研究型汽车驾驶模拟器性能介绍

研究型汽车驾驶模拟器

一、模拟器介绍

      研究型汽车驾驶模拟器是一款定位于高校和科研机构开展交通安全和驾驶行为相关研究的专业产品。研究型汽车驾驶模拟器不仅提供逼真道路交通仿真场景、真实感驾驶模拟座舱，还提供更为的驾驶操纵传感器输出，以及满足研究所需的交通场景编辑系统、驾驶员视线分析系统、驾驶员生理测量系统、驾驶员运动捕捉动作分析系统、驾驶行为分析系统等；具备定制和升级能力，能满足多种道路交通和驾驶行为相关研究的实际科研需求。 

 二、驾驶行为分析功能

      模拟器各传感器的输出参数与驾驶操作视频之间，以及仿真系统场景之间具备同步功能。仿真系统虚拟场景中的事件、驾驶人操作传感器的时刻、操作量，以及驾驶人动作视频之间通过特定的控制协议实现高精度同步，便于开展驾驶行为特性研究；专业开发驾驶人行为分析系统不仅能回放驾驶人全过程的驾驶过程的视频，还能同步将其操作状态（如转向、制动、变道等）配合视频进行输出；同时，配合配套的采集设备，还能准确回放在这些操作状态前后，驾驶人的生理、心理状态参数（如眼动、心率、血压、皮电、呼吸等）的变化值。

 三、技术特点

1 高精度传感器

      特有的传感器模块采用高精度传感器采集驾驶人的操控信息，包括方向盘转角、方向盘扭矩、制动踏板行程、制动踏板加速度、油门踏板行程、油门踏板加速度，并可根据客户要求加装特别精度或样式的传感器

2 实车驾驶模拟座舱

      驾驶模拟座舱采用实车仪表台、座椅等操控部件，驾乘感受真实。方向盘采用ASWS主动转向轮系统模拟驾驶过程中方向盘的回正力矩，助力转向等操作手感；油门踏板、制动踏板、离合踏板安装布置均参照同车型的参数进行安装，力求人机界面的高度和谐统一与自然。

3 逼真驾驶操纵感受

       研究型驾驶模拟器采用多自由度汽车行驶动力学模型，解算每一时刻车辆的运动姿态。动力学解算部分采用模块化设计，可根据用户的实际需求，提供3自由度、11自由度、17自由度动力学解算功能，为汽车驾驶模拟的操纵感受提供技术保证；如有需要，可配合参数输出模块，提供定制化动力学参数输出到外部网络、文件或数据库。

四、应用范围

配合驾驶模拟器制作了下述4中典型的VR模型数据。典型路段数据均 基于中国实际的道路建模，是可以辅助驾驶模拟器有效应用的实时VR模型。数据提供场景功能，环境切换功能，车辆运动模型切换等丰富的驾驶行驶环境。

■城市道路数据
  基于北京市三环线为中心对首都特有的城市道路网进行了再现。对权限道路标识，标线（对应中国GB5768-2009规范）和向岛牌基于实地取材进行建模和 配置，对具有北京特色宽敞的道路路幅，苜蓿也行立交等数十处立交桥进行了制作，沿线的道路设施，建筑物进行了重视再现。加上包括08年奥运场馆的「鸟巢」 等地标性建筑物的配置，真实地烘托出了北京城市环线所特有的空间感。
 

■高速道路VR数据
国道G110的扩宽业务为北京的实际数据模型。以往双向2车道的一般国道扩建为分离式路基的双向4车 道道路，运用 UC-win/Road基于建设中的设计图纸进行了数据制作。真实再现了施工期间大型卡车的交通流特征，并在场景功能中加入雨，学，冰冻路面等特殊气象。 此外，对于本系统可替换卡车客舱值特点，数据制作过程中照顾了适宜的驾驶空间，重视再现了车辆和驾驶员的感觉。

■山岳道路VR数据
对国道G109的部分区间进行再现的VR数据，为了让驾驶员真实感受到车辆在不同转弯半径上通过时驾 驶模拟器带来的加速度感及离心力，对道路结构进行了忠实再现。参考实地拍摄的视频对连续弯道进行了制作，包括道路的横截面，侧沟，排水路，边坡材质等均参 考实地拍摄的照片素材进行了再现。 
 

■无限循环道路数据
以疲劳驾驶研究为目的制作的VR数据，利用二次开发「交通接续」功能，驾驶员可在场景路网内无限循环驾驶。道路结构则财通中国具有代表性的典型横截面，根 据实地手机的路况信息进行了交通流车辆的忠实再现。