基于汽車駕駛模擬器的動態(tài)情景建模與仿真.pdf

1、隨著我國國民經濟的發(fā)展，機動車保有量不斷增加，機動車數量的增加也使得道路交通安全形勢嚴峻，交通事故持續(xù)增長。為提高道路交通安全性，減少和預防交通事故，人-車-路環(huán)境協(xié)調性的研究成為重要的課題，而汽車駕駛模擬器成為研究該課題的重要工具。動態(tài)情景建模與仿真系統(tǒng)是在汽車駕駛模擬器上進行開發(fā)的。在模擬器上構建的動態(tài)危險情景，可以供駕駛員進行訓練，提高駕駛員在緊急情況下的車輛控制技巧以及學習各種情形下的避讓策略。通過訓練一方面可以減少由動態(tài)突發(fā)事

2、件導致的交通事故，另一方面研究人員可以通過觀察駕駛員的操作行為以及分析實驗數據，研究環(huán)境中各因素對駕駛員操作以及交通事故的影響。本文對汽車駕駛模擬器的動態(tài)情景建模與仿真進行了研究。主要內容如下：
　　 ⑴介紹了國內外基于模擬器的動態(tài)情景的研究現狀，對易發(fā)生交通事故的各種動態(tài)情景進行研究，通過數學建模方法，建立了表述動態(tài)情景的模型。然后根據動態(tài)語言的特點，將模型進行轉換，轉換為能在計算機中使用的腳本格式。在動態(tài)情景模型及腳本格式的

3、基礎上，進行系統(tǒng)需求分析，設計了系統(tǒng)的功能模塊。結合需要實現的功能模塊以及原有的模擬器系統(tǒng)結構，設計了仿真系統(tǒng)的結構框架。
　　 ⑵研究了腳本技術和計算機仿真技術，根據設計的系統(tǒng)框架，實現了動態(tài)情景仿真系統(tǒng)。在動態(tài)情景腳本構造模塊中，實現了獨立的動態(tài)情景編輯界器，選用Lua動態(tài)語言并將模擬器仿真軟件中的部分信息通過接口的形式開放給腳本，實現了動態(tài)情景的腳本表示。在動態(tài)情景解析模塊中，設計了動態(tài)情景對象抽象類以及具體對象子類，用來

4、記錄從腳本中解析到的對象信息，腳本的解析主要是通過Lua的棧調用Lua自身API函數來實現。動態(tài)情景呈現模塊中，進行了情景中對象的創(chuàng)建和呈現，對象的運動由幀監(jiān)聽器調用腳本中設計的運動函數并每幀進行渲染來呈現。
　　 ⑶以行人過馬路和車輛剎車動態(tài)情景為例，在仿真系統(tǒng)上進行了實驗。將動態(tài)情景轉換為情景模型，在編輯中根據模型編輯該情景，將編輯器輸出的腳本文件載入汽車駕駛模擬器，動態(tài)情景通過渲染呈現。利用動態(tài)情景仿真系統(tǒng)仿真的動態(tài)情景和