[发明专利]一种面向工效评定的多模式驾驶模拟系统及其评定方法

说明书

本发明公开了一种面向工效评定的多模式驾驶模拟系统及其评定方法,属于人机工效技术领域。系统包括：虚拟行驶场景快速构建模块、多模式驾驶模拟控制模块、路况情境设定模块、驾驶员情景意识评定模块。方法包括：快速构建用于人机工效研究所需的虚拟道路场景；根据人机工效研究需要选择驾驶模拟模式；根据工效分析需求，设定突发路况情境；根据上述设定的不同的路况情境下驾驶员应对突发问题的处置情况，对驾驶员的工效指标进行评定。通过该系统能够有效支撑多模式驾驶条件下的工效分析和评定，为提高多模式驾驶的工效水平提供重要技术支持。

技术领域

本发明属于人机工效技术领域，涉及一种面向工效评定的多模式驾驶模拟系统及方法。

背景技术

模拟驾驶技术在国外最早应用于航空领域，随着计算机图形技术的快速发展，模拟驾驶已广泛应用于地面汽车、轨道交通驾驶领域。通过驾驶模拟设备可以对运动性能进行分析或用于驾驶培训，以提高驾驶员-车辆-环境交互的安全性。

国际上主流的汽车生产厂家均投入大量的资金设备用于车辆模拟驾驶设备的研发工作。上个世纪90年代初，日本马自达汽车开发了针对跑车的六自由度模拟驾驶系统，能逼真地模拟车辆动力学特性。美国福特汽车公司也展开对模拟驾驶系统的研究。随着计算机、网络和传感技术的飞速发展，世界各大汽车公司和研究机构都在致力于模拟驾驶系统的独立研究和开发，不断提高车辆动力学仿真性能，提高视景模块的逼真度。我国驾驶模拟器的产生和发展最早是从引进国外产品开始，后期紧跟国际开始仿真领域主流技术进入快速发展阶段，目前已在驾驶操作培训中得到一定程度的应用。然而，在驾驶工效研究领域，缺乏有效的面向人机工效试验的驾驶模拟平台，特别是随着自动驾驶技术的兴起，急需能够支撑工效评定的多模式驾驶模拟系统和技术。

发明内容

本发明针对目前缺少支持面向工效评定的多模式驾驶模拟系统及方法的有效技术手段的问题，发明一种面向工效评定的多模式驾驶模拟系统及其评定方法，通过该系统能够有效支撑多模式驾驶条件下的工效分析和评定，为提高多模式驾驶的工效水平提供重要技术支持。

本发明的技术方案为：一种面向工效评定的多模式驾驶模拟系统，其特征在于，所述系统包括：虚拟行驶场景快速构建模块、多模式驾驶模拟控制模块、路况情境设定模块、驾驶员情景意识评定模块；

所述虚拟行驶场景快速构建模块，用于快速构建人机工效研究所需的虚拟道路场景，场景类型可根据工效研究的需要选择城市道路或高速道路，场景内的交通信号标识、车辆以及行人密度可根据工效研究需要设定（虚拟行驶场景快速构建模块以模型库调用的方式快速构建道路场景，根据人机工效研究的场景需要构建城市道路或高速行驶道路，针对不同道路类型，从标牌库中选择配置道路标牌标志）；

所述多模式驾驶模拟控制模块，包括自动驾驶模拟模块、手动驾驶模拟模块，可根据人机工效研究需要，选择自动驾驶模式和手动驾驶模式，手动驾驶模式中还设有自动挡驾驶方式和手动挡驾驶方式；

所述路况情境设定模块，用于根据工效分析需求，设定突发路况情境；所述驾驶员情景意识评定模块，用于对驾驶员在不同情境下的工效指标进行评定。

进一步地，所述虚拟行驶场景快速构建模块包括：模拟行驶场景模块库、标牌模块库；所述模拟行驶场景模块库，用于存储模拟道路场景，可根据人机工效研究的场景需要调用模块库快速构建城市道路场景或高速道路；所述标牌模块库，用于储存道路标牌标志，针对不同道路类型，从标牌库中选择配置道路标牌标志。

进一步地，多模式驾驶模拟控制模块中，所述自动驾驶模拟模块通过预设行驶路径轨迹、速度参数，达到虚拟场景下的自动行驶，虚拟场景的随动方式由预设的行驶路径轨迹、速度参数控制，操纵组件的模拟动作通过路径和速度信号由伺服控制驱动；