[发明专利]基于微观交通流仿真模型下的驾驶模拟综合仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于微观交通流仿真模型下的驾驶模拟系统综合仿真方法。

背景技术

目前，面向道路交通问题的驾驶模拟系统为道路交通研究、管理或设计部门提供了一个在实验室可控条件下研究道路交通或运输问题的科学工具。它允许研究人员任意建立某个具有道路交通特定环境及交通动态特征的虚拟场景，并实现对驾驶车辆、交通车流、行人的动态参数和其它环境因素有条件的控制，在驾驶模拟系统上实现对各类道路交通问题的动态信息采集、参数分析和仿真实验。这类驾驶模拟系统主要应用在道路交通设施评价、交通安全、驾驶员行为特性、汽车动态响应等研究领域。由此可见，此类驾驶模拟系统必须具有极强的建模和动态场景的构建能力，以完成对道路交通研究对象的真实建模，包括对交通流模型的建立，这直接关系到在进行某些模拟实验时，驾驶人员能否沉浸在真实的交通环境中，在研究与道路交通流相关的问题时，模拟系统能否提供接近真实的道路交通流环境。

目前的驾驶模拟系统，特别是用于研究道路交通问题的驾驶模拟系统，对交通流的仿真主要采取程序式交通车辆设置，即预先设定好车辆的运动规律按固定的路线行驶，通过触发启动车辆。这种方式对少量在实验中有特殊作用的车辆是有效的，但对于数量较多，且具有自生交通流特性的车辆来说，这是不可行的。在有的驾驶模拟系统中，设定了车辆的跟车或停车模型，可以产生少量的交通流。由受资源限制，这类模型都较为简单，限制了驾驶模拟系统应用范围。

目前单纯的微观交通流仿真模型和方法已非常成熟，交通流仿真软件的应用在交通工程领域也非常广泛。但这类软件存在的问题是，交通流模型决定了内部车辆的相互关系，包括驾驶员的行为特征都可以体现在模型中，但不能像驾驶模拟系统一样与真实的驾驶行为进行交互，应用范围仍然受到限制。

如果把两者结合起来，在驾驶模拟系统上既有真实的驾驶员行为环节，虚拟场景中又有逼真的微观交通流，就可以实现基于微观交通流模型下的驾驶模拟综合仿真。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的是为驾驶模拟系统提供一种逼真的交通流综合仿真方法，能够从一种成熟的微观交通流仿真系统中获取驾驶模拟系统所需的交通流，解决驾驶模拟系统中交通车辆只能按固定路线运行、交通模型简单、交通量较少，导致无法对真实交通状况进行仿真的问题。

本发明的基于微观交通流仿真模型的驾驶模拟综合仿真方法包括以下步骤：

(1)提取驾驶模拟系统中的所模拟道路场景的道路参数及交通条件，通过道路及交通条件转换程序将其转换成微观交通仿真系统的道路参数及交通条件；

(2)通过交通流结果转换转换程序将微观交通仿真系统的交通流仿真结果转换成驾驶模拟系统中的动态交通流虚拟三维图像数据。

上述要提取的驾驶模拟系统中的道路参数及交通条件是指：道路的几何参数、道路的里程桩号、桩号坐标、道路上的交通流量、车流量的车型、各车型的比例、交通信号参数、交通流特性参数等。

上述微观交通仿真系统的交通流仿真结果包括：交通流的特性参数、交通流中各车在每一仿真步长结束时刻的位置坐标、速度、加速度等。

上述驾驶模拟系统中的动态交通流虚拟三维图像数据以车辆的路径文件和车辆的特征参数文件分别表示。车辆的路径文件是指车辆的位置坐标，车辆的特征参数是指车辆的模型号、车辆的触发时间、车辆的加速度等。

其中，上述的道路参数及交通条件、交通流仿真结果的数据格式可以是数据库文件格式或文本文件格式。

通过本发明方法，在利用驾驶模拟系统进行驾驶模拟实验研究时，可为实验的三维虚拟场景提供快捷的、逼真的动态微观交通流虚拟三维图像，为驾驶员提供更加真实的虚拟场景，显著提高驾驶模拟系统的应用范围，提高驾驶模拟实验的可信度和准确度。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明实施方案。

图1是本发明的基于微观交通流仿真模型下的驾驶模拟综合仿真方法的实施流程图。

图2是本发明的基于微观交通流仿真模型下的驾驶模拟综合仿真方法的道路参数及交通条件转换程序框图。

图3是本发明的基于微观交通流仿真模型下的驾驶模拟综合仿真方法的交通流结果转换程序框图。

图4是本发明的基于微观交通仿真软件VISSIM交通流仿真模型的驾驶模拟综合仿真方法的实施流程图。

具体实施方式