汽车驾驶模拟器的研究与应用综述
汽车驾驶模拟器市场
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目 录
• 市场概述 • 市场需求分析 • 市场供给分析 • 市场趋势与机会 • 营销策略与建议 • 未来市场预测
01 市场概述
定义与分类
定义
汽车驾驶模拟器是一种模拟真实驾驶 环境的设备，通过计算机技术、传感 器和模拟器软件，为驾驶员提供模拟 驾驶体验。
5G通信
利用5G高速网络实现实时 数据传输，提高模拟器的 响应速度和准确性。
行业趋势
消费者需求多样化
随着消费者对驾驶体验的追求，市场对不同类型、功 能的驾驶模拟器需求增加。
行业标准化
为确保模拟器的安全性和可靠性，行业标准逐渐形成 并完善。
市场竞争加剧
随着技术的普及，越来越多的企业进入该市场，竞争 日趋激烈。
内容提供商
提供各种驾驶场景、赛道、车辆等内容的提 供商，如RaceDepartment、 AssettoCorsa等。
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市场趋势与机会
技术发展趋势
01
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03
虚拟现实技术
利用虚拟现实技术为驾驶 者提供更为真实的环境模 拟，提高驾驶体验。
人工智能
通过AI技术实现智能驾驶 辅助，如自动泊车、车道 保持等功能。
通过市场调研了解消费者的支付能力和价格敏感度，制定符合市 场需求的价格。
渠道策略
线上渠道
利用电商平台、社交媒体等线上平台进行销售， 扩大市场覆盖面。
线下渠道
与汽车销售商、游戏店等合作，将产品引入实体 店销售。
直销渠道
建立自己的销售团队，直接与客户建立联系，提 供定制化服务。
促销策略
限时折扣
在特定时间段内提供折扣，吸引消费者购买。
产品差异化
汽车模拟器2篇
汽车模拟器第一篇：汽车模拟器的起源与发展汽车模拟器是一种虚拟现实技术应用的产物，它可以模拟真实道路环境和车辆驾驶的各种情况。
它最早出现在20世纪70年代末期，当时主要用于军事训练和飞行模拟。
随着计算机技术的发展和虚拟现实技术的成熟，汽车模拟器逐渐进入了大众视野，并得到了广泛应用。
汽车模拟器的发展离不开计算机图形学和物理引擎的支持。
2000年以后，随着图形处理器的迅猛发展，汽车模拟器的图形性能得到了极大提升，真实感更加逼真。
而物理引擎的发展则使得汽车在模拟器中的行驶动作更加真实可信，仿真程度大幅提高。
这些技术进步为汽车模拟器的快速发展奠定了坚实的基础。
随着汽车模拟器技术的不断成熟，它的应用范围也不断扩大。
除了军事训练和飞行模拟外，它还广泛应用于驾驶员培训、交通事故重建、交通规划设计等领域。
汽车模拟器能够提供真实的驾驶感受，帮助驾驶人员学习和熟悉各种交通场景，并提高他们的应对能力和安全意识。
交通事故重建领域，汽车模拟器可以根据证据数据还原事故场景，辅助调查人员进行分析和定责。
交通规划设计领域，汽车模拟器可以用来评估不同规划方案的交通流量、行车时间和交通效果，为城市交通规划提供科学依据。
此外，汽车模拟器还被用于汽车研发和测试。
在车辆研发过程中，汽车模拟器可以模拟各种道路和天气条件，对车辆性能进行测试和优化。
传统的实车测试需要投入大量时间和资源，而汽车模拟器可以在虚拟环境中进行测试，大幅减少实际测试的成本和风险。
汽车模拟器还可以模拟不同驾驶人员的驾驶行为，为人机交互的研究和开发提供支持。
综上所述，汽车模拟器作为一种虚拟现实技术应用，经过多年的发展已经得到了广泛的应用。
它在军事训练、驾驶员培训、事故重建、交通规划设计、汽车研发和测试等领域都发挥着重要作用。
随着技术的不断进步，汽车模拟器的性能和功能将进一步提升，并为我们提供更好的虚拟驾驶体验。
第二篇：汽车模拟器的未来发展趋势随着人工智能、物联网和云计算等新技术的快速发展与应用，汽车模拟器的未来发展趋势也呈现出一些新的特点。
汽车驾驶模拟器浅析
【］韦有双， 湘龙 ， ３ 杨 王飞． 虚拟现 实与 系统仿真［ ． Ｍ］ 北京 ： 国防工业 出版
社 ， ０ ４ ２０．
ｆ１朱 忠祥 ， 恩 荣 ． 车驾 驶 训 练模 拟 器 中的 三 维 建模 技 术 『． 业机 械 ４ 毛 汽 Ｊ农 １ 处 理 后 的 信 号 作 为 车辆 动 力学 模 型子 系统 的输 入 ，经 过 车 辆 动力 学 模 学报 ，０ ４ ２０ ． ５ 汽 Ｊ． 湖 型模 拟 运 算 ，计 算 出 车辆 的 当前 状 态 ，例 如发 动机 转 速 、发 动机 输 出 ｆ１尹念 东． 车 驾驶 模 拟 器研 究 现状 与 技 术 关键 『１ 北汽 车 工 业 学 院 扭 矩 、车 速 、车辆 当前 的位 置 等 信 息 。 车辆 动 力 学 模 型 计算 出 的结 果 学报 ，０ ２ ２０． ６ 熊坚． 车辆 驾 驶 模 拟 器 的发 展 综 述『ｌ 通科 技 ，０ １６ ：８ Ｊ＿ 交 ２０ （ ）４ — 送 人 显 示 系 统进 行 图形 显 示 、送 入 音 响 系统 进 行 声 音 模 拟 以及 送 入 仪 『１孙显 营 ， 表 系 统进 行 仪 表 显示 。 ３ 汽 车 驾驶 模 拟 器 分 类
民营科技
２１ ０ ０年 第 １ ２期
科技 论坛
汽 车 驾驶模 拟 器 浅 工程 学 院研 究 生管 理 大 队 ３ 陕 ６队 ， 陕西 西安 ７ ０ ８ ） １０ ６
摘 要 ： 定义、 成 、 从 构 原理 、 类 和 用 途五 个 方 面 对 汽车 驾 驶 模拟 器进 行 简要 论 述 。 分
参 考 文 献 ［］张 艳 ， 守 义． 于 Ｐ １ 战 基 ｃ的 廉 价主 被 动 驾驶 模 拟 器的 设计 与 实现 『． Ｊ系 １ 统仿 真 学报 ，０ ５ １ （ ）１９ — ０ ６ ２ ０ ，７ ５ ：０２ １ ９．
轿车模拟器有什么用途
轿车模拟器有什么用途轿车模拟器是一种模拟驾驶轿车的电子设备，可以通过计算机技术和虚拟现实技术提供逼真的驾驶体验。
它的用途主要有以下几个方面：1. 驾驶培训：轿车模拟器可以用于驾驶学校进行初学者培训。
新手驾驶员可以在安全环境下进行模拟驾驶练习，熟悉车辆操作、交通规则和道路状况，提高驾驶技能和安全意识。
通过模拟器的虚拟驾驶，驾驶员可以进行多种场景训练，如夜间驾驶、恶劣天气下的驾驶等，以增强应对复杂驾驶环境的能力。
2. 驾车研究和设计：轿车模拟器可以用于汽车制造商、研究机构和大学进行驾驶人行为研究和驾驶相应技术的开发。
他们可以通过模拟器收集驾驶员的行为数据，研究驾驶员的注意力分配、反应时间、判断能力等，以改进汽车设计和驾驶辅助系统。
模拟器还可以帮助评估新车型的人机交互性能，测试车辆各项功能的可用性和易用性。
3. 驾驶行为评估：轿车模拟器可以用于评估驾驶员的驾驶能力和决策水平。
通过模拟驾驶场景，可以记录驾驶员的各种行为指标，如驾驶速度、加减速度、变道频率、刹车反应等。
然后可以对这些指标进行分析和评估，得出驾驶员的驾驶风险和潜在问题。
这种评估可以用于驾驶员培训、安全驾驶宣传和交通安全政策制定。
4. 虚拟驾驶体验：轿车模拟器可以提供逼真的驾驶体验，让用户感受驾驶的乐趣。
用户可以选择不同的车型和道路，体验各种驾驶场景。
模拟器还可以与虚拟现实设备结合，使用户感受到真实的驾驶环境，增强沉浸感。
这种虚拟驾驶体验可以吸引汽车爱好者，满足他们对驾驶的好奇心和需求，同时也可以作为广告宣传的一种手段。
综上所述，轿车模拟器在驾驶培训、驾车研究和设计、驾驶行为评估和虚拟驾驶体验方面都具有重要的用途。
它可以提高驾驶员的技能和安全意识，促进汽车的技术创新和发展，同时也给用户带来更好的驾驶体验。
在未来，随着技术的不断进步和应用领域的扩大，轿车模拟器的应用潜力将更大。
carsim相关实验报告
carsim相关实验报告汽车模拟器（Carsim）相关实验报告引言：汽车模拟器（Carsim）是一种先进的虚拟仿真系统，可以模拟车辆在不同道路和环境条件下的行驶情况。
本实验旨在通过Carsim模拟器，对车辆的动力学性能、悬挂系统和制动系统等进行测试和分析，以便更好地理解汽车的行驶原理和优化车辆性能。
实验一：动力学性能测试在本实验中，我们选择了一辆普通轿车作为测试对象，通过Carsim模拟器进行动力学性能测试。
首先，我们设置了不同的车速和转向角度，观察车辆的加速度和转向响应。
实验结果表明，车辆的加速度与发动机功率和质量有关，而转向响应则受到转向系统和悬挂系统的影响。
通过调整这些参数，我们可以改善车辆的动力学性能，提高操控性和舒适性。
实验二：悬挂系统测试悬挂系统是车辆的重要组成部分，对车辆的行驶稳定性和舒适性有着重要影响。
在本实验中，我们通过Carsim模拟器测试了不同类型的悬挂系统对车辆行驶性能的影响。
实验结果显示，采用独立悬挂系统的车辆在通过颠簸路面时具有更好的悬挂性能，能够减少车身的倾斜和颠簸感，提高行驶的平稳性和舒适性。
而传统的刚性悬挂系统则对车辆的操控性能有一定的提升作用。
因此，在选择悬挂系统时，需要根据不同的需求进行权衡和选择。
实验三：制动系统测试制动系统是车辆安全性的关键因素之一，对车辆的制动距离和稳定性有着重要影响。
在本实验中，我们通过Carsim模拟器测试了不同制动系统对车辆制动性能的影响。
实验结果显示，采用盘式制动系统的车辆具有更短的制动距离和更好的制动稳定性，能够更有效地控制车辆的速度。
而鼓式制动系统则在制动力分配和制动温度方面存在一定的不足。
因此，在选择制动系统时，需要根据车辆的使用环境和需求进行合理选择。
结论：通过Carsim模拟器的实验，我们对车辆的动力学性能、悬挂系统和制动系统等进行了全面的测试和分析。
实验结果表明，通过调整车辆的参数和选择适当的悬挂系统和制动系统，可以改善车辆的性能和行驶稳定性，提高操控性和舒适性。
汽车驾驶模拟器在教学中的应用
汽车驾驶模拟器在教学中的应用作者：强文瑞张金锁来源：《现代企业教育·下半月》2014年第09期摘要：本文基于对汽车驾驶模拟器基本原理的分析，重点讨论了驾驶模拟器在驾驶教学中的应用，能够有效弥补不同阶段的驾驶教学中实车训练的不足，对于提高驾驶安全、缓解交通拥堵、减少教学成本、提高教学效果等多方面都具有十分重要的作用。
关键词：驾驶模拟器驾驶教学交通安全1. 前言近年来，国内机动车数量逐年增加，道路交通安全问题逐渐引起广泛关注。
据有关统计数据显示，因驾驶员原因导致的交通事故超过80%。
所以，对驾驶员培训质量的提高，规范驾驶行为，就逐渐成为提高道路交通安全的一项重要研究内容。
汽车模拟驾驶新技术近年来逐渐成熟并得到普及应用，有效解决了此问题。
2. 汽车驾驶模拟器原理驾驶模拟器综合计算机、光学、微电子、控制等高新技术，是对汽车驾驶动作正确模拟，并在主要性能上得到实车驾驶感觉的一种仿真设备，已成为汽车性能展示、汽车驾驶模拟的一种非常有效的工具。
训练型汽车驾驶模拟器包括真实驾驶舱、视景模拟系统、实时控制与仿真计算机系统、运动模拟系统、声响模拟系统及中央控制台。
其原理是驾驶人员模拟坐到驾驶舱中，结合视景系统产生的交通场景对转向盘、制动及加速踏板等部件进行操纵，由在驾驶舱安装的传感器采集驾驶员操作信号，然后仿真计算机根据车辆动力学模型软件对驾驶车辆瞬间位置及运动姿态参数进行计算，再向图像计算机不断传送驾驶车辆的运动参数，根据图像软件形成对应于驾驶车辆运动连续变化的交通场景，将场景采用投影仪向驾驶舱正前方屏幕进行投射。
模拟舱在控制运动模拟系统带动下形成汽车行驶运动感觉，控制视景系统对交通场景进行及时更新，发动机、风噪、路面摩擦及隧道内等声响由控制声响系统进行合成。
实时发生的连续变化音效及图像使驾驶员产生在道路上驾车的真实感觉。
模拟训练后，相关数据及分析结果可由计算机打印输出。
3. 在驾驶技能培训中驾驶模拟器的作用3.1 提高驾驶训练安全驾驶员培训初期，通常对车辆各项性能了解不多，因紧张等原因，在听从教师反复讲解时，还要对车辆部件进行反复操作，初学者直接上路驾驶，容易顾此失彼，存在较大的危险与安全隐患。
虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器研究
虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器研究作者：阴建春来源：《科学与财富》2010年第12期[摘要] 本文介绍了虚拟现实技术和分布式虚拟现实技术，提出了基于分布式虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器的系统模型和系统构成，探讨了汽车驾驶模拟器研究的关键技术。
[关键词] 虚拟现实技术汽车驾驶模拟器1．引言汽车驾驶模拟器是一种能准确模拟汽车的驾驶把持动作，获得实车驾驶感到的仿真系统。
目前的汽车驾驶模拟器聚集了传感器、计算机三维实时动画、计算机接口、人工智能、数据通讯、网络、多媒体等多种先进技术，重要用于驾驶员的培训，也可以对微观交通进行仿真，对汽车的节制特征进行研讨[1]。
汽车驾驶模拟用具有安全性高、再现性好的特色。
应用驾驶模拟器来进行研讨和训练，可便利地模拟各种途径环境、气象状态，剖析汽车的技术性能指标，从而可以节俭大批的自然资源，具有很高的经济价值[2]。
在国内，在驾驶模拟器方面的研究起步较晚，经历了一个从引进国外产品到自行研制的较漫长的发展过程。
一些公司开发了汽车驾驶训练模拟器，但与国际先进水平相比，有一定的差距。
总的说来，还存在汽车视景与操纵动作脱节、迟后、沉浸感”、“交互性”与“实时性”不强、价格偏高的不足等问题。
2.虚拟现实技术2.1虚拟现实技术虚拟现实技术是用高科技手段如高速图形计算机、头盔显示器或其他三维视觉通道、三维位置跟踪器和立体声音响等构造出一种人工环境，它具有模仿人的视觉、听觉、触觉等感知功能的能力，具有使人可以亲身体验沉浸在这种虚拟环境中并与之相互作用的能力。
虚拟现实技术具有以下四个重要特征：第一、多感知性。
所谓多感知性就是指除了一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知等，理想的虚拟现实就是应该具有人所具有的感知功能。
第二、存在感。
又称临场感。
它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。
理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。
第三、交互性。
交互性是指用户对虚拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。
基于虚拟现实技术的头盔式汽车驾驶模拟器的研究与开发的开题报告
基于虚拟现实技术的头盔式汽车驾驶模拟器的研究与开发的开题报告一、选题背景及意义随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高，私家车已经成为现代生活中的必需品，驾驶汽车已经成为了许多人的日常活动之一。
而正确的驾车技巧和驾驶规范是保证行车安全与生命安全的关键，尤其对刚刚拿到驾照的驾驶员而言更是如此。
然而，在传统的汽车驾驶培训中，一方面受制于地点、时间和其他因素的限制，另一方面，无法提供各种复杂情况下的驾驶体验，增加了学习成本和驾驶风险，同时对教学效果也有一定的影响。
虚拟现实技术已经在游戏、医疗、教育等领域得到积极的应用，而将其应用于汽车驾驶模拟中，将会为驾驶员的培训提供更加安全、精准和高效的解决方案。
本研究致力于研究开发一种基于虚拟现实技术的头盔式汽车驾驶模拟器，为新驾驶员的培训提供更贴近实际、更具挑战的驾驶体验，以提高驾驶员的技术水平和行车安全性，从而减少交通事故的发生率。
二、研究目的本研究的主要目的是研究开发一种基于虚拟现实技术的头盔式汽车驾驶模拟器，通过对驾驶员驾驶技能的模拟和培训，提高其技术水平和安全意识，减少交通事故的发生率。
具体目标如下：1. 根据驾驶员的年龄、性别和驾龄等特点设计不同的驾驶情景和培训内容。
2. 实现真实的驾驶体验，包括跳车、翻车等意外情况的模拟，让驾驶员体验到危机感和警觉性。
3. 通过大数据分析，挖掘出驾驶员在行车中常犯的错误和不安全行为，提供个性化培训和建议。
4. 比较分析基于虚拟现实技术的头盔式汽车驾驶模拟器与传统驾车培训模式的教学效果。
三、研究方法和技术路线1. 首先进行需求调研和技术准备，了解用户需求和现有的汽车驾驶模拟技术。
2. 了解相关的虚拟现实技术和头盔式显示技术，如Oculus Rift和HTC Vive等。
3. 设计和实现基于虚拟现实技术的汽车驾驶模拟器，包括场景建模、车辆模型、真实物理仿真等技术。
4. 收集驾驶员的数据，如生理参数、交通行为数据等，并进行数据分析和挖掘。
汽车驾驶模拟器及其关键技术研究现状
虚拟 现 实 （ ｒｕ ｌ ａｉ ， Ｖｉ ａ Ｒｅｌ ｙ ＶＲ） 术 是 一 种计 ｔ ｔ 技
验装 备 。典 型 的科 研 型 驾驶 模 拟器 功 能 全 面 ， 投资 巨大 。该类 驾驶 模 拟 器 一般 由运 动 模 拟 系统 、 景 视 模 拟 系统 、 控制操 纵 系统 、 响模 拟 系 统 、 感模 拟 音 触
建 筑物 、 道路 信 号标 志等 ； 图像 通过 投影 仪显示 在模
拟器 内的屏 幕 上 ， 绕 在 驾 驶 者 的 四 周 ， 成 立 体 环 形 感 ； 拟器 内装 有 摄像 头 和生理 测试 仪 ， 录驾驶 者 模 记
在 测试 中 的反 应 ， 于优化 车辆 的安 全性 能 。 用
平， 又能 降低各 种 费用 。汽 车 驾驶 模 拟 器 作 为 交通
门、 刹车 来驱 动场 景 ， 分辨 率 的图像 通过 Ｅ ａ ｓ＆ 高 ｖｎ
Ｓ ｔｅｌｎ ＳＧ ２ ０ ＴＭ 投 影 到 驾 驶 室 前 部 的屏 ｕｈ ｒ ｄＥ Ｉ ０ ０ ａ 幕上 ， 同时 ， 驾驶 舱 后 部 有 一 个 小 的屏 幕 ， 过 真 实 通 的后 视镜 可 以看 到后 方 的情 况 。该 模 拟器 主要用来
摘 要 ：分 析 了 国 内外 汽 车 驾 驶 模 拟 器的 研 究 背 景 、 状和 优 缺 点 ， 述 了汽 车 驾 驶 模 拟 器研 现 阐 究 中 的 关键 技 术 和 存 在 的 问题 ， 绍 了 面 向 交通 安 全 的 驾 驶 模 拟 器 应 具 备 的 基 本 特 点 ， 明 了研 介 说
公 路 与 汽 运
总第 １ ０期 ４
Ｈｉ ｇｈｗａ ｙｓ Ａｕｔ ｍ ｏ ｉ ｅＡｐｐｌｃ ｉ ｎ ｏ ｔｖ ｉａｔｏ ｓ ５ ３
汽 车 驾驶 模 拟 器 及 其 关 键 技 术研 究 现 状 ＊
2024年驾驶模拟器市场发展现状
驾驶模拟器市场发展现状引言驾驶模拟器是一种通过虚拟现实技术模拟真实驾驶场景的设备。
随着科技的不断进步和人们对安全驾驶的重视，驾驶模拟器市场得到了快速发展。
本文将对当前驾驶模拟器市场的发展现状进行探讨。
市场规模根据市场研究数据显示，驾驶模拟器市场在过去几年里呈现出强劲的发展势头。
市场规模不断扩大，预计未来几年内将继续保持高速增长。
驾驶模拟器以其真实的驾驶体验吸引了大量消费者，同时也得到了商业和教育机构的广泛认可和应用。
市场驱动力驾驶模拟器市场的发展得益于多个因素的推动。
首先，驾驶模拟器提供了一种相对安全、低成本的驾驶实践方式。
通过虚拟现实技术，用户可以在模拟器上进行各种驾驶场景的模拟，提高自己的驾驶技能和反应能力，而无需面临真实路况带来的风险。
其次，驾驶模拟器在培训和教育领域具有广泛应用。
许多驾校和培训机构采用驾驶模拟器作为教学工具，使学员能够在虚拟环境中接受专业指导和实操训练，以提高驾驶技能和安全意识。
此外，驾驶模拟器也被广泛用于汽车制造业。
汽车制造商可以利用驾驶模拟器来测试新车型的性能和操控感，以及进行驾驶安全性评估。
这为汽车制造商提供了一种有效的节约成本和降低风险的方式。
市场竞争格局目前，驾驶模拟器市场竞争激烈，主要公司包括SimX，Virage Simulation，Mechatronix等。
这些公司通过不断创新和技术研发，争取市场份额。
他们提供多样化的驾驶模拟器产品，以满足不同行业和消费者的需求。
此外，驾驶模拟器市场还涉及到硬件和软件供应商。
驾驶模拟器需要配备高性能的硬件设备，如操控台、显示器等，以及稳定的仿真软件。
硬件和软件供应商为市场提供必要的技术支持和解决方案，也在市场竞争中发挥着重要作用。
市场机会与挑战尽管驾驶模拟器市场前景广阔，但也存在一些机会和挑战。
首先，随着自动驾驶技术的不断发展，驾驶模拟器可以成为该领域的重要工具之一。
自动驾驶技术需要大量测试和验证，驾驶模拟器提供了一种有效的测试环境，可以帮助开发者和制造商降低风险和减少成本。
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CONSTRUCTION技术探讨汽车驾驶模拟器的研究与应用综述龙 琼 周昭明湖南城市学院土木工程学院 湖南益阳 413000
摘 要：汽车驾驶模拟器通过营造虚拟的驾驶环境，对驾驶员进行驾驶训练，能有效节约能源，降低培训成本，提高培训效率和水平。本文综述了驾驶模拟器的研究与应用问题，首先，对汽车驾驶模拟器的概念、原理进行了简介；然后，分析了汽车驾驶模拟器的研究和应用现状，提出了驾驶模拟器在驾驶培训中的应用问题；最后对汽车驾驶模拟器的未来发展前景进行了展望。本文研究对于我们更好地利用后发优势，开发与应用驾驶模拟器具有一定的借鉴与指导意义。关键词：汽车驾驶模拟器；驾驶培训；虚拟现实技术
The Reviewed on Research and Application of Automobile Driving SimulatorLONGQiong1,ZHOUZhao-ming（School of Civil Engineering, Hunan City University, Yiyang 413000, China）
Abstract:AdynamicThroughcreatingavirtualdrivingenvironmentandvehicledrivingsimulatorfordriverdrivingtraining,caneffectivelysaveenergy,reducethetrainingcosts,improvetrainingefficiencyandlevel.Thispapersummarizestheresearchandapplicationofdrivingsimulatorproblem,firstofall,theconceptofvehicledrivingsimulator,theprinciplehascarriedonthebriefintroduction;Then,thispaperanalyzestheresearchandapplicationstatusofvehicledrivingsimulator,putsforwardtheapplicationofdrivingsimulatorindrivingtraining;Finallythefuturedevelopmentprospectofvehicledrivingsimulatorisdiscussed.Inthispaper,westudyforourbetteruseofadvantageofbackwardness,thedevelopmentandapplicationofdrivingsimulatorhasacertainreferenceandguidancesignificance.Key Words:AutomobileDrivingSimulator;Drivingtraining;Virtualrealitytechnology中图分类号：F407文献标识码：A
引言：随着我国经济的发展，机动车保有量日益增加，交通安全问题越来越成为人们高度关注的社会问题。按照系统论观点，驾驶员、机动车、道路、出行环境是道路交通系统的基本组成要素。而驾驶员作为道路交通系统中的重要元素之一，具有较强的可塑性和主观能动性，为使交通系统整体系统功能达到最优，对驾驶员的培训应在不影响其效益的前提下尽可能处于最优状态。驾驶员的最优基本标准有两个，一是驾驶安全，二是工作量和驾驶效益。因此，加强驾驶员的驾驶技能培训，对于提高整个交通系统安全指标具有较强的理论和实践意义。在这种条件下，汽车驾驶员培训蓬勃发展。但是作为一种飞速发展的培训行业，如何有效地提高驾驶员培训的质量，确保交通安全是驾驶员培训面临的重要问题。在这种情况下，汽车驾驶模拟器（Driving Simulator，DS）应运而生。本文阐述汽车驾驶模拟器的研究现状及驾驶员培训中的应用问题，并对其发展前景进行了展望。本文研究对于我们更好地利用后发优势，开发与应用驾驶模拟器具有一定的借鉴与指导意义。1 汽车模拟器简介汽车驾驶模拟系统是综合计算机、控制、微电子、光学、精密机械等多学科的高新技术产品，是展示汽车特性和性能、模拟汽车驾驶的有效工具，它具备了视觉、听觉、身体触觉的实时模拟功能，不但能对汽车的大部分驾驶情形及不同驾驶条件下的驾驶情况进行模拟，而且可以无任何风险地重复和再现现实世界中的各种灾难性事件，如汽车碰撞等。它利用虚拟现实仿真技术营造一个虚拟的驾驶训练环境，人们通过模拟器的操作部件与虚拟的环境进行交互，从而进行驾驶训练。汽车驾驶模拟器按用途不同，可分为两类：一类训练型驾驶模拟器，用于安全教育、交通规则教育和驾驶训练等。另一类是是科研型驾驶模拟器，用于汽车安全产品开发和人-车-路基础学科研究；如图1中（a）、（b）是训练型驾驶模拟器，（c）和（d）则是科研型驾驶模拟器。
图1 各种典型的驾驶模拟器汽车驾驶模拟器的工作基本工作过程为：Step1：驾驶员对操作部件进行操作，产生相应的机电控制信号；Step2：机电控制信号经过信号采集与处理，形成相应的车辆动力学模型输入信号；Step3：车辆动力学模型进行仿真计算，获得当前的车辆状
第4卷 第36期2014年12月CONSTRUCTION
技术探讨
态，例如发动机转速、发动机输出扭矩、车速、车辆当前的位置等信息；Step4：将车辆状态信号传输至输出设备，如显示系统、音响系统、仪表系统等；Step5：驾驶员获得车辆状态的模拟信息，进行下一步操作。整个过程如图2所示。图2 驾驶模拟器工作原理框图2 驾驶模拟器研究与应用现状本文主要研究汽车驾驶模拟器在驾驶员培训中的应用，在此仅对训练型驾驶模拟器的研究与应用现状进行综述。（1）国外驾驶模拟器研究与应用现状在国外，驾驶模拟器最早出现在航空驾驶训练中，随着电子计算机技术和虚拟现实技术的不断发展，驾驶模拟器逐渐应用到汽车驾驶训练中。目前，美国、日本和欧洲等发达国家已普遍在驾驶员培训中使用汽车驾驶模拟器。早在20世纪70年代中期，美国就有500多所汽车驾校装备了各种驾驶模拟训练器。而在1970年，日本政府甚至以正式法律明确规定：汽车驾校必须装备汽车驾驶模拟器。大多数欧洲国家也相继制定了使用汽车驾驶训练模拟器的法规。由于政府的大力支持，驾驶模拟器的研究与推广应用得以飞速发展，大大提高了培训效率和水平。以日本为例，日本在汽车驾驶模拟器开发领域的代表企业有Forum8、丰田、本田等公司。Forum8的体验型驾驶模拟器结合了富士重工航空宇航部门的飞行模拟器技术及斯巴鲁汽车的电动六轴运动平台。UC-win/Roadwebviewer软件能提供道路、交通、城市等模型，并在此基础上，进行道路障碍、信号控制等各类互动场景的制作。丰田公司的驾驶模拟器使用实车方向盘，驾驶模拟器控制部分能根据驾驶操作，如加油、刹车、方向盘操作等，并结合环境条件，如路面状况，摩擦系数、横风等，对车辆的运动情况进行分析，从而实现场景的驱动。在驾驶模拟器应用方面，日本驾校中普遍设有一项叫做“危险预测”的模拟驾车课程，学员通过驾驶模拟器进行操作，车辆参数设置和驾驶环境设置与真实值一模一样，操作者在操作前系上安全带，然后踩离合器、挂挡、踩油门、上路。导航仪提示在路口转弯，前面有来车或路面上出现诸多紧急情况，操作者都必须正确应对，模拟驾驶结束后，教练结合学员驾驶的录像，指出在各种情况下可能遇到的危险和驾驶员的各种应对措施。通过这种模拟驾车，学员在操作中能够快速增长实际驾驶经验。（2）国内驾驶模拟器研究与应用现状在国内，一些公司（如北京宣爱、安徽三联等）也相继开发了汽车驾驶训练模拟器，但这些产品相对比较低端，与国外先进水平相比有较大的技术差距。虽然，这些驾驶模拟器具有成本较低的优点，但结构简单，功能单一，使用效果与宣传差距很大，不具备高沉浸感，也难以实现驾驶的互动性，毋庸讳言，这些产品主要通过低端软硬件采购组装而成，缺少独立的知识产权是制约其开发的根本原因，因而，驾驶真实感差，制作画面粗糙。随着国内交通量的增加，驾驶员人数的增多，目前国内的驾驶模拟器技术难以满足日益增长的交通安全教育方面的要求。当前的驾校培训主要通过“师傅带徒弟”，“一车、一教练、一徒弟（或多徒弟）”的传统培养模式开展的，基于驾驶模拟器进行驾驶培训的驾校非常少。3 驾驶模拟器在驾驶培训中的应用问题国内的训练型驾驶模拟器应用处于刚刚起步的阶段，经过数十年的发展，已基本能提供驾驶理论培训和驾驶技能模拟培训，采用了国外成熟的技术平台，成本控制较好，性价比高，已经在部分省市开始试点使用，但与国外相比存在较大的差距。概括而言，主要存在一下问题。（1）对汽车驾驶技能的整体性、系统性认识不明，因而培训目标设计缺乏科学依据，导致培训工作顾此失彼、被动应付的的局面。技术教育的目的在于“提高劳动者的素质”，以适应现代科学技术发展的需要。从宏观意义上讲，这是完全正确的。但是，模拟培训技术工作还需要阐明作为培训预期目标的技术能力的整体结构、组成要素及其相互关系，否则，是很难提高技术培训的科学化水平的。近年来，正是由于缺乏这方面的理论研究，使得技术培训方案的制定工作存有较大的盲目性，往往是“头疼医头，脚疼医脚”，造成了某些培训内容缺乏针对性、求学积极性不高和培训效果不佳的恶性循环。显然，如果对技术能力的整体性、系统性的认识问题不解决，即使在培训中投入再多的人力、物力，其效果都只会是事倍功半，无助于从根本上扭转当前培训工作的被动局面。我们认为，要解决提高培训效率的问题，研究的关键在于首先从宏观上阐明汽车驾驶技能结构的组成要素及其相互关系。只有如此，才能为培训内容的整体设计提供科学的依据，也才能确保对学习者进行有目的、有计划、高效率的定向培养。（2）对汽车驾驶技能结构中操作成分与心智成分的主从关系认识不明，在确定培训的战略重点时，或者主次不分，或者本末倒置，导致培训不能适应现代科学技术发展对驾驶员的新要求。一些部门在制定汽车驾驶培训的教学大纲和方案时，或者片面强调操作技能，或者局限于一些操作性知识，都较少涉及急需的心智技能的培养内容，必须指出，这种指导思想的盲目性都是由于缺乏对汽车驾驶技能结构各要素主从关系的研究造成的。所以，当前汽车驾驶技能培训研究所面临的又一项任务，就是结合我国推进传统汽车驾驶培训改革和赶超新技术革命的要求，在研究汽车驾驶技能整体结构的同时，揭示出对现代技术能力结构中起决定性作用的组成要素，为今后的技术培训战略重点的抉择提供理论依据。（3）对技术培训的学习规律认识不明，缺乏专门的动态研究，导致现行培训沿袭经验主义或工匠式的教学方法，妨碍了学员汽车驾驶技能的有效形成，特别是在心智技能的培养方面，其影响尤为突出。技术培训是一种社会生产经验的传递过程，它是借助于一