一、汽車駕駛模擬器的用途及應(yīng)用前景

　　1、汽車駕駛模擬器定義

　　汽車駕駛模擬器是一種駕駛訓(xùn)練的汽車教學(xué)設(shè)備。它利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)營(yíng)造一個(gè)虛擬的駕駛訓(xùn)練環(huán)境，人們通過(guò)模擬器的操作部件與虛擬的環(huán)境進(jìn)行交互，從而 進(jìn)行駕駛訓(xùn)練廣義上的駕駛模擬器包括汽車駕駛模擬器、飛機(jī)駕駛模擬器、船舶駕駛模擬器等等。凡是用來(lái)“駕駛”的模擬設(shè)備，通通可以稱之為駕駛模擬器。當(dāng) 然，相對(duì)于其他駕駛模擬器，汽車駕駛模擬器是應(yīng)用最為廣泛的。現(xiàn)代社會(huì)，汽車已經(jīng)是一種非常普通的代步和運(yùn)輸工具，因?yàn)槠囻{駛模擬器應(yīng)用面更加廣泛。

　　汽車駕駛模擬器幾乎完全“克隆”真實(shí)學(xué)車環(huán)境，能夠消除駕駛初學(xué)者的恐懼心理，適時(shí)規(guī)范駕駛者的操作，為駕校駕駛培訓(xùn)的有力幫助。

　　2、 汽車駕駛模擬器應(yīng)用范圍

　　早在20世紀(jì)70年代，世界各先進(jìn)國(guó)家就已普遍應(yīng)用汽車駕駛模擬器這一先進(jìn)的手段來(lái)培訓(xùn)學(xué)員，并在有關(guān)法規(guī)上加以認(rèn)可。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，1982年全日本培訓(xùn)駕駛員240多萬(wàn)人，其中90%都是借用駕駛模擬器來(lái)實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)計(jì)劃的。目前，我國(guó)汽車駕駛培訓(xùn)行業(yè)采用駕駛模擬器的普及率非常低，培訓(xùn)仍是以師傅帶徒 弟的方式為主，訓(xùn)練效率比較低，投入較大。

　　近年來(lái)，隨著機(jī)動(dòng)車保有量的增加，道路里程的延伸，道路交通愈趨復(fù)雜，交通事故有愈演愈烈的趨勢(shì)。其中新駕駛員的交通事故率占有相當(dāng)大的比重。根據(jù)一項(xiàng)研 究發(fā)現(xiàn)，與有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員相比，新駕駛員更容易發(fā)生交通事故，而使用廉價(jià)的駕駛模擬器就能有效地降低交通事故的發(fā)生，因此開發(fā)價(jià)格低廉且能滿足駕駛培訓(xùn)需 要的駕駛模擬器具有非常積極的意義。

　　3、 汽車駕駛模擬器的用途及前景

　　使用駕駛模擬器進(jìn)行訓(xùn)練可以減少1/3的實(shí)車訓(xùn)練時(shí)間，減少交通事故，減少環(huán)境污染，減少汽車的油耗、磨損以及教練的指導(dǎo)時(shí)間。另外駕駛模擬器可以在室內(nèi)進(jìn)行，不受天氣、時(shí)間等的影響，便于管理和維護(hù)，因而維護(hù)費(fèi)用也可以降低許多。

　　代替真車訓(xùn)練時(shí)間根據(jù)2005年3月1號(hào)由交通部制定的《機(jī)動(dòng)車駕駛員培訓(xùn)教學(xué)大綱》，每個(gè)學(xué)員上模擬器訓(xùn)練10個(gè)學(xué)時(shí)，就等同于實(shí)車駕駛訓(xùn)練3小時(shí)。

　　使用主動(dòng)型汽車駕駛模擬器可以代替真車20%～30%的訓(xùn)練時(shí)間，而使用被動(dòng)型駕駛模擬可以代替真車5%左右的訓(xùn)練時(shí)間。如果在不減少真車訓(xùn)練時(shí)間的情況下，那么將極大地提高學(xué)習(xí)效率，使得學(xué)員很快進(jìn)入狀態(tài)(教練少生氣，學(xué)員少挨罵)。

　　節(jié)能環(huán)保，據(jù)駕校實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：實(shí)車訓(xùn)練1小時(shí)，耗油4升，每一個(gè)學(xué)員利用駕駛模擬器學(xué)習(xí)3個(gè)小時(shí)，這樣每培訓(xùn)一名學(xué)員就可以節(jié)油12升;按一年招生1萬(wàn)人 算，一年可節(jié)約12萬(wàn)升汽油(約人民幣：660,000.00元)，此外，模擬器還不排廢氣，無(wú)車輛磨損，非常環(huán)保。

　　消除學(xué)員恐懼心理，新學(xué)員(尤其是女生)，剛上真車時(shí)，由于手腳配合不協(xié)調(diào)，動(dòng)作慌亂，因而有不同程度的恐懼心理。使用模擬器后，學(xué)員可以很好地掌握離合 器、剎車、油門、檔位、方向盤等的協(xié)調(diào)。例如危險(xiǎn)情況(行人突然跌倒，剎車失效等)，其他天氣(如雨天、雪天、霧天、黑夜等)，反復(fù)練習(xí)平時(shí)真車不能實(shí)現(xiàn) 的場(chǎng)景，消除真車駕駛時(shí)遇到突發(fā)事件的緊張感。

　　減少真車損耗，新學(xué)員通過(guò)駕駛模擬器的熟練操作，可以減少由于學(xué)員誤操作而帶來(lái)的真車損耗。避免因不規(guī)范操作對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等汽車部件的損害。

　　提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，率先引用科技教學(xué)方法，有效提升駕校的品牌形象，標(biāo)示自己行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的角色。

　　4 、汽車駕駛模擬器工作原理

　　模擬器的工作原理為：駕駛員操縱操作部件，使得與操作部件直接相連的傳感器發(fā)生變化，從而引起電信號(hào)的變化。信號(hào)采集及處理子系統(tǒng)按照一定的精度定期采集 傳感器上的電信號(hào)，并進(jìn)行濾波等處理。處理后的信號(hào)作為車輛動(dòng)力學(xué)模型子系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過(guò)車輛動(dòng)力學(xué)模型模擬運(yùn)算，計(jì)算出車輛的當(dāng)前狀態(tài)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、車速、車輛當(dāng)前的位置等信息。車輛動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算出的結(jié)果送入顯示系統(tǒng)進(jìn)行圖形顯示、送入音響系統(tǒng)進(jìn)行聲音模擬以及送入儀表系統(tǒng)進(jìn)行 儀表顯示。

　　一、座艙：

　　二、主界面：

　　特色1:示范教學(xué)錄像自動(dòng)錄制及配置

　　實(shí)現(xiàn)教學(xué)示范錄像自動(dòng)錄制，教練員可以自己在模擬器上按照考試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行駕駛，系統(tǒng)進(jìn)行錄制并自動(dòng)配置操作提示語(yǔ)音，方便學(xué)員按照規(guī)范進(jìn)行訓(xùn)練。教練員錄制 示范錄像時(shí)候，系統(tǒng)根據(jù)教練員的操作，自動(dòng)配置操作提示語(yǔ)音，如"踩離合器"，"松離合器"，"掛1檔"，"左轉(zhuǎn)方向盤"，"準(zhǔn)備停車"等等。

　　特色2：全天候訓(xùn)練

　　本系統(tǒng)設(shè)置單一訓(xùn)練天氣"晴天"，"雪天"，"雨天"，"黑夜"，"霧天"

　　特色3：14種三維訓(xùn)練車型

　　系統(tǒng)提供"手動(dòng)檔小汽車"，"手動(dòng)檔吉普車"，"手動(dòng)檔大貨車"，"手動(dòng)檔大客車"，"自動(dòng)檔小汽車"和"自動(dòng)檔吉普車"六種訓(xùn)練車型。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，可以將40臺(tái)駕駛艙接入主控臺(tái)，主控臺(tái)可以完全控制駕駛艙，并監(jiān)視每臺(tái)駕駛艙。所有的網(wǎng)絡(luò)接入都是自動(dòng)完成的，不需要學(xué)員進(jìn)行操作。

　　1 基礎(chǔ)駕駛

　　基礎(chǔ)駕駛包括"原地駕駛訓(xùn)練"，"基礎(chǔ)駕駛技能訓(xùn)練"，"初級(jí)訓(xùn)練場(chǎng)景"。

　　1.1原地駕駛

　　原地駕駛主要用于初級(jí)學(xué)員進(jìn)行換檔訓(xùn)練，練習(xí)換檔時(shí)候與離合器的配置，目的是使得學(xué)員可以不低頭就可以實(shí)現(xiàn)踩離合器和正確換檔。

　　1.2 基礎(chǔ)駕駛技能訓(xùn)練

　　"基礎(chǔ)駕駛技能訓(xùn)練"主要訓(xùn)練學(xué)員起步、停車、倒車以及通過(guò)控制離合器實(shí)現(xiàn)半聯(lián)動(dòng)駕駛，目的是使得學(xué)員熟練掌握半聯(lián)動(dòng)駕駛技能，為場(chǎng)地訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

　　1.3 初級(jí)訓(xùn)練場(chǎng)景

　　"初級(jí)訓(xùn)練場(chǎng)景"主要用于訓(xùn)練學(xué)員的初級(jí)道路駕駛技能，為道路訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　2 場(chǎng)地駕駛

　　場(chǎng)地駕駛包括場(chǎng)地九項(xiàng)和倒庫(kù),即"樁考","側(cè)方停車"，"坡道停車和起步"，"通過(guò)單邊橋"，"曲線行駛"，"直角轉(zhuǎn)彎"，"限速通過(guò)限寬門"，"連續(xù) 通過(guò)障礙"，"百米加減檔"，"起伏路駕駛"。對(duì)于這10項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容，大車和小車有不同的訓(xùn)練場(chǎng)景。所有的考核和評(píng)判嚴(yán)格按照公安部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 進(jìn)行場(chǎng)地訓(xùn)練時(shí)，如果考試不合格，則系統(tǒng)自動(dòng)將車輛退回到起點(diǎn)位置，方便學(xué)員重新進(jìn)行訓(xùn)練和考試。

　　2.1 樁考

　　"樁考"考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)瞬倏剀囕v完成側(cè)方移位、倒車入庫(kù)和正確判斷車身空間位置的能力。 從起點(diǎn)倒入乙?guī)焱Ｕ?，再?jīng)過(guò)二進(jìn)二退移位到甲庫(kù)停正，前進(jìn)穿過(guò)乙?guī)熘谅飞?，倒入甲?kù)停正，前進(jìn)返回起點(diǎn)。 評(píng)判及提示語(yǔ)有：倒樁考試開始，倒樁考試結(jié)束，不按規(guī)定路線、順序行駛，碰擦樁桿，車身出線，移庫(kù)不入，中途熄火，中途調(diào)整車身位置。

　　2.2側(cè)方停車

　　"側(cè)方停車"讓駕駛員掌握將整車正確停于路右車位(庫(kù))中的技能，以適應(yīng)日常駕駛生活中臨時(shí)停車的需要。 駕駛?cè)藛T駕駛車輛在不碰，擦庫(kù)位樁桿，車輪不壓碰車道邊線，庫(kù)位邊線的情況下，通過(guò)一進(jìn)一退，將整車移入右側(cè)車庫(kù)位中。 評(píng)判及提示語(yǔ)有：側(cè)方停車考試開始，側(cè)方停車考試結(jié)束，車輛在入庫(kù)后車身出線，碰擦樁桿，行駛中輪胎觸軋車道邊線，中途調(diào)整車身位置。

　　2.3坡道停車和起步

　　考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)嗽谄碌郎像{駛車輛的技能,準(zhǔn)確判斷車輛的位置，正確使用制動(dòng)、擋位和離合器，以適應(yīng)在上坡路段停車與起步的需要。核駕駛員上坡路的駕御車 輛的能力,正確的固定地點(diǎn)靠邊停穩(wěn)車輛的能力，以準(zhǔn)確適用檔位和離合器的能力，以適應(yīng)在上坡路段等候放行時(shí)的操作需要。 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藨?yīng)通過(guò)視覺和感覺及時(shí)判斷坡道的坡度大小、長(zhǎng)短及路寬等道路情況，采取正確的操作方法，控制車輛平穩(wěn)停車和起步。做到轉(zhuǎn)向正確，換擋迅速，操 縱加速踏板、駐車制動(dòng)器和離合器踏板的動(dòng)作準(zhǔn)確協(xié)調(diào)。 評(píng)判及提示語(yǔ)有："坡道定點(diǎn)停車和起步"考試開始，"坡道定點(diǎn)停車和起步"考試結(jié)束，車輛停止后，汽車前保險(xiǎn)杠距離樁桿線超過(guò)50厘米，車輛保險(xiǎn)杠未停于 樁桿線上，前后超過(guò) 20厘米，不超過(guò) 50厘米，車輛停止后，車身距離路邊緣線30厘米以上，起步時(shí)后溜大于30厘米，起步時(shí)后溜小于30厘米。

　　2.4 通過(guò)單邊橋

　　考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T對(duì)所駕駛的車輛能準(zhǔn)確運(yùn)用方向，并對(duì)所有車輪位置的直線行駛軌跡的正確判斷和掌握車輛不平行運(yùn)行技術(shù)。 駕駛員要正確掌握方向，將甲、乙兩橋分別用左、右邊輪壓于輪下，平穩(wěn)順暢通過(guò)，用一檔(含)以上檔位。(單側(cè)前后車輪一次通過(guò)左、右單邊橋。) 評(píng)判及提示語(yǔ)有："通過(guò)單邊橋"考試開始，"通過(guò)單邊橋"考試結(jié)束，有一車輪未上橋，行駛中出現(xiàn)一個(gè)車輪掉下橋面，未通過(guò)單邊橋。

　　2.5曲線行駛

　　考核駕駛遠(yuǎn)方向的運(yùn)用與對(duì)車輛軌跡運(yùn)行的掌握。 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛從彎道的一端前進(jìn)駛?cè)?，減速換擋，以低擋低速?gòu)牧硪欢笋偝?。行駛中不得軋彎道邊緣線，轉(zhuǎn)向自如。 評(píng)判及提示語(yǔ)有："曲線行駛"考試開始，"曲線行駛"考試結(jié)束，車輪駛出邊緣線，車輪壓路邊緣線，中途調(diào)整車身位置。

　　2.6直角轉(zhuǎn)彎

　　考核駕駛員急彎路段迅速運(yùn)用方向?qū)囕v內(nèi)輪差距進(jìn)行正確判斷。 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛按規(guī)定的線路低速行駛，由左向右或者由右向左直角轉(zhuǎn)彎，一次通過(guò)，中途不得停車。 評(píng)判及提示語(yǔ)有： "直角轉(zhuǎn)彎"考試開始，"直角轉(zhuǎn)彎"考試結(jié)束，車輪觸軋突出點(diǎn)或者駛出邊緣線，中途調(diào)整車身位置，車輪觸軋道路邊緣線，借助倒車完成。

　　2.7限速通過(guò)限寬門

　　考核駕駛員在一定的車速下對(duì)車身位置的正確判斷能力。 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛以不低于20公里/小時(shí)的速度，從三門之間穿越，不得碰擦懸桿。 評(píng)判及提示語(yǔ)有："限速通過(guò)限寬門" 考試開始，"限速通過(guò)限寬門" 考試結(jié)束，時(shí)速低于20公里/小時(shí)通過(guò)，不按規(guī)定路線、順序行駛，碰擦限寬門懸桿。

　　2.8連續(xù)通過(guò)障礙

　　考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛通過(guò)連續(xù)障礙時(shí)，對(duì)車輪行駛軌跡和內(nèi)、外輪差的判斷能力。 除小型車輛用一擋外，其他車輛用二擋(含)以上擋位，將車騎于圓餅之上通過(guò)，車輪不得碰、擦、軋圓餅，并且不得超、軋兩側(cè)路邊緣線。 評(píng)判及提示語(yǔ)有："通過(guò)連續(xù)障礙"考試開始，"通過(guò)連續(xù)障礙"考試結(jié)束，不按規(guī)定路線行駛的，車輪駛出邊緣線，車輪壓路邊緣線，壓圓餅，碰、擦圓餅。

　　2.9百米加減檔

　　考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)瞬倏v車輛擋位的熟練程度。 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛由起點(diǎn)線起步，在百米內(nèi)完成從最低擋逐級(jí)加至最高擋，再?gòu)淖罡邠踔鸺?jí)減至二擋。 評(píng)判及提示語(yǔ)有："百米加減擋"考試開始，"百米加減擋"考試結(jié)束，未完成規(guī)定加、減擋，越級(jí)換擋。

　　2.10起伏路駕駛

　　考核駕駛員掌握起伏(凹凸)路的駕駛要領(lǐng)和對(duì)起伏(凹凸)路面進(jìn)行正確判斷的能力，并做到制動(dòng)、離合器、檔位三者配合適當(dāng)。 車輛正常行駛在障礙物前 20 米 內(nèi)制動(dòng)減速，用低檔(一檔)或使用半聯(lián)動(dòng)通過(guò)，保證車輛平穩(wěn)安全的通過(guò)障礙。 評(píng)判及提示語(yǔ)有："起伏路駕駛"考試開始，"起伏路駕駛"考試結(jié)束，車速控制不當(dāng),車輛嚴(yán)重跳躍,通過(guò)起伏路前不減速,通過(guò)起伏路前過(guò)早減速。

　　3 綜合訓(xùn)練

　　綜合訓(xùn)練中，設(shè)置了"城市道路"，"高速公路"，"鄉(xiāng)村道路"等訓(xùn)練場(chǎng)景。在各訓(xùn)練場(chǎng)景中，又設(shè)置了各種危險(xiǎn)情況，如行人橫穿公路，行人滑倒，側(cè)風(fēng)等。 綜合訓(xùn)練中，嚴(yán)格按照公安部科目三考試要求進(jìn)行判別和提示，判別和提示語(yǔ)音參見后附表格。

　　3.1 城市道路

　　城市道路場(chǎng)景中設(shè)置了立交橋、十字路口、丁字路口、環(huán)形島、環(huán)城路、隧道等內(nèi)容。

　　3.2 城市道路

　　場(chǎng)景中有收費(fèi)站、超車道、行車道、出口等交通標(biāo)志牌，車距確認(rèn)、隧道、高速公路出入口等內(nèi)容。

　　3.3 鄉(xiāng)村道路、山區(qū)道路、泥濘路

　　設(shè)置了急彎、陡坡，泥濘路，漫水路等場(chǎng)景.

　　4 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

　　通過(guò)中央控制臺(tái)，可以連接40臺(tái)駕駛艙進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)訓(xùn)練。中央監(jiān)控臺(tái)由高性能計(jì)算機(jī)、、打印機(jī)、 100M 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等組成。監(jiān)控計(jì)算機(jī)可以監(jiān)控任意一臺(tái)模擬器，監(jiān)視窗口將顯示與被監(jiān)視模擬器完全一樣的畫面，并實(shí)時(shí)圖形顯示其"五大"操作件--方向盤、離合 器、腳制動(dòng)、油門及手制動(dòng)當(dāng)前的狀態(tài);另外檔位、喇叭、轉(zhuǎn)向燈、點(diǎn)火開關(guān)等的狀態(tài)也通過(guò)圖示表示出來(lái)。監(jiān)控計(jì)算機(jī)可以查看聯(lián)網(wǎng)的每一臺(tái)模擬器當(dāng)前錯(cuò)誤操作 的明細(xì)情況，并將訓(xùn)練成績(jī)進(jìn)行打印。

　　5 理論知識(shí)

　　采用最新(2007年4月公布的最新標(biāo)準(zhǔn)，四選一)標(biāo)準(zhǔn)化試題，題庫(kù)里共有1500道試題，另外還可以添加地方題庫(kù)。

　　6 教學(xué)視頻

　　豐富的教學(xué)錄像功能，利用該功能，可以播放汽車培訓(xùn)教學(xué)錄像。 例如，系統(tǒng)提供最新的8種交通警察手勢(shì)信號(hào)(原交通警察手勢(shì)為11種)教學(xué)錄像，離合器工作原理錄像等等。

　　7 系統(tǒng)設(shè)置

　　可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，如增加刪除教學(xué)錄像，修改扣分模式和錯(cuò)誤分值，修改回放時(shí)長(zhǎng)等。

　　8 回放功能

　　訓(xùn)練結(jié)束后，學(xué)員可以以俯視的方式查看最后3分鐘的駕駛過(guò)程，從而仔細(xì)分析錯(cuò)誤駕駛發(fā)生的原因，以便以后改正。

　　9 訓(xùn)練記錄

　　訓(xùn)練完畢后，學(xué)員可以查看訓(xùn)練過(guò)程中所出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作，并且可以將訓(xùn)練成績(jī)及錯(cuò)誤明細(xì)表作為歷史記錄保持下來(lái)。

　　以上各操作機(jī)構(gòu)均有實(shí)車一致的力感。外型尺寸: 長(zhǎng)1.6*寬0.8*高0.9米 1、實(shí)車的變速箱總成頂蓋2、實(shí)車的離合器3、制動(dòng)部分4、離合器高低顯示5、制動(dòng)高低顯示6、油門大小顯示7、左右轉(zhuǎn)向顯示8、檔位顯示各檔9、左右轉(zhuǎn) 向燈顯示10、實(shí)車儀表總成、左右轉(zhuǎn)向燈、機(jī)油過(guò)低報(bào)警、遠(yuǎn)燈指示燈、空氣堵塞指示燈、汽車電流指示燈、手制動(dòng)指示燈、近光指示燈