有各种权重的道路交通系统的各种指标的评估矩阵。该研究提供了一个可以解释各种评估矩阵的综合模型。最后,它可用于深入评估城市群中的道路交通安全。 OEEM可以克服干扰对交通安全状况的影响,并估计道路安全水平,从而清晰地反映整个城市群的交通状况。

关键词：城市群;道路交通安全;评价模型;阶指数函数