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我国掌握大型道路驾驶模拟（舱）集成技术

——我国自主研发的大型道路驾驶模拟（舱）集成技术通过第三方评价

1、大型驾驶模拟（舱）技术通过第三方评价

2018年3月30日，由纬地软件与中交第一公路勘察设计研究院有限公司、云南省交通规划设计院（陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室）等自主研发、集成的国内第一套具备360°环屏、3D全视景效果、六自由度运动功能的大型实车道路驾驶模拟（舱）集成系统与技术平台，顺利在昆明市通过中国公路学会组织的第三方评价。

图1  云南国家工程实验室道路驾驶模拟舱系统

2、评审委员会高度评价项目成果与技术创新

本次评价委员会由来自中国公路学会、中国工程标准协会、昆明理工大学、西南交通大学、吉林大学、清华大学、交通运输部公路科学研究院的多名业内知名专家和高级专业研究人员组成。评价委员会在认真听取了项目组的成果汇报、详细审阅了项目提交的各项成果资料之后，经现场考察、质询讨论，一致认为：

该项目在纬地道路BIM设计与工程数字仿真软件的基础上，通过自主研发和软硬件集成的方式，成功研制了我国首台具备3D环屏全视景效果、多自由度运动、恶劣气象条件仿真、多指标交通安全分析等功能的大型实车道路驾驶模拟（舱）系统。经科技检索查新和专家组论证，项目在以下多个方面取得了技术创新和突破：

1)   首次将道路BIM实体建模和实景仿真技术应用于具备多自由度运动功能的驾驶模拟系统中；

2)   自主研发成功支持主动3D效果的多屏软融合技术，实现了360度全视景环屏模拟驾驶效果；

3)   首次将在驾驶模拟平台中集成了公路运行速度预测模型，实现了基于运行速度的模拟驾驶和安全分析功能；

4)   开发实现了驾驶模拟过程中车辆运行、驾驶操作、行驶轨迹等影响道路行车安全参数的数据自动采集功能。

同时，项目通过自主开发和技术集成，取得了国家发明专利1项，软件著作权2项；成功研发的大型实车驾驶模拟（舱）系统已经在多条道路交通安全性评价项目中得到成功应用，对开展道路设计、交通安全评价等具有广阔的应用前景和良好的社会经济效益。

图2   评价委员会专家组现场考察

3、成果突破国外技术壁垒

图3   六自由度驾驶模拟运动平台结构 

在本次评价会议上，令人印象深刻的是，来自清华大学、吉林大学、西南交通大学等专家均采用“震惊”一词，来形容对驾驶模拟舱3D环屏全视景效果的感受，表达对国内道路交通行业（项目组）能够跨界、以完全自主研发集成方式完成大型驾驶模拟舱建设项目的惊讶之情。几位长期从事驾驶模拟舱的科研和应用的专家表示：长期以来，从国外引进的驾驶模拟（舱）系统一直存在道路场景构建困难、升级维护成本高等问题，其根本原因在于核心技术掌握在德国、瑞典、日本等少数发达国家手中。

图4   中交一公院道路驾驶模拟舱系统

本项目的研制成功，在一定程度上代表着我国已经完全掌握了大型、多自由度道路驾驶模拟舱集成的软、硬件技术。尤其是完全自主研发的道路视景仿真系统、多自由度运动平台控制等技术，彻底打通了从道路三维设计到驾驶模拟仿真、安全试验研究应用之间的关键技术瓶颈。项目应用案例显示，对于各类复杂道路建设项目，在应用“纬地道路三维CAD与BIM解决方案”完成主体设计工作之后，只需要1-2个工作日的准备，即可实现对拟建道路“沉浸式”地驾驶模拟仿真和相关试验研究。因此，本项目的研发与集成，突破了发达国家在这一领域的技术壁垒，有望从根本上解决国外采用驾驶模拟舱系统的一系列瓶颈和问题。

4、技术应用前景广阔

目前，在我国道路等基础建设取得了举世瞩目成就的同时，道路交通安全问题日益突出，受到全社会各层面的高度关注。我国从道路设计阶段开始，就强化安全设计要求，我国公路相关标准、规范已将安全性检验与评价列为“必要步骤”。

图5   道路驾驶模拟（舱）技术在某重大事故研究中的应用

与实车实际道路试验研究对比，采用道路驾驶模拟舱系统（技术）开展各类道路交通安全实验研究，具有道路条件可控、可无限次重复、安全性高、试验成本低、节约能源和场地等优势。因此，在世界范围内，道路驾驶模拟舱技术被公认为道路交通安全领域的高端专业型的科研试验平台。

在本项目中，由我公司定制开发的道路驾驶模拟舱系统（技术），开发了视距检测分析、运行速度分析、行车稳定性检测与分析、车辆运行参数数据实时记录输出等一系列专有功能，为我国各类道路安全设计与检验评价提供了科学的支撑条件。评价委员会专家一致认为，该项目在提升我国道路安全评价技术水平方面，将发挥重要的作用，具有非常广阔的市场应用前景。