基于脑电波分析技术的安全驾驶实验研究

为了研究饮酒对驾驶过程中脑电波的影响,在由急弯、紧急停车港、障碍区和直线路段组成的虚拟场景中,利用脑电仪实时采集汽车驾驶员的脑电信号,建立脑电波分析指标体系,进行快速傅立叶变换后,计算δ波、θ波、α波、中间快波、β波以及γ波的平均功率,进而计算各频段波功率占总频段波功率的比例,比较组合指标(α+θ)/β在饮酒前后的差异,并运用成对t检验分析各项指标.结果表明,饮酒对θ、α和γ脑电波有显著影响,t检验结果小于0.01;对其余脑电波没有显著影响,t检验结果大于0.05.在3个显著变化的指标中,仅γ脑电波饮酒前、后的差值随着酒精浓度的下降逐渐减小,酒精浓度小于40.5 mg/100 ml后,差值为1.12%.

虚拟交通场景建模研究

视景系统是汽车驾驶模拟器的重要组成部分,其真实性能给用户带来临境感和沉浸感。针对以往驾驶模拟器视景系统中虚拟交通场景模型远景和近景的区分不明显,本文提出综合应用几何建模法和图形建模法对远近建筑物进行处理的方法。并且在虚拟交通场景中加入时间和天气的变化,设置出包含不同特点的道路,如城市道路、山区道路、农村道路等,并使交通场景中的虚拟汽车具有动态的智能行为。最后把建好的虚拟交通场景模型应用于所开发的虚拟自主汽车视觉行为系统(AVV-VPB系统)进行验证仿真。实验结果证明,该虚拟交通场景模型能逼真地模拟出驾驶模拟器的视景系统,效果令人满意。

基于虚拟现实技术的交通标志视认性实验分析方法

在虚拟交通视景中,为了使交通标志标线能拥有各种属性最优,建立了各种交通设施、交通标志模型,在通过一系列的场景整合后,通过改变标志标线的材质以及贴图属性(RGB染色、反射、高光级别、自发光、凹凸等)渲染出多个场景效果。随机选择若干驾驶人对场景进行纵向及横向比较,确定各渲染场景中的最优材质以及贴图属性,然后根据各属性渲染出最优视景。

基于数字孪生的自动驾驶交通场景构建研究

伴随着人工智能、物联网以及通信技术的发展,自动驾驶汽车也被提上日程。传统汽车的测试工具和方法已不能满足自动驾驶技术升级带来全新的测试需求。基于交通场景数字孪生的测试方法在测试效率、测试成本和安全方面具有巨大的优势,是未来自动驾驶测试的重要手段,并成为自动驾驶领域的一个重大研究方向。在调研大量文献的基础上,首先从测试安全的角度,阐述虚拟交通场景对自动驾驶测试的重要性;其次,对数字孪生技术进行综述,主要包括数字孪生的概念介绍、数字孪生技术的主流应用、数字孪生技术与传统仿真的区别;再次,将数字孪生应用于自动驾驶虚拟的交通场景的构建中;最后,对数字孪生应用于自动驾驶系统的研究提出了一些展望。研究结果表明:利用数字孪生技术对自动驾驶的交通场景进行构建,不仅能够保证测试的安全性,且在很大程度上提升自动驾驶算法测试的精度和效率。

虚拟驾驶环境中车辆智能体的驾驶行为模型

建立虚拟交通环境的多智能体结构,分析车辆智能体的驾驶行为分层模型以及感知、决策和操作等过程。采用模糊专家系统建立车辆智能体的驾驶行为模型。为模拟现实中的驾驶员行为特性,加入驾驶员因子,使驾驶模拟器的虚拟交通环境更符合现实。运用OpenGVS产生和显示实时交互的虚拟驾驶场景。结果表明该模型能体现实际驾驶行为的多样性、随机性和模糊性。该模型通用有效,它使驾驶模拟器的虚拟交通场景更真实满意。

交通事故法医现场勘验虚拟仿真实验教学项目

涉及人员伤亡的交通事故往往需要法医参与现场勘验,但交通事故法医现场的实验教学场景难以模拟,导致法医学本科生难以掌握交通事故现场勘验的技能,虚拟仿真技术可以从根本上解决这一难题。文章介绍了交通事故法医现场勘验虚拟仿真实验教学项目,该项目基于虚拟仿真技术开发,以真实的交通事故案例为基础,注重思维模式的培养,实验内容涉及法医现场、法医物证、法医临床等多个法医学主干学科,充分展现了法医学破案的全过程,弘扬"为生者权,为死者言"的法医精神。

危险驾驶场景要素分析

各国学者都致力于开发更加先进的自动驾驶系统来缓解日益频发的交通事故对于人们生命财产的威胁。在目前的自动驾驶系统测试中,仍然以需要大量资源投入的传统道路测试为主,而更加高效安全的虚拟场景测试又缺少危险且复杂的测试场景。本文分析了常见的道路事故特征,在此基础上对危险驾驶场景要素进行了分类和分析,将危险驾驶场景关键要素分为5个大类和20个要素维度,并详细分析了每个要素维度的具体属性。该项工作为后续的危险驾驶场景生成、场景库构建等研究工作提供技术支撑。

山区公路交通安全保障措施模拟评价

以云南小磨路K109+600～K122+024路段上的隧道群、陡坡与混行路段为试验样本路段,应用虚拟视景生成系统建立了路段三维静态与动态模型。在隧道内设置倒伏示警柱、视觉标线与常规标线3种中央隔离设施,在爬坡路段与混行路段上均设置附加车道,对比分析了3种路段上的平均车速与车辆平均横向位置,并评价了3种安全保障措施的效果。分析结果表明:在隧道内,3种中央隔离设施下的平均车速标准差分别为9.74、10.01、10.40 km.h-1,车辆平均横向位置标准差分别为0.54、0.70、0.69 m,说明设置倒伏示警柱后,车辆保持较好车速和横向位置;在爬坡路段上,当交通流量不超过1 000 pcu.h-1时,设置附加车道有利于主线路车辆车速的提高;在混行路段上,当非机动车流量分别为500、800 pcu.h-1时,设置附加车道后,车速增大,车速标准差减小,车辆横向位置变大,说明设置附加车道有利于提高和稳定车速,并可减少与对向车辆的冲突。