[00121251]大型道路驾驶模拟(舱)系统研发与技术集成

1.项目研究背景 由于道路交通事故致因复杂,影响因素多,防治难度大,传统的交通安全性分析方式多为现场调研、实车数据采集、室内实验分析为主,不仅只能做事故后分析,无法对潜在的交通安全事故隐患进行预警,且分析过程存在精度差、特例性强、事故致因分析单一、实车实验危险性大等缺点。同时,对恶劣气象条件下的事故分析亦无法量化事故致因。中交第一公路勘察设计研究院有限公司依托 “陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室”以及“交通安全应急保障技术交通运输行业研发中心”等高端平台,通过自主研发软硬件集成技术,实现了具备3D视觉效果与多自由度运动功能的360°全视景BIM仿真驾驶模拟系统。 2.项目研究关键技术及创新点 驾驶模拟系统通过自主研发,实现了以下几点创新： （1）项目首次在世界范围内将BIM建模技术应用于驾驶模拟系统中,通过对实际道路的短时间模拟,打破了从道路设计数据到仿真驾驶模拟的技术壁垒,实现了仅需1-2个工作日即可实现对各个设计阶段的道路模拟驾驶。 （2）项目通过自主研发环屏融合算法,在国内大型驾驶模拟系统中首次实现了360度全视景多屏软件融合技术。同时具备3D功能的环屏视景技术功能,开创了国内首次将环屏融合与3D功能的结合,具备国际先进水平。 （3）通过驾驶模拟系统软件集成的公路运行速度预测模型,在国内外首次在驾驶模拟系统中实现了基于运行速度的交通安全分析技术。该技术通过对驾驶模拟系统中,实验驾驶数据与道路实时运行速度进行对比验证,实现道路运行速度连续性及线形指标对驾驶行为影响性的分析。 （4）开发实现驾驶模拟过程中车辆运行、驾驶操作、行驶轨迹等影响道路行车安全参数的数据自动采集功能。自主研发的多自由度运动平台控制技术,实现了车辆的侧倾、加速、减速、转向等运动参数与指标;在实验车辆模拟舱中,可收集并模拟实车驾驶时的各项驾驶行为数据与车辆行驶轨迹。同时,在国内首次实现驾驶模拟系统中对驾驶行为数据、行车视距、心生理指标、道路线形指标等多项道路安全要素的综合集成与实验数据采集。 3.项目所实现的功能 （1）快速构建各类复杂道路的BIM模型和虚拟运营环境; （2）快速虚拟营造各类复杂的道路交通条件; （3）模拟多种典型的恶劣道路气象条件; （4）正常及非正常道路条件下的实车驾驶模拟; （5）道路行车视线连续性、行车视距及其影响因素分析; （6）高速行车稳定性及其影响因素分析; （7）公路运行速度分析与预测; （8）交通标志、标线及交通管理设施设计合理性分析; 4.项目应用前景 我国从道路设计阶段开始,就强化安全设计要求,我国公路相关标准、规范已将安全性检验与评价列为“必要步骤”。与实车实际道路试验研究对比,采用道路驾驶模拟舱系统（技术）开展各类道路交通安全实验研究,具有道路条件可控、可无限次重复、安全性高、试验成本低、节约能源和场地等优势。因此,在世界范围内,道路驾驶模拟舱技术被公认为道路交通安全领域的高端专业型的科研试验平台。 本项目自主研发的驾驶模拟舱系统（技术）,定制开发了视距检测分析、运行速度分析、行车稳定性检测与分析、车辆运行参数数据实时记录输出等一系列专有功能,取得发明专利一项、软件著作权两项,核心期刊发表多篇论文。项目研究为我国各类道路安全设计与检验评价提供了科学的支撑条件,在提升我国道路安全评价技术水平方面,将发挥重要的作用,具有非常广阔的市场应用前景。