驾驶模拟器中车辆智能体的动力学仿真研究

在驾驶模拟器的虚拟仿真系统中,通过车辆智能体的动力学分析及运动方程计算,从而获得车辆智能体的加速度、速度、位置、发动机转速等的变化,实现车辆智能体的实时运动模拟,驱动视景系统的实时变化,并运用OpenGVS实现驾驶虚拟场景的实时生成和交互显示,由此实现驾驶仿真。     

虚拟驾驶环境中车辆智能体的驾驶行为模型

建立虚拟交通环境的多智能体结构,分析车辆智能体的驾驶行为分层模型以及感知、决策和操作等过程。采用模糊专家系统建立车辆智能体的驾驶行为模型。为模拟现实中的驾驶员行为特性,加入驾驶员因子,使驾驶模拟器的虚拟交通环境更符合现实。运用OpenGVS产生和显示实时交互的虚拟驾驶场景。结果表明该模型能体现实际驾驶行为的多样性、随机性和模糊性。该模型通用有效,它使驾驶模拟器的虚拟交通场景更真实满意。     

视景仿真技术在自行炮驾驶模拟器中的应用

分析了自行炮驾驶模拟器的特点和组成,重点设计了视景仿真软件。根据多年的仿真经验,搭配出较为高效的仿真软件开发平台。该仿真软件具有通用性,可用于其他地面运动车辆的驾驶模拟器中。     

一种用于AFS的半实物仿真平台

为了给自适应前照灯系统（Adaptive Front-Lighting System,AFS）提供一个控制算法验证平台,开发了一套基于汽车驾驶模拟器的AFS半实物硬件仿真平台。在该仿真平台中,PC机采集驾驶模拟器的档位、油门、离合、刹车、方向盘等驾驶信息,由车辆动力学模型模拟实际车辆行为,采用AFS控制模型计算车灯转角控制量,并发送至电机驱动模块进而控制车灯转动,同时将车灯转角信息反馈至PC机。实验表明,该系统能实时记录和显示AFS工作过程中的多种参数,便于进行实验观察和数据分析,从而为AFS系统的控制算法提供一个检验和修正的平台。     

驾驶训练模拟器的设计与开发

随着仿真技术的发展，开发用于驾驶培训的驾驶训练模拟器具有重要的社会和经济意义。文章介绍了驾驶训练模拟器的系统构成，并建立了五自由度整车动力学模型，在视景系统模型的建立过程中选取了合适的图形处理技术优化场景模型，并在视景系统程序实现中采用了多通道图形显示技术，对图像运动匹配一致性进行了重点研究。     

汽车驾驶模拟器中3D场景的设计和实现

1 引言汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶操作,并能在主要性能上获得与实车相同感觉的汽车驾驶训练仿真教学设备。一个好的模拟器应该有一个立体感强、图形逼真的三维视景。YF三维汽车驾驶模拟器的视景系统采用计算机实时生成技术(称为CIG视景系统),它根据当前汽车的状态实时生成逼真的三维场景,使学员感觉就象驾驶真的汽车一样,从而达到训     

一种基于工控机的飞控系统模拟器

本文提出了一种基于工业控制计算机开发的某型无人机飞控系统模拟器,详细描述了系统的功能及结构配置,提出了硬件实现方案,并给出了软件模块功能、流程以及实时性的解决方法。该模拟器可用于无人机系统先期设计验证及系统联试。     

基于Java3D的虚拟环境中智能体视觉传感器设计

提出用Java3D实现虚拟视觉传感器的技术,设计出一个虚拟相机类VirtualCamera,它所表示的虚拟视觉传感器可安装在用Java3D所创建的虚拟环境中的任意物体上.将该虚拟相机类生成的视觉传感器装到作者用Java3D研制的驾驶仿真系统中的环境车辆上进行了验证.结果表明各环境车能按机器视觉方式采集道路环境的图像,为环境车辆按计算机视觉原理认知道路环境并进行行驶控制奠定了基础,进而可使驾驶仿真系统能用于对物理智能车辆对道路环境的感知与行驶决策进行仿真、设计与评价.     

拖拉机遥操作驾驶虚拟现实系统的设计

针对智能拖拉机在复杂多变、操控任务繁多的农业作业条件下难以实现全自主智能驾驶的不足,设计一种基于虚拟现实技术的拖拉机遥操作驾驶系统。首先,开发了虚拟现实主控端硬件系统,包括拖拉机驾驶模拟器及方向盘、挡位、油门、刹车、离合等机构的信号采集和检测电路;并基于VC++平台,结合OpenGL图形程序接口及3ds Max,构建以南京农业大学浦口校区为工作场景的拖拉机遥操作虚拟现实软件系统。实验表明,拖拉机遥操作驾驶虚拟现实系统简单稳定,易于操纵,具有良好的交互性和应用性。     

地铁站虚拟乘客行为模拟研究与实现

地铁站台人群仿真可以增强地铁驾驶模拟器的视觉沉浸感,同时可以用于地铁站台公共场所的应急处理仿真中。但由于乘客行为复杂,影响因素众多,因此乘客智能行为的模拟一直都是地铁仿真系统中的难点。通过调研分析地铁站台上下车人员的行为特征,总结乘客在多种因素影响下的行为规律。通过加入权重因子改进RVO算法实现全局最优路径查询和动态障碍避碰,对行为选择进行量化分析,建立了一套完整、可拓展性较强的智能乘客行为系统。解决了目前地铁模拟器中乘客模型简单、行为单一、真实感较差的问题,提高机车模拟驾驶过程中的场景逼真度和司机沉浸感。     

基于LabVIEW的汽车车速模拟系统设计

综合分析驾驶模拟器的现状及发展前景,以LabVIEW8. 5为软件平台,结合研华工控机、数据采集卡和旋转编码器等硬件构建汽车车速模拟系统;侧试时,系统实时检测模拟器的油门与制动踏板转角值,软件根据建立的车速模拟模型实现车速的动态输出和显示;实验表明该模拟系统开发周期短、高可靠性,能够模拟真实驾车感受的车速,可以用于实验条件下研究汽车操纵与交通情况等问题.     

Evaluation of driver’s behavior with multibody-based driving simulator

This paper deals with a driving simulator with a multibody vehicle model. Driving simulators require a real-time calculation of vehicle dynamics in response to driver’s inputs, such as a steering maneuver or a brake pedal operation. The authors realized a real-time calculation with a multibody vehicle model by approximating the calculation of constraint equations, and developed a driving simulator with 6-axes motion system. Drivers can feel the multibody analysis results through body sensory information such as the acceleration produced by the motion system and the visual information generated by computer graphics with the developed MBS simulator system. In this paper, a closed-loop test of a human-automobile system was investigated with the developed MBS driving simulator. In this evaluation, the driving simulator system and driver’s behavior were included in a multibody dynamics analysis, so it consists of a hardware- and human-in-the-loop simulation. It was observed from test results that the driving behavior was changed according to the parameters of the multibody vehicle model.     

Mixture of Automatically- and Manually-controlled Vehicles in Intelligent Transport Systems

This paper presents a technology which allows for the existence of mixed traffic, as a first step towards intelligent transport systems. We begin by designing an automatic driving controller called the intelligent vehicle driving system (IVDS). This is a two-layer system: the higher layer analyzes the current scenario and infers the control objective that associates with a certain index function; the lower layer optimizes the function provided by the upper layer. IVDS only uses the measurement of a vehicle's speed and distance relative to the vehicle in front, together with measurements of the vehicle's own state. Consequently, the vehicles equipped with the IVDS can operate together with manually-controlled vehicles. Next, a mathematical rule-based model for human drivers is developed. This model attempts to mimic human driver's behavior in vehicle following and lane-changing. Finally, we examine the control performance of the proposed controller and the potential benefits of mixed traffic by implementing the human driver model and IVDS on an automated highway simulator.     

基于V2I/V2N的感知融合系统技术及应用研究

随着智能驾驶技术的研究与发展,单车智能感知的局限性逐渐显现出来,基于V2X的感知技术解决了单车感知在遮挡等场景下的局限性。介绍一种基于V2I/V2N的感知融合系统技术方案,阐述其在智能驾驶系统中发挥的作用。重点讨论路侧感知与车载感知融合技术的算法架构及功能,研究利用V2I/V2N技术搭建智能网联汽车感知系统的可行性,研究基于V2I/V2N的感知融合系统在前车跟车行驶场景、车辆穿越交叉路口场景、高速路匝道车辆汇入场景三种典型场景下的应用。可以为车路协同感知技术应用研究提供参考。     

面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术综述

随着汽车智能化程度的不断提高,智能汽车通过环境传感器与周边行驶环境的信息交互与互联更为密切,需应对的行驶环境状况也越来越复杂,包括行驶道路、周边交通和气象条件等诸多因素,具有较强的不确定性、难以重复、不可预测和不可穷尽。限于研发周期和成本、工况复杂多样性,特别是安全因素的考虑,传统的开放道路测试试验或基于封闭试验场的测试难以满足智能驾驶系统可靠性与鲁棒性的测试要求。因此,借助数字虚拟技术的仿真测试成为智能驾驶测试验证一种新的手段,仿真场景的构建作为模拟仿真的重要组成部分,是实现智能驾驶测试中大样本、极限边界小概率样本测试验证的关键技术,这对提升智能驾驶系统的压力和加速测评水平显得尤为重要。面向智能驾驶测试的仿真场景构建技术已成为当前汽车智能化新的研究课题和世界性的研究热点,作为一种新兴技术仍面临许多挑战。本文提出了面向智能驾驶测试的仿真场景构建方法,系统阐述了国内外研究工作的进展与现状,包括场景自动构建方法和交通仿真建模方法,重点分析一些值得深入研究的问题并围绕场景构建技术的发展趋势进行了讨论分析,最后介绍了团队相关研究在2020中国智能驾驶挑战赛仿真赛和世界智能驾驶挑战赛的仿真场景应用情况。     

智能车图形化编程教学应用研究

本文将Blockly图形化编程工具与智能车的通信控制系统相结合,在web端通过指令代码可视化编程实现远程控制智能车的功能,并实现智能车多个基础功能模块的封装,通过自由组合的方式实现智能车功能代码的初始化。这样就大大降低智能车应用功能二次开发的难度,用户可在web端直接调用拖拽功能模块按需配置即可。同时在通信模块上使用IPv6无线通信协议技术,实现了IPv6技术深入教学领域,并可面向高等院校非计算机专业等提供编程类教学服务。     

车载多传感器的组网技术及其实现研究

随着汽车技术的不断发展,大量智能传感器在汽车上得到了广泛应用,特别是汽车行驶记录仪的推广,对于汽车的安全检测和控制发挥了很好的作用。在汽车内部环境中,如何对这些众多传感器进行通讯连接,是一个重要的问题。以汽车行驶记录仪主模块为主站,各传感器模块为从站,基于CANopen协议对汽车传感器的组网技术开展了研究,建立了一种有效的传感器网络,实现了行驶记录仪主模块对汽车各传感器信息的采集和处理。     

车路协同路侧感知融合方法的研究

随着智能网联汽车技术和产业的不断发展,智能网联汽车逐渐成为人们交通出行的选择之一。但受智能网联汽车自身环境感知系统对特定道路交通场景信息处理的局限,无法实现在所有行驶工况下安全高效的运行,其需车路协同路侧感知技术的辅助方能更安全高效的运行。海量的车路协同感知数据是城市道路和高速公路车路协同、运行分析和科学管理的宝藏,理解和分析这些数据是车路协同路侧感知融合的关键。面对车路协同路侧多传感器的不同数据,如何高效准确地挖掘和提取雷达、视频在不同时间、不同空间维度的数据,实现对重点交通场景(如视野盲区、急转弯道、隧道、桥梁)和交通事件、环境、设施安全等的雷达、视频数据进行快速融合检测、识别与检索,通过蜂窝车联网C-V2X网络在一定时延范围内有效地将路侧感知融合结果数据发送给智能网联汽车,确保其安全高效的行驶,是面向智能网联汽车辅助驾驶的车路协同路侧感知融合的关键问题。基于智能网联汽车其自身环境感知能力,对道路智能基础设施感知网络中的多传感器融合方法进行研究分析,提出了基于误差方差的多传感器融合算法,与非智能道路相比,其效率更高,更加智能化,可有效解决道路交通运行环境中存在的常见问题,为人们提供更加安全、高效、优质的交通出行服务。     

Model predictive control for hybrid vehicle ecological driving using traffic signal and road slope information

This paper presents development of a control system for ecological driving of a hybrid vehicle. Prediction using traffic signal and road slope information is considered to improve the fuel economy. It is assumed that the automobile receives traffic signal information from intelligent transportation systems(ITS). Model predictive control is used to calculate optimal vehicle control inputs using traffic signal and road slope information. The performance of the proposed method was analyzed through computer simulation results. Both the fuel economy and the driving profile are optimized using the proposed approach. It was observed that fuel economy was improved compared with driving of a typical human driving model.     

IMPLEMENTATION OF A DRIVING SIMULATOR BASED ON A STEWART PLATFORM AND COMPUTER GRAPHICS TECHNOLOGIES

This paper describes works related to the development of a land vehicle driving simulator, which consists of a Stewart platform as its motion device and a computer graphical system as its visual component. The main task is to enable the pilot‐experience the sensation of motion while driving the vehicle under the constraint of the platform's finite working space. Involved are works such as establishment of the vehicle dynamical model, analysis of the forces acting on the pilot, and application of the washout algorithm and human motion sensation models. With the results from these works, appropriate motion trajectory commands for the platform can be generated. Besides the physical motion part, a computer graphical system is installed to generate scenes that give visual cues. While following the pilot's steering signals and matching the platform's motion, the visual system creates animation scenes of the environment, which are shown on a large screen in front of the pilot through an LCD projector. To test the completed system, different pilots operate it and give subjective assessments. Also, gyros are mounted on the platform to measure its responses to motion commands. Here some experimental results are summarized and discussed.