• 孙剑:微观交通仿真器与多驾驶模拟器一体化实验平台研发及应用
    2013-09-28 13:21:10   来源:Tranbbs.com    评论:0 点击:

      Tranbbs消息:由中国智能交通协会主办的“第八届中国智能交通年会暨智能交通创新成果展”9月26日在安徽召开。27日下午,以《智能交通青年科技论坛》为主题的分论坛在合肥威斯汀酒店举办。同济大学的孙剑教授以“微观交通仿真器与多驾驶模拟器一体化实验平台研发及应用”为主题进行了演讲。

      以下为演讲实录:

      孙剑:各位同志下午好,我今天汇报的题目是微观交通仿真器与多驾驶模拟器一体化实验平台研发及应用,今天下午看到很多同事对这一块很有研究,我本身对交通方针做了一些工作,我们那个是如何发挥我们交通仿真模型和驾驶模拟器的作用,做了一个一体化的实验平台,这样的话更有效的对我们进行评估、评测或者实验。

      今天的报告分五个背景:研究背景、研发定位等

      我们交通仿真是我们一些设计师得到了一些很广泛的应用,它的基本的核心是通过纵向运动的跟车模型,横向运动的换道模型,来模拟整个车道的运行行为,它的显著的缺憾就是不能人车交互,

      同时我们同济经过这几年的研发,这应该是高精度的驾驶模拟器,其次我们还有一个小型的,也就是一个比较简易的小的驾驶模拟器,今天给大家介绍的是我们自主研发的简易的,它有一个好处就是我们同时实现32辆车在驾驶区域做一个评估,这样传统的单个的驾驶实验,可以进行复杂的实验。

      尽管是这样,实际上我们去观察,或者去考虑分析驾驶模拟器的一些核心技术,一个显著的特点就是虚拟现实场景,还有个体行动实验,应该说比较接近真实的车辆操作,还有人车交互,实际上还有一个比较核心的,尽管有驾驶提供交通流这样一个场景,实际上还远远达不到我们驾驶微观交通仿真的交通流真实性,所以我们的想法是集成这两个功能软件,实现仿真一体化平台,提供比较真实的系统,这就是我们大的一个定位。

      这里面实际上我们也分析了现在的主要一些方法,主流的驾驶厂商,他们的特点就是如何在驾驶场景里添加这样的模型,另外一个就是利用现在的仿真软件供我们驾驶员去整合,我们目前文献查的基本上都是单个的整合的概念设计。所以我们目标是我们整合多个驾驶模拟器,可以实现31个小型驾驶模拟器的联网控制。我们通过这样的一体化平台,就可以多辆车去模拟,去测试,这样我们所谓的中国式驾驶行为可能在中国体现。

      在研发的过程中涉及到很多的方法,综合性实际上只有两种方案,一种是交互式,也就是我们在交通仿真器的进行数据运算,并图形显示。有点就是运算速度快、精度高,但是这里面我们是交通仿真器,我们是没法真正看到后面的一些视频的场景。另外一个是整合式,驾驶模拟器中建立的场景,由交通仿真器进行数据运算,将结果映射到驾驶模拟器场景中显示,有点是有精细化的车辆动力学模型,能够显示车辆轮廓,速度表、后视频等,并可以根据需求进行开发,但是存在数据传输超时。

      基本上我们测试的这个效果还是可以的,也能实现一些驾驶层面的行为,我们总得感觉这样一个交互式的行为还达不到我们的要求,因此我们整个的评估下来,我们可以实现一些模拟器的数据采集模块和相应的传感系统实时的传输驾驶员操作信息,增强了实验平台对个体交通行为的分析能力。缺憾是单一车辆对整体交通不是很适应。因此我们研究了一个多机整合式实验系统,在这个场景体系下建立一个比较真实的测试环境,我们在微观仿真器里面也映射了一辆,或两辆的这种车,因为我们负责计算测试这些分析,然后再映射,相当于双项数据的交汇。这个是整体框架。

      接下来给大家详细汇报关键技术,这里面主要是分布式网络结构和通信协议的构建,开始我们没有遇到这个问题,后面我们通过实时的来计算、分析、显示这样一些平台的车辆动态显示,就需要一个比较好的网络结构,另外也没有意识到我们这样一个驾驶模拟器的整合,不仅仅是我们利用VB、C++等对借口DLL的编写。仿真时间顺序构建和路网匹配调试。在这个工作基础上我们会建一个虚拟驾驶场景建模及驾驶平台的开发。

      第一个我们就是实现的两层的客户端服务器的结构,这样一个结构可以有效的过滤一些不必要的实时信息,可以有效提高通讯的实时性。另外提到的我们不仅仅是通过一个程序,更重要的是我们要替换掉某部分车辆这一块的仿真器的一些东西,然后跟我们原有的交通仿真器整合,应该这个是我们做的核心的工作之一。

      这个同步技术,这里面有车辆预警,这里面也有车辆预警,从时间上、空间上必须要达到一个完美,这里面就有一个时间管理技术,就是我如何管理这些车辆,不管是原来的交通仿真器里的车辆还是什么,这也是一个关键性的问题。同时我们启动了一个仿真器运行。

      实际上我们做了几个方面的实验,一个是生态驾驶速度引导实验,另外是高速客货混行交叉口DZ实验,还有新型颜色区域诱导系统实验,另外一个就是快速路口匝道瓶颈点汇入行为实验。今天主要给大家汇报的也是一个中国式的驾驶员,就是我们快速瓶颈的时候,会看到很多的多步换道的行为,这样一个行为在现有的仿真器里面都是没有的,我们如何应用这样一个实验平台,多个车相互协作,来完成一个比较现实的,比较接近真实的多步换道的实验,这样一个实验实际上我们现在重点研究这样一个行为,就是这个车不是一次性进来,他可能是逼着这个车过来,然后他一直在走,也许可能过了三辆车这个车挤进来。我们在上海的很多行为,我们认为这也是一个重要原因之一,我们把这些行为参数都提取出来。另外我们还对比了正常换道,另外还有强制换道,他一下,一次性就进来了,这几种换道行为,称为是压迫式多步换道。这四类行为怎么去测试,然后它的行为结果跟我们实际调查是不是一致,通过这样的实验来验证平台的有效性,这是整个平台的有效性,包括实验的一些正在进行的一个照片,包括数据的收集,只要你想要的数据我们都可以收集上来。

      我们从照片里面看四个人在开驾驶模拟器,这四辆车都是在开的。这是简单的一个录像,等会儿有时间再放,因为我们有一个录像就是说我这个车在往前开,看到匝道有很多车过,他有的时候经常会换到左侧车道,逼进来的过程中他的速度明显减少,也会影响后面的车速,这是我们做的一个实验,这个实验也做了我们对这个平台的真实性、有效性,包括它的一些负作用的调查。这些有的是在实验前我让他去做的,有的是在实验后做的统计分析。

      另外一个就是说我们也会提取强迫换道,在实验平台里面它一个最简单的案例,它的一些数据的提取的过程,这个应该就是我们根据这些数据来计算它的一个判断。

      另外就是我们刚才强调的压迫式多步换道行为,这个车要换道会遇到很多车不让步,然后我们会提取他相应的一些指标,这个指标主要是我们提取的一个压线的时间,还有一个是换道的速度,我们会比较,这是实际采集的数据,我会比较这些所谓的斜坡式换道,压迫式换道,他的压线时间有明显不同,包括我们换道的速度会比较低。另外受影响的车辆数也会有增加,这个实验数据,我们还在分析过程中,跟我们实际采集的数据,我们必须把它提取出来,这样我们就做了一个深入统计分析,从这个数据基本上可以看出我们实验平台获得的数据,和我们实际采用的数据,基本上表现出的一些大的特征核试验的结果趋势都是一致的,也验证了我们这个平台的数据有效性。

      因为我们今天给大家汇报就是我们这个实验平台实际上是把两个不同的仿真软件也好,或者是驾驶模拟器软件也好,我们把它整合在一起,体现了他们的一致性。以保证数据实时交互,是设计和实现一体化实验平台最基本的挑战。

      由于一体化实验平台有开放的网络架构、软件架构和应用程序借口,它不在受限于整合某一个特定的微观交通仿真器和驾驶模拟器。

      三种复杂换道行为的实验结果表明,实验参与者的定型评价和由换道实验数据分析得出的结论均与实地观察是一致的,验证了实验平台的有效性。我的汇报完毕,谢谢。

      特别注明:“请勿转载,违者必究”

    责任编辑:吕圣霞

    相关热词搜索: 微观交通

    上一篇:李萌:绿色智能车的纵向跟驰建模与仿真分析
    下一篇:邹难:基于交通仿真的城市交通管理与优化平

    智能交通行业首家推出移动互联网媒体,每日更新 !让您随时随地了解行业资讯。
    专栏观点更多>>
    BBS观点更多>>