一、汽車駕駛模擬器的用途及應用前景

　　1、汽車駕駛模擬器定義

　　汽車駕駛模擬器是一種駕駛訓練的汽車教學設備。它利用虛擬現(xiàn)實仿真技術營造一個虛擬的駕駛訓練環(huán)境，人們通過模擬器的操作部件與虛擬的環(huán)境進行交互，從而 進行駕駛訓練廣義上的駕駛模擬器包括汽車駕駛模擬器、飛機駕駛模擬器、船舶駕駛模擬器等等。凡是用來“駕駛”的模擬設備，通通可以稱之為駕駛模擬器。當 然，相對于其他駕駛模擬器，汽車駕駛模擬器是應用最為廣泛的?，F(xiàn)代社會，汽車已經(jīng)是一種非常普通的代步和運輸工具，因為汽車駕駛模擬器應用面更加廣泛。

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

　　2、 汽車駕駛模擬器應用范圍

　　早在20世紀70年代，世界各先進國家就已普遍應用汽車駕駛模擬器這一先進的手段來培訓學員，并在有關法規(guī)上加以認可。據(jù)有關資料統(tǒng)計，1982年全日本培訓駕駛員240多萬人，其中90%都是借用駕駛模擬器來實現(xiàn)培訓計劃的。目前，我國汽車駕駛培訓行業(yè)采用駕駛模擬器的普及率非常低，培訓仍是以師傅帶徒 弟的方式為主，訓練效率比較低，投入較大。

　　近年來，隨著機動車保有量的增加，道路里程的延伸，道路交通愈趨復雜，交通事故有愈演愈烈的趨勢。其中新駕駛員的交通事故率占有相當大的比重。根據(jù)一項研 究發(fā)現(xiàn)，與有經(jīng)驗的駕駛員相比，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)價格低廉且能滿足駕駛培訓需 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

　　使用駕駛模擬器進行訓練可以減少1/3的實車訓練時間，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時間。另外駕駛模擬器可以在室內(nèi)進行，不受天氣、時間等的影響，便于管理和維護，因而維護費用也可以降低許多。

　　代替真車訓練時間根據(jù)2005年3月1號由交通部制定的《機動車駕駛員培訓教學大綱》，每個學員上模擬器訓練10個學時，就等同于實車駕駛訓練3小時。

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

　　節(jié)能環(huán)保，據(jù)駕校實測數(shù)據(jù)：實車訓練1小時，耗油4升，每一個學員利用駕駛模擬器學習3個小時，這樣每培訓一名學員就可以節(jié)油12升;按一年招生1萬人 算，一年可節(jié)約12萬升汽油(約人民幣：660,000.00元)，此外，模擬器還不排廢氣，無車輛磨損，非常環(huán)保。

　　消除學員恐懼心理，新學員(尤其是女生)，剛上真車時，由于手腳配合不協(xié)調(diào)，動作慌亂，因而有不同程度的恐懼心理。使用模擬器后，學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)，反復練習平時真車不能實現(xiàn) 的場景，消除真車駕駛時遇到突發(fā)事件的緊張感。

　　減少真車損耗，新學員通過駕駛模擬器的熟練操作，可以減少由于學員誤操作而帶來的真車損耗。避免因不規(guī)范操作對發(fā)動機、變速箱等汽車部件的損害。

　　提高市場競爭力，率先引用科技教學方法，有效提升駕校的品牌形象，標示自己行業(yè)領導者的角色。

　　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，從而引起電信號的變化。信號采集及處理子系統(tǒng)按照一定的精度定期采集 傳感器上的電信號，并進行濾波等處理。處理后的信號作為車輛動力學模型子系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過車輛動力學模型模擬運算，計算出車輛的當前狀態(tài)，例如發(fā)動機轉(zhuǎn) 速、發(fā)動機輸出扭矩、車速、車輛當前的位置等信息。車輛動力學模型計算出的結果送入顯示系統(tǒng)進行圖形顯示、送入音響系統(tǒng)進行聲音模擬以及送入儀表系統(tǒng)進行 儀表顯示。

　　一、座艙：

　　二、主界面：

　　特色1:示范教學錄像自動錄制及配置

　　實現(xiàn)教學示范錄像自動錄制，教練員可以自己在模擬器上按照考試標準進行駕駛，系統(tǒng)進行錄制并自動配置操作提示語音，方便學員按照規(guī)范進行訓練。教練員錄制 示范錄像時候，系統(tǒng)根據(jù)教練員的操作，自動配置操作提示語音，如"踩離合器"，"松離合器"，"掛1檔"，"左轉(zhuǎn)方向盤"，"準備停車"等等。

　　特色2：全天候訓練

　　本系統(tǒng)設置單一訓練天氣"晴天"，"雪天"，"雨天"，"黑夜"，"霧天"

　　特色3：14種三維訓練車型

　　系統(tǒng)提供"手動檔小汽車"，"手動檔吉普車"，"手動檔大貨車"，"手動檔大客車"，"自動檔小汽車"和"自動檔吉普車"六種訓練車型。 通過網(wǎng)絡交換機，可以將40臺駕駛艙接入主控臺，主控臺可以完全控制駕駛艙，并監(jiān)視每臺駕駛艙。所有的網(wǎng)絡接入都是自動完成的，不需要學員進行操作。

　　1 基礎駕駛

　　基礎駕駛包括"原地駕駛訓練"，"基礎駕駛技能訓練"，"初級訓練場景"。

　　1.1原地駕駛

　　原地駕駛主要用于初級學員進行換檔訓練，練習換檔時候與離合器的配置，目的是使得學員可以不低頭就可以實現(xiàn)踩離合器和正確換檔。

　　1.2 基礎駕駛技能訓練

　　"基礎駕駛技能訓練"主要訓練學員起步、停車、倒車以及通過控制離合器實現(xiàn)半聯(lián)動駕駛，目的是使得學員熟練掌握半聯(lián)動駕駛技能，為場地訓練打下堅實的基礎.

　　1.3 初級訓練場景

　　"初級訓練場景"主要用于訓練學員的初級道路駕駛技能，為道路訓練打下堅實的基礎。

　　2 場地駕駛

　　場地駕駛包括場地九項和倒庫,即"樁考","側方停車"，"坡道停車和起步"，"通過單邊橋"，"曲線行駛"，"直角轉(zhuǎn)彎"，"限速通過限寬門"，"連續(xù) 通過障礙"，"百米加減檔"，"起伏路駕駛"。對于這10項訓練內(nèi)容，大車和小車有不同的訓練場景。所有的考核和評判嚴格按照公安部標準進行。 進行場地訓練時，如果考試不合格，則系統(tǒng)自動將車輛退回到起點位置，方便學員重新進行訓練和考試。

　　2.1 樁考

　　"樁考"考核機動車駕駛人操控車輛完成側方移位、倒車入庫和正確判斷車身空間位置的能力。 從起點倒入乙?guī)焱Ｕ?，再?jīng)過二進二退移位到甲庫停正，前進穿過乙?guī)熘谅飞?，倒入甲庫停正，前進返回起點。 評判及提示語有：倒樁考試開始，倒樁考試結束，不按規(guī)定路線、順序行駛，碰擦樁桿，車身出線，移庫不入，中途熄火，中途調(diào)整車身位置。

　　2.2側方停車

　　"側方停車"讓駕駛員掌握將整車正確停于路右車位(庫)中的技能，以適應日常駕駛生活中臨時停車的需要。 駕駛人員駕駛車輛在不碰，擦庫位樁桿，車輪不壓碰車道邊線，庫位邊線的情況下，通過一進一退，將整車移入右側車庫位中。 評判及提示語有：側方停車考試開始，側方停車考試結束，車輛在入庫后車身出線，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

　　考核機動車駕駛人在坡道上駕駛車輛的技能,準確判斷車輛的位置，正確使用制動、擋位和離合器，以適應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,正確的固定地點靠邊停穩(wěn)車輛的能力，以準確適用檔位和離合器的能力，以適應在上坡路段等候放行時的操作需要。 機動車駕駛人應通過視覺和感覺及時判斷坡道的坡度大小、長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、駐車制動器和離合器踏板的動作準確協(xié)調(diào)。 評判及提示語有："坡道定點停車和起步"考試開始，"坡道定點停車和起步"考試結束，車輛停止后，汽車前保險杠距離樁桿線超過50厘米，車輛保險杠未停于 樁桿線上，前后超過 20厘米，不超過 50厘米，車輛停止后，車身距離路邊緣線30厘米以上，起步時后溜大于30厘米，起步時后溜小于30厘米。

　　2.4 通過單邊橋

　　考核機動車駕駛人員對所駕駛的車輛能準確運用方向，并對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行技術。 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，用一檔(含)以上檔位。(單側前后車輪一次通過左、右單邊橋。) 評判及提示語有："通過單邊橋"考試開始，"通過單邊橋"考試結束，有一車輪未上橋，行駛中出現(xiàn)一個車輪掉下橋面，未通過單邊橋。

　　2.5曲線行駛

　　考核駕駛遠方向的運用與對車輛軌跡運行的掌握。 機動車駕駛人駕駛車輛從彎道的一端前進駛入，減速換擋，以低擋低速從另一端駛出。行駛中不得軋彎道邊緣線，轉(zhuǎn)向自如。 評判及提示語有："曲線行駛"考試開始，"曲線行駛"考試結束，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用方向?qū)囕v內(nèi)輪差距進行正確判斷。 機動車駕駛人駕駛車輛按規(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，中途不得停車。 評判及提示語有： "直角轉(zhuǎn)彎"考試開始，"直角轉(zhuǎn)彎"考試結束，車輪觸軋突出點或者駛出邊緣線，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限速通過限寬門

　　考核駕駛員在一定的車速下對車身位置的正確判斷能力。 機動車駕駛人駕駛車輛以不低于20公里/小時的速度，從三門之間穿越，不得碰擦懸桿。 評判及提示語有："限速通過限寬門" 考試開始，"限速通過限寬門" 考試結束，時速低于20公里/小時通過，不按規(guī)定路線、順序行駛，碰擦限寬門懸桿。

　　2.8連續(xù)通過障礙

　　考核機動車駕駛人駕駛車輛通過連續(xù)障礙時，對車輪行駛軌跡和內(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，車輪不得碰、擦、軋圓餅，并且不得超、軋兩側路邊緣線。 評判及提示語有："通過連續(xù)障礙"考試開始，"通過連續(xù)障礙"考試結束，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

　　考核機動車駕駛人操縱車輛擋位的熟練程度。 機動車駕駛人駕駛車輛由起點線起步，在百米內(nèi)完成從最低擋逐級加至最高擋，再從最高擋逐級減至二擋。 評判及提示語有："百米加減擋"考試開始，"百米加減擋"考試結束，未完成規(guī)定加、減擋，越級換擋。

　　2.10起伏路駕駛

　　考核駕駛員掌握起伏(凹凸)路的駕駛要領和對起伏(凹凸)路面進行正確判斷的能力，并做到制動、離合器、檔位三者配合適當。 車輛正常行駛在障礙物前 20 米 內(nèi)制動減速，用低檔(一檔)或使用半聯(lián)動通過，保證車輛平穩(wěn)安全的通過障礙。 評判及提示語有："起伏路駕駛"考試開始，"起伏路駕駛"考試結束，車速控制不當,車輛嚴重跳躍,通過起伏路前不減速,通過起伏路前過早減速。

　　3 綜合訓練

　　綜合訓練中，設置了"城市道路"，"高速公路"，"鄉(xiāng)村道路"等訓練場景。在各訓練場景中，又設置了各種危險情況，如行人橫穿公路，行人滑倒，側風等。 綜合訓練中，嚴格按照公安部科目三考試要求進行判別和提示，判別和提示語音參見后附表格。

　　3.1 城市道路

　　城市道路場景中設置了立交橋、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

　　場景中有收費站、超車道、行車道、出口等交通標志牌，車距確認、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

　　設置了急彎、陡坡，泥濘路，漫水路等場景.

　　4 網(wǎng)絡互聯(lián)

　　通過中央控制臺，可以連接40臺駕駛艙進行聯(lián)網(wǎng)訓練。中央監(jiān)控臺由高性能計算機、、打印機、 100M 網(wǎng)絡交換機等組成。監(jiān)控計算機可以監(jiān)控任意一臺模擬器，監(jiān)視窗口將顯示與被監(jiān)視模擬器完全一樣的畫面，并實時圖形顯示其"五大"操作件--方向盤、離合 器、腳制動、油門及手制動當前的狀態(tài);另外檔位、喇叭、轉(zhuǎn)向燈、點火開關等的狀態(tài)也通過圖示表示出來。監(jiān)控計算機可以查看聯(lián)網(wǎng)的每一臺模擬器當前錯誤操作 的明細情況，并將訓練成績進行打印。

　　5 理論知識

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

　　6 教學視頻

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

　　7 系統(tǒng)設置

　　可以對系統(tǒng)進行相應設置，如增加刪除教學錄像，修改扣分模式和錯誤分值，修改回放時長等。

　　8 回放功能

　　訓練結束后，學員可以以俯視的方式查看最后3分鐘的駕駛過程，從而仔細分析錯誤駕駛發(fā)生的原因，以便以后改正。

　　9 訓練記錄

　　訓練完畢后，學員可以查看訓練過程中所出現(xiàn)的錯誤動作，并且可以將訓練成績及錯誤明細表作為歷史記錄保持下來。

　　以上各操作機構均有實車一致的力感。外型尺寸: 長1.6*寬0.8*高0.9米 1、實車的變速箱總成頂蓋2、實車的離合器3、制動部分4、離合器高低顯示5、制動高低顯示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、實車儀表總成、左右轉(zhuǎn)向燈、機油過低報警、遠燈指示燈、空氣堵塞指示燈、汽車電流指示燈、手制動指示燈、近光指示燈