仿真駕駛系統

仿真駕駛系統

是指利用現代高科技手段如:三維圖像即時生成技術、汽車動力學仿真物理系統、大視場顯示技術(如多通道立體投影系統)、六自由度運動平台(或三自由度運動平台)、用戶輸入硬體系統、立體聲音響、中控系統等,讓體驗者在一個虛擬的駕駛環境中,感受到接近真實效果的視覺、聽覺和體感的汽車駕駛體驗。早些年由於技術複雜度高,造價昂貴,虛擬駕駛技術還一直停留在實驗室,隨著軟體技術的提高和硬體技術的普及,最近幾年,虛擬駕駛技術已經被越來越多的人所接受,逐漸進入院校和科博館。

種類

1.仿真船駕駛---真實模擬船在海洋中行進的動感效果,同時讓參觀者欣賞海洋上的的風景。為參觀者提供一個逼真的海洋的環境,從視覺上、聽覺上、感覺上和觸覺上模擬船從啟動、行駛、顛簸等過程,並能感受到不同的時間、不同的氣候、不同的景點的景觀,船行駛的過程中,動力設備可以模仿船舶真是行駛時的搖曳和擺動,同時特效設備可配合場景製造淋雨、飄雪、閃電、颳風等天氣變幻的效果。給體驗者一個完美的享受。

2.仿真汽車駕駛----駕駛模擬系統採用汽車多自由度數學模型,實現汽車轉向、制動和加速的逼真模擬;另外利用最新的計算機技術,實現真實的三維場景及逼真的聲音模擬。

3.模擬飛行---模擬飛行也可以稱做飛行模擬,是指通過計算機軟體及外部硬體設備來對真實世界飛行中所遇到的各種元素,例如空氣動力,氣象,地理環境,飛行操控系統,飛行電子系統,戰鬥飛行武器系統,地面飛行引導等,綜合的在計算機中進行仿真模擬,並通過外部硬體設備進行飛行仿真操控和飛行感官回饋的一項事物 。

4.腳踏車駕駛——駕駛模擬系統採用腳踏車多自由度數學模型,實現汽車轉向、制動和加速的逼真模擬;另外利用最新的計算機技術,實現真實的三維場景及逼真的聲音模擬。

趨勢

20世紀以來,虛擬現實技術的提出和發展為汽車駕駛模擬器的研究和開發提供了新的手段。駕駛模擬器也繼由最初運用於航空駕駛訓練之後,被迅速套用到汽車訓練中。

目前已開發國家已普遍運用汽車駕駛模擬器作為培訓工具。日本政府在1970年以正式法律規定,汽車駕駛培訓學校必須裝備汽車駕駛模擬器;美國在20世紀70年代中期就有500多所汽車駕駛學校裝備了汽車駕駛模擬訓練器。

在國內,人們早已明確意識到,套用模擬加實車的組訓模式取代全部實車的組訓模式,是汽車駕駛教學改革的必然趨勢。自20世紀80年代初首批制式的模擬設備投入汽車駕駛教學以來,在全國範圍內,社會不斷宣傳推廣,政策持續。

自2004年以來,國家相關管理部門相繼出台了各項政策。在交通部《機動車駕駛培訓機構資格條件》中提出駕培機構在開辦時配備駕駛模擬器作為可選配置之一。國內一些省市也相繼出台政策,有的已經把配備駕駛模擬器作為開業的必備條件。此外,自2004年開始,教育部已開始啟動高中階段課程改革,到目前為止全國已有20多個省市進入課改實驗階段,汽車駕駛模擬器已經列入部分學校選修課程。

傳統汽車駕駛模式技術滯後

同造價昂貴、仿真性能全面的科研型駕駛模擬器相比,目前我國汽車駕駛訓練模擬器主要面向安全教育和駕駛訓練。

試驗結果表明,運用“智慧型模擬加實車”組訓模式進行汽車駕駛教學,可使實車訓練效率提高3—5倍,在確保達到同等的訓練效果的前提下,可比現行的訓練時間減少30%的實車訓練。並且,隨著視景技術的成熟和硬體成本的降低,汽車駕駛模擬器能在成本較低的微機平台上實現原來只有在專業圖形工作站上才能實現的虛擬現實技術。為此,面向交通安全的駕駛模擬器將迎來很好的發展機遇。

研究結果表明,汽車駕駛行為具有複雜性、模糊性、自學習性、相關性等多種特徵。在進行汽車駕駛教學時,需要特別注重培養學員的系統性和預見性的思維習慣。可見,汽車駕駛技能是不可以量化的,也並非通過簡單的培訓就可以獲得。

然而,傳統的汽車駕駛培訓模式大都以教學實踐經驗為基礎,是在總結和概括的過程中形成的,都屬於歸納式的培訓模式。在這種培訓模式中,經驗和感性的成分較多,以支離破碎的知識為主。事實上,傳統教學知識結構的線性化,限制了多層次、多角度地獲得知識信息,沒有構成系統化和概括化的教學體系,教學運用的局限性較大。

因此,通過新型高智慧型的駕駛模擬器教學方法研究,我們可以探索一條嶄新的、

能被各個駕培機構認可的駕駛培訓教學模式,增加科技培訓含量,改善教學環境,提高培訓質量,降低教學成本,減少廢氣排放,並向全社會推廣。

目前,國內的高端科研型駕駛模擬器已初具規模,與國外的駕駛模擬器性能比較接近。在國內,一些公司開發了汽車駕駛訓練模擬器。但與國際先進水平相比,有較大差距。

模擬是未來駕駛培訓核心

用於教育培訓的普通駕駛模擬器在我國將有較好的發展前景,它的廣泛使用將有效幫助駕駛員在實際危險狀況下做出正確反映和採取正確措施,大幅度減少和避免交通事故的發生,緩解並改善交通安全的壓力和狀況。在歐洲,有法律規定,運營駕駛員每年必須在模擬器上駕駛7小時,以訓練應對突發交通狀況的技能,保證交通安全。我國也應該採取類似的措施來推動駕駛模擬器的廣泛套用。”

我國不僅要加強交通安全教育,而且要加強交通安全基礎研究,特別是人的交通行為的研究。一些法律條文、車輛的設計都應符合我國交通參與者的交通行為特徵,才能起到原來構想的效果。駕駛模擬器是人對交通行為研究的主要手段之一,應加快駕駛模擬器在教育、科研和道路設計等領域的套用。

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