淺談DS在交通研究中的作用

　    近些年，我國對于駕駛模擬器(DrivingSimulator，DS)的開發(fā)和應(yīng)用得到了很大進(jìn)步。根據(jù)模擬對象的不同，主要有飛行器DS、列車DS和車輛DS。所涉及的專業(yè)領(lǐng)域有車輛動(dòng)力學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、聲學(xué)、圖像學(xué)、心理學(xué)和交通等等。運(yùn)用上述領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，日本在DS的研發(fā)與運(yùn)用方面處于世界領(lǐng)先地位。DS不僅在汽車設(shè)計(jì)與制造方面是不可或缺的有效工具，在交通研究方面也同樣發(fā)揮著重要作用。學(xué)習(xí)和了解日本的成功經(jīng)驗(yàn)對我國DS的發(fā)展有很好的參考意義。

　　1.簡述DS

　　簡單地說，DS是指利用計(jì)算機(jī)、機(jī)電、車輛、軟件、聲音和圖像等復(fù)合技術(shù)手段來模擬現(xiàn)實(shí)駕駛環(huán)境的仿真平臺。DS一般由車輛動(dòng)力學(xué)裝置、駕駛座艙、圖像生成系統(tǒng)(顯示屏等)和聲音合成系統(tǒng)等構(gòu)成。根據(jù)動(dòng)力學(xué)裝置的特點(diǎn)以及駕駛座艙與顯示屏之間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可將DS分為零自由度DS、低自由度DS和高自由度DS三類。

　　（1）零自由度DS是指駕駛座艙和顯示屏都是固定的，不能根據(jù)被試者對方向盤、離合器和油門等部件的操作而相應(yīng)移動(dòng)。

　　（2）低自由度DS(自由度為1~2)是指駕駛座艙可以在水平方向上前后左右移動(dòng)，同時(shí)，顯示屏協(xié)同移動(dòng)以提供不同角度的圖像。它是在主動(dòng)式DS的基礎(chǔ)上增加液壓伺服裝置，從而使駕駛座艙根據(jù)被試者的駕駛操作而對應(yīng)移動(dòng)，被試者便產(chǎn)生真實(shí)駕駛的感覺。

　　（3）高自由度DS(自由度大于等于3)是指駕駛座艙可以在前后、上下和左右6個(gè)方向上移動(dòng)，圖像顯示屏也可對應(yīng)移動(dòng)并更新各角度下的圖像。部分高自由度DS還可實(shí)現(xiàn)駕駛座艙在XY，XZ和YZ面的自身回轉(zhuǎn)，最大可實(shí)現(xiàn)9個(gè)自由度上的運(yùn)動(dòng)，以提高車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的駕駛真實(shí)感和舒適度。

　　2.基本應(yīng)用

　　DS廣泛應(yīng)用于駕駛培訓(xùn)。很多研究顯示，DS是一種非常經(jīng)濟(jì)、安全和有效的訓(xùn)練工具，不但可以設(shè)置各類實(shí)際駕駛培訓(xùn)中很少遇到的意外場景，還可記錄受訓(xùn)人員在各類場景下的駕駛操作和反應(yīng)，而且可以減少受訓(xùn)人員的緊張感，從而提高駕駛培訓(xùn)質(zhì)量。

　　DS在研究上的應(yīng)用也很廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車設(shè)計(jì)與制造、道路與交通工程、城市景觀設(shè)計(jì)以及心理學(xué)等。研究型DS一般模擬精度和自由度都比較高。

　　DS也常被應(yīng)用于電子游戲和游樂場所。雖然此類DS的自由度一般較低，但為了提高游戲和娛樂質(zhì)量，通過采用各種技術(shù)，其模擬真實(shí)感往往可以達(dá)到很高的程度。

　　3.DS在交通研究中的應(yīng)用

　　DS之所以被廣泛應(yīng)用于研究，主要因?yàn)橛幸韵聨讉€(gè)優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）針對同一被試者，可以呈現(xiàn)多種多樣的駕駛環(huán)境；針對同一駕駛環(huán)境，可以采用

　　多名被試者。

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