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车路协同环境下交互式视景仿真技术研究
| 论文题名： | 车路协同环境下交互式视景仿真技术研究 |
| 关键词： | 车路协同;人机交互;视景仿真;动态映射模型 |
| 摘要： | 随着城市化进程加快，交通拥挤、交通事故、环境污染等问题已经成为世界各国面临的重要问题。智能交通系统可以从缓解交通拥挤、减少交通事故、降低环境污染等方面生产可观的社会和经济效益。车路协同系统(CVIS)作为智能交通系统(ITS)的重要发展方向之一，近年来备受国内外科研人员关注。车路协同系统是一个功能复杂的大系统，在系统投入使用之前，对系统进行仿真验证十分必要。随着仿真技术的发展，视景仿真技术已经深入到生活中的方方面面，在视景仿真技术的基础上加入交互式仿真的功能将为仿真提供沉浸感十足的仿真体验。本文结合车路协同系统仿真与交互式视景仿真技术，构建一个具有直观显示、人机交互能力的用户可参与的交互式视景仿真平台，从而实现车路协同系统宏观仿真和微观仿真的有机结合，为车路协同等系统的交通仿真提供一个更有效的途径。 本文主要做了如下工作:(1)搭建了一个三维交通仿真环境，该系统包括路网、车辆、城市环境等交通仿真要素。同时使用相关硬件将驾驶员与交通仿真系统中的虚拟车辆联系起来，使得驾驶员能够像驾驶真实车辆一样驾驶虚拟环境中的仿真车辆，并完成在仿真环境中的驾驶等行为。(2)研究了交互式动态映射模型，该模型使用5DT数据手套和VM-i惯性传感器捕捉驾驶员手臂的驾驶行为，并实时映射为虚拟环境中的虚拟手臂的行为，在虚拟环境中响应驾驶员的一些触碰动作，使得驾驶员仿佛沉浸在虚拟环境中，还能够通过人车交互界面为驾驶员提供与驾驶有关的相关参数、警示信息，提高仿真系统的交互性。(3)建立了有驾驶员参与的交互式视景仿真平台，该平台在搭建的三维仿真环境的基础上，设计了考虑了驾驶员特性的结合车辆启动与停车模型的交通流模型，并对设计的平台的功能进行了分析与测试。(4)基于车路协同系统，制定了车路协同系统中的典型应用场景，在构建好的交互式仿真平台上实现了典型场景的交互式仿真。 通过本文设计的交互式视景仿真平台，仿真人员可以参与到车路协同系统的仿真中来，对车路协同系统功能进行分析与验证。将驾驶员添加到交通仿真场景中，能够为车路协同系统采集驾驶员数据，分析驾驶员行为，完成驾驶员训练等。经过仿真测试，本文设计的交互式视景仿真平台能够很好地完成上述各个功能，为车路协同系统的仿真及开发提供参考。 |
| 作者： | 郭弘倩 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蔡伯根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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