驾驶模拟器危险视景研究

摘要

汽车给人类以舒适和便捷等正面效应，同时，也给人类带来交通事故等负面效应。近年来，在我国伴随道路里程的快速增长和机动化水平的飞速提高，交通事故也在大幅度增加。从2000年起，我国因道路交通事故导致的死亡人数连续4年超过10万，交通安全形势非常严峻。 在道路交通事故中，机动车驾驶员因素是造成道路交通事故的主要原因。其中，因超速行驶、占道行驶、无证驾驶、酒后驾驶、疲劳驾驶等造成的交通死亡事故比较突出。道路交通事故死亡人数中，低驾龄驾驶员交通肇事为主。是什么原因使得机动车驾驶员产生驾驶过错，低驾龄驾驶员交通事故高发，这值得我们研究。为保证机动车的行驶安全，研究驾驶员的行为特性、驾驶培训和提高驾驶员交通安全意识就成为道路交通安全的核心问题之一。 人们很难亲历一次事故，所以，在研究道路交通安全和分析道路交通事故时，能使原生事故再现，无疑是一种极具现实意义而特别重要的方法。每个环节在交通事故的演变过程中产生的作用是不同的，通过对交通事故再现的研究，能够发现事故链的症结所在。应用当今的虚拟现实技术就能使人如同亲身经历了事故的全过程，从而清楚正确地找到引发交通事故的真正元凶。 研究驾驶员的行为特征和培训驾驶员时，很多情况下无法在实际道路上体验各种道路危险情况，比如：在城市街道中行人突然横穿道路、机动车不按规定让行导致的碰撞、正常行驶时前方出租车突然刹车后车避让不及导致追尾、在路边停靠的小汽车突然启动驶入行车道等道路交通突发事件等。近年来，随着虚拟现实技术和计算机仿真技术的迅速发展，为开发用于道路交通问题研究的模拟器提供了相关的技术保障。用于研究道路交通安全的驾驶模拟器模拟器，需要设计用于驾驶员行为特性研究和驾驶员高级培训和教练的道路交通虚拟视景系统，需要实现有真实感的动态图形显示和音效合成，显示立体的虚拟环境，以展现驾驶员亲历道路交通突发事件的真实效果，目的在于揭示驾驶员行为与交通事故的相关性规律，防范道路交通事故，为智能交通安全的研究提供一个良好的试验平台。 通过我国道路交通事故统计、事故形态的调查研究，本论文选择了云南部分地区道路交通事故多发段(点)为虚拟危险视景仿真的对象，进行了事故多发原因的调查分析，设计了用于驾驶员行为研究和驾驶员高级培训的驾驶模拟器危险道路交通虚拟危险视景系统。开发了危险视景排序程序，建立了行人横穿道路交通突发事件模型。这些工作为使用驾驶模拟器进行驾驶员行为特性的研究，进行驾驶员的高级培训和安全教育打下一个良好的基础。

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1国内外道路交通安全状况

1.1.1中国的交通安全现状

1.1.2发达国家的交通安全状况及发展趋势

1.2论文研究的意义

1.2.1问题的提出

1.2.2论文研究的意义

1.3本论文研究的内容

第二章虚拟现实技术和驾驶模拟器

2.1虚拟现实技术及应用

2.2驾驶模拟器国内外研究状况

2.2.1开发型汽车驾驶模拟器的研究发展概况[14-15]

2.2.2训练型汽车驾驶模拟器的研究发展概况

2.3我院开发的驾驶模拟器

2.3.1驾驶模拟器构成

2.3.2驾驶模拟器的应用

2.4视景设计软件VSDesign(Virtual Scene Design)

2.5小结

第三章虚拟仿真视景的选择

3.1交通事故与道路条件的统计关系

3.1.1交通事故与道路类型的统计关系

3.1.2交通事故与道路线形的统计关系

3.1.3交通事故与道路横断面形式的统计关系

3.2交通事故的空间分布

3.3我国道路交通事故原因的总体分布

3.4我国道路交通事故形态和类型

3.5仿真道路交通事故多发段(点)的分析

3.5.1道路交通事故多发段(点)

3.5.2实地仿真视景的分析

3.6小结

第四章危险视景的设计开发

4.1设计平台的介绍

4.2静态危险视景设计

4.2.1单个静态危险视景设计

4.2.2静态危险视景的连接调用

4.3动态危险视景设计

4.3.1动态危险视景设计理论

4.3.2动态危险事件的建模

4.3.3动态危险事件的设计

4.4小结

第5章结论与展望

5.1研究成果

5.2研究展望

致谢

参考文献

附录

附录A玉溪化工厂三岔口玉江路地点车速记录表

附录B玉溪化工厂三岔口红塔路地点车速记录表

附录C玉溪交警车辆检测站大桥地点车速记录表

附录D江川三道菜地点车速表

附录E玉溪交警车辆检测站大桥交通调查内容

附录F江川三道菜交通调查内容