汽车智能技术的驾驶模拟技术

向平

摘要：驾驶模拟技术是目前汽车行业用以汽车研发与驾驶培训研究的先进技术之一，其在汽车智能化当中发挥着重要的作用。本篇文章主要针对汽车智能技术的驾驶模拟技术进行仔细研究，从驾驶模拟技术的发展历程出发，阐述驾驶模拟技术在汽车安全保护、驾驶辅助与无人驾驶技术研究中的具体应用。

关键词：汽车驾驶;智能技术;驾驶模拟技术

中图分类号：G4 文献标识码：A

自上世纪七十年代以来，汽车行业就开始尝试进行汽车智能技术的研究，并利用驾驶模拟技术进行汽车新技术研发的辅助研究，将重点放在汽车驾驶安全性、驾驶舒适性与稳定性方面。目前汽车工程领域对于汽车智能技术的应用主要包括安全技术、驾驶辅助技术与无人驾驶技术，涵盖了汽车安全保护、驾驶应急辅助与个性辅助以及汽车智能化操控等多个方面，对驾驶模拟技术的应用优势在于能够避免现实交通环境下试验车辆与试验人员发生危险，提高汽车研究与试验的安全性。

一、驾驶模拟技术及其发展

驾驶模拟技术主要包括开发型技术与训练型技术模式，其中开发型主要英语在汽车新技术与驾驶特性的研究当中，而训练型则是用于驾驶员技能培训当中，其能够保留驾驶员操作习惯特点，并完成人车交互试验，一般是将汽车智能技术常用做法硬件嵌入到驾驶模拟器后，进行驾驶员在环验证，并针对驾驶员主观评价做出算法验证，另外还会配备驾驶员检测设备与眼动仪，以了解和研究汽车智能技术下驾驶员的反应特性。如德国大众汽车公司在上世纪七十年代初使用驾驶模拟技术进行汽车安全保护的研究。到本世纪初，越来越多汽车智能技术开始涌入汽车行业，借助驾驶模拟技术进行各类汽车技术研究逐渐得到汽车行业与高等学校的重视，在汽车工程领域得到不少成果。

最初驾驶模拟技术是由德国大众汽车公司在上世纪七十年代设计和最早应用的，彼时主要包括俯仰、横摆和侧倾等3个动作自由度，主要由单一的单屏幕显示驾驶场景，发展到八十年中期，瑞典国家道路与交通研究所开发并设计了带有4个自由度的驾驶模拟器，其在原有3个自由度基础上增加了侧向，1985年德国大众公司设计和制造了带有6个自由度的驾驶模拟器，能够提供横向、纵向、侧倾、俯仰、横摆和垂直等6个自由度，之后马自达与福特等汽车企业纷纷推出了6自由度的驾驶模拟器。到本世纪初，汽车工程领域开始设计更高自由度的驾驶模拟器，增强了车路交互与高自由度驾驶模拟器性能，但真正意义上的高自由度汽车模拟器数量并不多，主要以日本丰田汽车公司研发的丰田驾驶模拟器最具代表性，并已经取代了之前的驾驶模拟器成为世界上最大的驾驶模拟装置，具有12自由度[1]。

我国由于在汽车智能技术与驾驶模拟器研究方面起步较晚，目前我国驾驶模拟可实现8自由度，但通过不断努力，各汽车工程研究所和各大高校纷纷开始投入到汽车智能技术与驾驶模拟器研究当中，并各有专精，如重庆大学为试验无人车算法，搭建了国内最高水平的无人车技术验证驾驶模拟系统，中国科技大学主要研究无人车技术，湖南大学则研究人机协调条件下的车道偏离辅助驾驶技术，而哈尔滨大学则设计用于智能车寻迹技术。

二、汽车智能技术的驾驶模拟技术研究

（一）汽车主动安全技术中对驾驶模拟技术的应用分析

汽车主动安全技术是汽车智能技术之一，其在中高端汽车安全性研究中应用较多，所研究涉及领域包括汽车电子稳定技术、主动转向技术、行人保护避撞技术、盲点警示技术、防疲劳驾驶主动警告技术等等，驾驶模拟技术能够为相关主动安全技术提供主客观评价和验证算法有效性以及系统实际功效验证[2]。

例如汽车稳定技术研究中，为减少汽车失控率，降低因失控而引发的交通安全事故，针对汽车稳定系统进行验证时可以采用驾驶模拟技术，如美国爱荷华大学采用高自由度驾驶模拟器进行重型车辆的电子稳定系统安全性测试，在汽车驾驶系统中嵌入了电子稳定系统，利用驾驶模拟技术进行软件与电子稳定系统固件功效验证测试等，在测验中，选取120组人在环试验，其结果表明，在相同驾驶环境中，配有电子稳定系统的汽车失控率为5%，而没有装配电子稳定系统的汽车失控率为30%，数据真实有效[3]。

（二）汽车辅助驾驶系统研究中驾驶模拟技术的应用分析

汽车辅助驾驶系统技术主要包含横向辅助与纵向辅助系统，驾驶模拟器能够作为主观评价工具进行应用，能够帮助研究人员依据参试人员主观评价进行新技术验证和改进优化。

例如，针对汽车在隧道环境下的辅助驾驶系统评价中，利用驾驶模拟技术进行隧道环境模拟，由于驾驶环境的改变会导致驾驶行为发生变化，当车辆行驶进入隧道后，驾驶环境包括照明、驾驶视域、车流密度等都发生了很大变化，其驾驶行为会与隧道外驾驶行为有所不同，通过驾驶模拟可以观察隧道入口前后驾驶行为所产生的变化，依据其在不同隧道段驾驶行为选择多个区域进行測试，再以其实际主观评价从速度、加速度、行车轨迹与偏移量以及变道频率来分析驾驶行为，以此主观评价和测试结果作为改进汽车辅助驾驶系统技术的主要依据[4]。

结束语

结合上述文章内容所述，汽车智能技术目前已经成为汽车行业技术进步的一大趋势之一，对汽车安全性的提升起到了很大的作用，同时也改变了人们汽车驾驶习惯。汽车智能技术的驾驶模拟技术如今已经成为汽车工程领域普遍研究的课题，并且通过多年来的不懈努力，取得了不小的成果，而且在功能和技术水平上得到大幅度的提升，为汽车行业发展和技术革新提供了强有力的支持，未来必将发挥出更大的作用。

参考文献

[1]吴琼.构建基于真实场景下自动驾驶车辆模拟仿真测试[J].智能网联汽车，2019，07（06）：70-71.

[2]曾仕峰，吴锦均，叶智文，等.基于ROS的无人驾驶智能车[J].物联网技术，2020，03（6）：81.

[3]司天一.关于汽车自动驾驶的技术[J].汽车博览，2019，000（001）：97.

[4]高尚.智能汽车辅助驾驶技术设计策略研究[J].河南科技，2020，727（29）：103-106.