[发明专利]交互式交通仿真系统

权利要求书

1.一种交互式交通仿真系统，其特征在于包含：

一个交通环境仿真子系统，所述交通环境仿真子系统由至少一个交通环境仿真服务器组成。所述的每个交通环境仿真服务器包含一套计算机系统、计算机系统上执行的交通环境仿真软件。所述计算机系统每套至少有一个网络接口。所述交通环境仿真软件包含交通环境数据库，这些数据库中包括：道路数据、信号灯数据、交通标志数据、交通规则数据、机动车仿真模型、非机动车仿真模型、行人仿真模型。基于所述交通环境数据库，所述交通环境仿真软件能够在操作者的控制下，实现交通环境的实时仿真，同时通过网络接口向所述交通环境仿真子系统中可能存在的其它交通环境仿真服务器组、所述交通仿真系统中的车辆驾驶仿真器实时传送仿真结果。

至少一台具备网络接口的人在回路车辆驾驶仿真器。所述车辆驾驶仿真器由硬件设备与软件系统构成。所述车辆驾驶仿真器的硬件设备至少包括：车辆操纵设备、接口设备、计算机系统、显示设备、音响设备与至少一个网络接口。所述车辆驾驶仿真器的软件系统包括：通讯协议、视景仿真程序、三维场景模型数据库、车辆动力学仿真程序、碰撞检测程序、声音生成程序、音源数据库。

至少一个仿真结果输出显示节点，所述仿真结果输出显示节点由一个计算机系统，安装在计算机系统上观察者软件构成。所述观察者计算机系统包含至少一个网络接口、至少一种显示设备。

一套网络设备，所述网络设备支持TCP/IP协议，所述计算机系统、车辆驾驶仿真器通过所述网络设备进行数据交换。

2.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于构成所述交通环境仿真子系统由一组可扩展的交通环境仿真服务器群组成。所述交通环境仿真服务器群中可包含一个或多个交通环境仿真服务器。群中的每个交通环境仿真服务器负责对指定区域的交通环境进行仿真计算，所述每个交通环境仿真服务器仿真计算的内容包括：计算该区域内所有交通参与实体的状态，根据配时信息计算该区域内信号灯的状态、计算道路沿途状态可更改实体的实时状态。所述交通参与者包括：机动车、非机动车、行人。所述道路沿途状态可更改的实体包括：道路隔离设施、信号灯、电杆、植物、市政设施、小型建筑。

3.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于所述每个交通环境仿真服务器能够通过网络接口接收所述其它交通环境仿真服务器、所述交通仿真系统中的车辆驾驶仿真器发送的仿真计算结果。并将接收到的仿真结果用于本区域交通环境的仿真计算。

4.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于所述交通环境仿真子系统中多个交通环境仿真服务器以服务器群的模式工作时，多个交通环境仿真服务器可协同完成大范围的交通环境仿真。当一个交通实体离开所在区域进入下一区域时，原区域对应的交通环境仿真服务器将该交通参与实体对应的仿真对象转交下一区域对应的交通环境仿真服务器进行仿真计算。

5.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于所述每个交通环境仿真服务器将计算得到的仿真结果通过三维图形的方式加以显示。

6.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于系统中所述车辆驾驶仿真器通过接口设备采集操作者在车辆操纵设备上施加的控制动作，根据车辆控制仿真模型、车辆动力学模型、道路数据、轮胎-路面耦合模型计算该车辆驾驶仿真器所仿真机动车对象的状态。

7.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于系统中所述车辆驾驶仿真器所代表的机动车仿真对象实体作为交通环境仿真子系统所仿真的交通环境中的一个交通参与实体参与整个交通仿真运算，所述车辆驾驶仿真器所代表的机动车仿真对象能够与交通环境中的其它交通参与者、道路、道路沿途的实体发生相互影响，这些影响包括：碰撞、干扰、地表跟随，影响结果在所述车辆驾驶仿真器所在区域对应的交通环境仿真服务器上计算。

8.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于系统中所述车辆驾驶仿真器采用三维图形的方式实现视觉仿真。视景仿真软件由三维场景模型数据库、实时视景仿真程序组成。运行时，实时视景仿真程序根据所述仿真机动车对象的状态进行实时绘制。

9.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于系统中所述车辆驾驶仿真器接收来自交通环境仿真子系统以及其它车辆驾驶仿真器发送的仿真数据，并在视景画面中，显示所在区域的交通环境状况；通过声音仿真系统仿真其它交通参与实体、环境噪音。

10.如权利要求1所述的交通仿真系统，其特征在于所述仿真结果输出显示节点能够接收来自交通环境仿真子系统以及车辆驾驶仿真器发送的仿真数据，采用三维图形的方式显示所在位置的交通环境状况。操作者可控制观察的位置与角度。