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驾驶模拟器的城市快速路安全性评价建模以市延安路段为例(附件)

2021-05-20 14:30编辑: www.jxszl.com景先生毕设
在社会、经济迅速发展的今天,城市快速路是城市道路网极其重要的组成部分,城市快速路的安全性对整个城市路网有着深远的影响,对道路畅通也有着一定的制约作用。充分利用城市快速路的时空资源,按照现实的交通条件给予最适宜的安全性评价方案,最大限度地提高城市快速路的通行能力,不只局限于提高车流在快速路上行驶的平均速度,从而减少延误,减少人们的出行时间,同时还能有效减少快速路上的交通事故,保证临近路段及更远路段车流的通行顺利。因此,对城市快速路进行安全性评价是十分重要的研究课题,是保障城市快速路的交通安全和充分发挥城市快速路的强大的通行能力的重要措施,同时也是解决城市交通问题的有效途径。本论文通过对淮安市城市快速路延安路段采取视景建模与电脑模拟等实验,从而对该路段的道路安全性进行评价,提高车辆通行效率,切实保障淮安市城市快速路的行车安全,并运用UC-winRoad软件与驾驶模拟器对淮安市城市快速路延安路段进行驾驶模拟,来对该路段的安全性进行评价。关键词 城市快速路,道路通行能力,视景建模,UC-winRoad驾驶模拟,安全性评价
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.3 研究内容及研究思路 4
1.3.1 研究内容 4
1.3.2 研究思路 4
2 城市快速路安全性评价 5
2.1 城市快速路 5
2.1.1 城市快速路功能特点 5
2.1.2快速路建设标准 6
2.1.3规划设计主要技术标准 6
2.2淮安市快速路网规划 7
2.2.1 交通设施设置原则 8
2.2.2 淮安市快速路网规划目标 8
2.3城市快速路安全性评价手段——驾驶模拟器视景建模 9
2.3.1驾驶模拟器视景系统 9
2.3.2视景系统需求分析 9
2.3.3图形渲染与场景管理 10
2.3.4视景建模的意义 10
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3 淮安市城市快速路延安路段调查 10
3.1 主要内容 10
3.2 城市快速路现状几何条件调查 10
3.2.1 快速路地理区位 11
3.2.2 道路现状 11
3.3 选择该路段调查的意义 11
3.4淮安市快速路安全性规划研究 12
3.4.1原因 12
3.4.2快速路建设的战略意义 13
4 淮安市延安路段交通安全性现状仿真及分析 13
4.1 UCwin/Road软件介绍 14
4.2 UCwin/Road应用领域 14
4.3 UCwinRoad视景建模主要步骤 16
4.4安全性评价建模操作过程 16
4.4.1初始设置 16
4.4.2道路断面及路面设置 19
4.4.3道路绘制 20
4.4.4添加建筑模型 23
5 UCwin/Road软件及驾驶模拟器的应用效果 27
5.1模拟仿真实验室里大型驾驶模拟器的组成部分 27
5. 2运用驾驶模拟器实际仿真操作 29
5.3 总结 32
致 谢 36
参 考 文 献 37
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
随着改革开放,我国经济建设得到快速的发展,地区发展日益推进,城市快速路的建设也随之逐年加快步伐,交通负荷的持续增长加重了城市快速路的安全隐患。因此,提高城市快速路的安全性迫在眉睫。城市快速路是城市快速路的主体,位于城市道路四级的顶部。城市道路有一个中央分隔带,它有一个双向和四车道以上的大小,所有或部分道路与三维交叉和控制进出,为车辆高速行驶。其主要功能是保证车辆平稳运行,提高城市交通效率。城市快速路的主要原则之一是快速路没有红绿灯,可以连续使用。随着社会的快速发展,一些城市的高速路网越来越密集。当存在“高连接、高连接快速、快速连接”时,为了保证所有方向都很快,这种大型立交桥的岔口往往有两条车道,主干道往往有六条以上的车道,整个立交桥的规模非常大。减少了平交路口和交通灯的数量,从而提高了行车速度,缩短了较长的路程,减少了机动车辆与非机动车之间的混合交通的机会,减少了道路拥堵的概率,促进了汽车保持电子商务。提高城市的交通安全和运输效率,对提高城市的交通安全和运输效率有着重要的作用。
因此,使用驾驶模拟器来模拟城市快速路交通仿真是非常重要的。它可以为驾驶员提供一个虚拟的驾驶环境,使驾驶员在控制汽车的过程中能够获得真实的驾驶感觉。因此,基于驾驶模拟器的城市快速路安全评价模型的建立成为道路交通仿真研究中最重要的工作。
1.1.2 研究意义
淮安市延安路为城市快速路,作为淮安市城市主干道,行驶的车辆较多,且红绿灯少,往往车速较快,现由于快速路高架的建设,许多工程设施占据了行车道,也出现了一些安全隐患。由于有些交叉道路不受交通信号的控制,这也增加了冲突点的数量。而在原先已有的交通管制设施的控制下,一些车流量较大的地方会受一些配时存在误差的信号灯的影响,停车等待时间过长,通行效率有所降低,快速路安全性下降,服务水平降低,甚至导致严重的交通事故等一系列问题。所以,利用驾驶模拟器建模对淮安市快速路口进行安全性评价刻不容缓。通过对淮安市延安段高速公路的安全性评价和优化设计,可以提高淮安市快速路延安段的效率和安全性,从而提高整个城市快速路的通行能力和服务水平,大大提高经济效益和经济效益。对淮安来说,具有重要的现实意义。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1970年左右,美国等发达国家就已经将车辆驾驶训练仿真系统被广泛应用于驾驶人员培训中心的高级驾驶员培训工具中里了[1]。与此同时,西欧和日本等政府不仅对汽车驾驶训练模拟器进行了大力发展,而且颁布了明确规定,说驾驶学校一定要配置驾驶训练模拟器,并使用驾驶模拟器对驾驶人员的驾驶能力等方面进行测试,例如:在相当一部分的发达国家,当地警察局就经常使用汽车驾驶模拟训练器,可以有效地检查司机的熟练程度和事故预防能力,切实保障道路安全[2]。自从1980年以来,国外主要的汽车集团及其研究机构便开始投入大量的人力、物力、财力以至于运用国防领域的各种高精度技术来开发各种驾驶模拟系统。其中,最具代表性的是德国奔驰公司1985年在柏林开发的达到六自由度驾驶模拟器。该驾驶模拟器已成功在一系列高性能车的研制上得以应用。性能代表当时最高水平的驾驶模拟技术[3]。同时,VDI公司在瑞典建立了一个小型的驾驶模拟器,用于瑞典的车辆和交通系统的研发。1990年左右,德国大众汽车公司完善了原有的驾驶模拟器,更新了其计算机计算和视觉生成两大系统,并将其应用于新型汽车的开发[4]。与此同时,日本马自达汽车公司也自行设计了一款应用于跑车的驾驶模拟器[5],美国福特汽车公司此时也开始自主研发驾驶模拟器[6]。1993年底,美国交通部通过招标成立了一个大型的美国汽车驾驶模拟器。最后,中标的是爱荷华大学[7]。美国,基于爱荷华中心车辆设计和配送CAD中心,在1993开了1300万美元,开发了汽车驾驶模拟系统。在1996,它进一步增加了300万美元的投资由国家公路安全和车辆系统研究基地,这是国家公路安全和车辆性能研究总基地的一部分。这就称为国家先进驾驶。模拟器(NADS)(见图1.1)是目前世界上最昂贵的驾驶模拟器。据该中心车辆设计分部负责人库尔称:这是一台高尖端设备,外形巨大而细长,运动面积达400平方英尺,采用了30个图形处理器,并配备有先进的运动系统、视景系统、音响系统以及一套标准的软件环境[8]2013年5月9日,日本汽车研究所(JARI)向媒体开放,开发了一种实验车“JARIARV(增强现实测试车)”,以观察驾驶员的驾驶行为。2013年7月,雷诺开发了一个3D交互式可视化系统,可以让人们生活在汽车里,并使用该系统来使用汽车的优越化学工业。在这个过程中,驾驶模拟器实现了进一步的发展。

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