汽车模拟驾驶平台开发及其在道路安全评价中的应用研究

摘要

传统交通事故研究主要针对事故黑点进行甄别并提出改善措施，这种事后型的交通安全研究虽然针对性较强，但同时也以牺牲道路使用者的生命和财产安全为代价。《公路项目安全性评价指南》基于运行速度预测对公路项目进行设计阶段的事前型安全性评价，高等级公路的运行速度与道路条件的相关性较小，使得安全性评价流于形式。本文开发汽车模拟驾驶平台并用其进行道路安全评价更加切合实际更直观。
　　 首先，分析模拟驾驶仿真与虚拟现实的关系，探讨虚拟现实技术的关键特征——“交互性”和“沉浸性”，并分别针对小同场景运用相应的优化技术。
　　 其次，提出模拟驾驶平台的总体构建，从场景模块、驾驶模块和辅助模块三方面进行详细论证，构建以模拟驾驶试验为手段、以安全评价对象道路为场景、以多通道输出为载体的高仿真度的交互式模拟驾驶平台。
　　 再次，从视觉空间布局、行车动力特性、驾驶员生理信号和行驶速度等方面对模拟驾驶平台进行实车标定试验，验证模拟驾驶平台在视觉、动力学、生理反馈等方面的可靠性。
　　 最后，以数理统计为方法，从模拟驾驶行驶速度、模拟驾驶操作和模拟驾驶生理信号三方面分别与事故分布统计及运行速度预测模型计算结果进行对比分析，验证基于模拟驾驶进行道路安全评价的可行性。
　　 经验证，本文运用虚拟仿真技术建立的模拟驾驶平台具有较高可靠性，并证实了在道路安全评价中的可行性，初步提出了道路安全评价的新方法。