一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法技术

本发明专利技术属于道路交通事故分析技术领域，具体涉及一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法，包括以下步骤：(1)虚拟场景及汽车动力学模型搭建：采集交通事故现场的数据，搭建虚拟场景；搭建汽车动力学模型；将搭建的虚拟场景和汽车动力学模型加载到驾驶模拟器上；(2)虚拟驾驶：在驾驶模拟器上虚拟驾驶，若虚拟场景中汽车状态与实际交通事故一致，则进行下一步骤；不一致则重复本步骤；(3)交通事故虚拟分析：提取虚拟交通事故中汽车的运动状态信息，分析交通事故发生的原因。在本方案中，让真实的驾驶人员通过驾驶模拟器参与到交通事故中来，使驾驶人员重现事故过程中人的反应，将人的反应也考虑进去，大大提高了分析的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法


[0001]本专利技术属于道路交通事故分析
，具体涉及一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法。

技术介绍

[0002]随着我国道路交通事业的飞速发展，交通事故发生率呈上升趋势，且事故的严重程度逐年上升，安全形势依然严峻，严重影响人民生命财产安全，而且严重影响着经济发展和社会稳定。因此，对交通事故进行分析，剖析交通事故的发生机理，并提出相应的安全改善措施，从源头上改善其交通安全状况，是十分有意义的。
[0003]国外对交通事故进行成因分析的研究有：P.Kuzminski等对汽车事故的因果结构进行建模，从驾驶员、车辆、道路与环境三个方面分析了事故发生的可能途经；NopadonKronprasert等将证据理论应用于故障树分析模型中，提出了一种基于道路安全检测的信息故障树模型，用于识别道路基础设施缺陷，预防事故的发生；Ute Christine Ehlersa等构建了适用于智能交通环境的蝴蝶结模型，并从事故成因和结果两个方面对比分析了传统交通环境和智能交通环境的安全状况。
[0004]国内对交通事故进行成因分析的研究有：邵春福等根据事故多发点的统计数据，建立基于粗糙集理论的决策表，对路段上的交通事故进行成因分析；过秀成等运用模糊c—划分空间法对事故黑点成因进行空间划分,采用模糊聚类ISODATA方法进行事故黑点成因聚类分析；李铁洪等根据小半径曲线路段的各种交通事故形态,对事故的成因作了分析,指出现行相关规范的不足，并结合事故实例分析，进一步提出了相应的预防措施；王迎等提出了基于FCM聚类的山区高速公路事故多发点成因分析方法,并以京珠高速公路为例进行了验证。
[0005]根据上述记载可知，国内外学者在交通事故成因分析方面已经开展了大量的研究工作，并取得了一定的成果。但上述对交通事故的研究分析中，都是通过建模的方式站在客观的角度纯粹的对数据进行分析，由于人的行为无法建模，上述分析方法中没有具体考虑到驾驶人员在交通事故中的反应。人在紧急状态下可能会失控可能会做出某种应急行为，驾驶人作出的反应对交通事故有较大影响，没有考虑驾驶人反应的分析方法，其分析的准确性还有待进一步提高。

技术实现思路

[0006]本专利技术意在提供一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法，以解决现有的分析方法没有考虑驾驶人反应的因素，分析的准确性还有待进一步提高的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术的方案为：一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法，包括以下步骤：
[0008](1)虚拟场景及汽车动力学模型搭建：采集交通事故现场的数据，搭建虚拟场景；根据发生事故车辆的信息，搭建汽车动力学模型；将搭建的虚拟场景和汽车动力学模型加
载到驾驶模拟器上；
[0009](2)虚拟驾驶：真实驾驶员在驾驶模拟器上虚拟驾驶，若虚拟场景中汽车状态与实际交通事故一致，则进行下一步骤；如果不一致则改变驾驶行为，然后重复本步骤；
[0010](3)交通事故虚拟分析：在驾驶模拟器上提取虚拟交通事故中汽车的运动状态信息，根据虚拟交通事故中汽车的动力学信息，分析交通事故发生的原因。
[0011]本方案的工作原理及有益效果在于：
[0012]在本方案中，通过采集数据建立虚拟场景、汽车动力学模型，运用虚拟仿真技术和驾驶员在环技术，重现交通事故，通过交通事故中提取的数据能准确分析事故原因，分析得到的事故原因通过虚拟仿真可以得到很好的验证。在本方案中，不但考虑到交通事故现场的数据、车辆的数据等客观数据，还让真实的驾驶人员通过驾驶模拟器参与到交通事故中来，使驾驶人员重现事故过程中人的反应，将人的反应也充分的考虑进去，大大提高了分析的准确性。
[0013]可选地，还包括步骤(4)，事故规避：根据交通事故发生的原因，分别优化驾驶员驾驶行为和汽车性能参数，重新在驾驶模拟器上驾驶车辆；若在驾驶模拟器中不发生交通事故，则完成事故规避；如果发生虚拟交通事故，则重复本步骤。根据交通事故发生的原因，优化驾驶员驾驶行为和汽车性能参数，可以有效的降低下一次交通事故发生的概率，从而有效的保障人民财产安全。
[0014]可选地，步骤(1)搭建虚拟场景时，进行三维路面扫描、场景扫描，对扫描数据进行处理，完成场景路面的虚拟场景搭建。进行三维路面扫描和场景扫描则基本可以覆盖到需要的数据，搭建出符合要求的虚拟场景。
[0015]可选地，步骤(1)中，将搭建的虚拟场景和汽车动力学模型加载到驾驶模拟器上后，调整Motion cuing的参数，确保模拟的车辆在驾驶模拟器上驾驶的主观评价和实车主观评价一致。
[0016]可选地，搭建汽车动力学模型包括建立悬架和转向模型、建立动力系统模型、建立轮胎模型、建立车身模型，根据悬架K&C试验和整车操稳试验进行汽车动力学模型标定。
[0017]可选地，步骤(3)中提取的运动状态信息包括车速、质心加速度、横摆角速度和轮心六分力的仿真数据。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法的流程图；
[0019]图2为本专利技术一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法具体的流程图。
具体实施方式
[0020]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0021]一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法，如图1、图2所示，包括以下步骤：
[0022](1)虚拟场景及汽车动力学模型搭建：采集交通事故现场的数据，搭建虚拟场景。具体的，搭建虚拟场景时，进行三维路面扫描、场景扫描，对扫描得到的数据进行处理，完成
场景路面的虚拟场景搭建。场景扫描包括对当时的天气情况、红路灯运行情况、周围车辆行驶情况等的扫描记录。
[0023]根据发生事故车辆的信息，搭建汽车动力学模型，搭建汽车动力学模型包括建立悬架和转向模型、建立动力系统模型、建立轮胎模型和建立车身模型，根据悬架K&C试验和整车操稳试验进行汽车动力学模型标定。
[0024]将搭建的虚拟场景和汽车动力学模型加载到驾驶模拟器上，加载后，调整驾驶模拟器Motion cuing的参数，确保模拟的车辆在驾驶模拟器上驾驶的主观评价和实车主观评价一致。
[0025](2)虚拟驾驶：真实驾驶员在驾驶模拟器上虚拟驾驶，如果虚拟场景中汽车状态与实际交通事故一致，则进行步骤(3)；如果不一致，则改变驾驶行为，回到本步骤。
[0026](3)交通事故虚拟分析：在驾驶模拟器上提取虚拟交通事故中汽车的运动状态信息，提取的运动状态信息包括车速、质心加速度、横摆角速度和轮心六分力的仿真数据。根据虚拟交通事故中汽车的动力学信息，分析交通事故发生的原因。
[0027](4)事故规避：根据交通事故发生的原因，分别优化驾驶员驾驶行为和汽车性能参数，重新在驾驶模拟器上驾驶车辆。如果在驾驶模拟器中不发生交通事故，则完成事故规避；如果发生虚拟交通事故，则重复本步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)虚拟场景及汽车动力学模型搭建：采集交通事故现场的数据，搭建虚拟场景；根据发生事故车辆的信息，搭建汽车动力学模型；将搭建的虚拟场景和汽车动力学模型加载到驾驶模拟器上；(2)虚拟驾驶：真实驾驶员在驾驶模拟器上虚拟驾驶，若虚拟场景中汽车状态与实际交通事故一致，则进行下一步骤；如果不一致则改变驾驶行为，然后重复本步骤；(3)交通事故虚拟分析：在驾驶模拟器上提取虚拟交通事故中汽车的运动状态信息，根据虚拟交通事故中汽车的动力学信息，分析交通事故发生的原因。2.根据权利要求1所述的一种基于驾驶模拟器动力学分析的交通事故分析方法，其特征在于：还包括步骤(4)，事故规避：根据交通事故发生的原因，分别优化驾驶员驾驶行为和汽车性能参数，重新在驾驶模拟器上驾驶车辆；若在驾驶模拟器中不发生交通事故，则完成事故规避；如果发生虚拟交通事故，则重复本步骤。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐俊，张海涛，竹利江，肖攀，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：