周祖陽

摘要：近年來，駕駛考試的難度越來越高，再加上新晉司機心態(tài)慌張，極易發(fā)生交通事故。為了鍛煉駕考學(xué)員的應(yīng)急心態(tài)，我們旨將建立一套全真智能VR（三維）練車系統(tǒng)。智能VR全真模擬練車系統(tǒng)主要由學(xué)員信息數(shù)據(jù)庫、學(xué)員駕駛狀態(tài)評判系統(tǒng)、VR動態(tài)場景模擬系統(tǒng)及操作平臺組成。學(xué)員注冊獲得賬號，選擇駕考車型，進行三維動態(tài)練車場景模擬，進而通過外部操作設(shè)備對駕車系統(tǒng)模擬操作，每次的練習(xí)結(jié)果由評判系統(tǒng)反饋給學(xué)員。

關(guān)鍵詞：VR? 全真模擬? 數(shù)據(jù)系統(tǒng)

引言：智能VR全真模擬練車系統(tǒng)，由學(xué)員信息數(shù)據(jù)庫、學(xué)員駕駛狀態(tài)評判系統(tǒng)、VR動態(tài)場景模擬系統(tǒng)及外部操作設(shè)備（包含VR頭盔和操作臺）組成。學(xué)員通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫注冊信息，選擇駕考車型和駕考場景，系統(tǒng)將根據(jù)該規(guī)則對每一次練車進行測評，學(xué)員通過VR頭盔和外部設(shè)備開始練車，外部設(shè)備與系統(tǒng)操作平臺進行駕車過程中的全真場景模擬，練車過程結(jié)束后，系統(tǒng)將評判結(jié)果，扣分項以及抓拍圖片反饋給學(xué)員。駕校教練根據(jù)檢測成果進行相應(yīng)的上機專項訓(xùn)練或者是實際車輛專項培訓(xùn)。

1.注冊學(xué)員信息庫

注冊學(xué)員信息數(shù)據(jù)庫是智能VR全真模擬練車系統(tǒng)的主要組成系統(tǒng)之一，用來存儲學(xué)員的個人信息，包括個人基本信息，地理位置，學(xué)車總時長、學(xué)習(xí)次數(shù)及綜合評估成績，是練車網(wǎng)絡(luò)的重要載體。

2.VR（三維）動態(tài)場景模擬系統(tǒng)

模擬路況信息庫是智能VR全真模擬練車系統(tǒng)的核心系統(tǒng)之一，其功能是存儲開發(fā)者開發(fā)的基本的道路情況，根據(jù)學(xué)員練車的情況，經(jīng)過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和復(fù)雜算法運算，將基本路況與運算結(jié)果（包含車輛流量，人員流量，人車位置分配，事故發(fā)生率等）結(jié)合生成新的道路情景，并自動更新路況數(shù)據(jù)庫，以此來實現(xiàn)練車的多樣性，使學(xué)員可以極大程度的接觸更多的道路情況，培養(yǎng)好應(yīng)急心態(tài)。對于駕考路況，采用三維動態(tài)場景模擬進行動態(tài)顯示（如圖2所示）整合為數(shù)字集合儲存，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字仿真平臺，并自動儲存學(xué)員考試現(xiàn)場的模擬數(shù)據(jù)信息。三維動態(tài)場景模擬系統(tǒng)具有模擬障礙顯示功能，并提前通知學(xué)員避障信息。借此來使本項目的場景模擬具有高還原度、高仿真度。

3.VR外部設(shè)備

1）VR頭戴設(shè)備

為增強駕駛流暢性以及迎合數(shù)據(jù)庫里極其快速的信息傳遞，我們建議引進大朋E3C套裝的VR眼鏡一體機（圖3a），設(shè)備有瞳距范圍54mm-74mm的自適應(yīng)靈活調(diào)節(jié)功能適用于所有人群、顯示屏為Fast-LCD高清屏可以更為清晰的還原真實路況、其內(nèi)置重力傳感器等體驗設(shè)備以及其視場角寬達110度可以豐富學(xué)員的真實學(xué)車體驗（模擬駕駛場景如圖3b）。

2）VR駕駛操作臺

簡易型汽車駕駛模擬器（如圖4a）是為配合交通部標準JT/T433-2005的要求而研制。專供初學(xué)者練習(xí)使用.利用仿真標準艙，可調(diào)式座椅，穩(wěn)壓電源;通過操作本練習(xí)器，可培養(yǎng)良好的駕駛姿態(tài)，認識汽車駕駛操縱裝置，正確掌握各操縱機構(gòu)的操作力感?？焖僬莆沼?xùn)練駕駛方式，駕駛操作的靈活性和協(xié)調(diào)性。在駕駛訓(xùn)練過程中能實現(xiàn)離合器、制動、油門、方向盤、變速器、駐車 、轉(zhuǎn)向燈等操作機構(gòu)的狀態(tài)。以上設(shè)備操作機構(gòu)具有實車一致的質(zhì)感。

4.模擬練車系統(tǒng)操作平臺

學(xué)員可以在模擬練車系統(tǒng)操作平臺上選擇專項訓(xùn)練或者考場模擬。該駕考平臺分為“場地駕駛技能考試科目（科目二）”和“道路駕駛技能和安全文明駕駛常識考試（科目三）”兩種入口，學(xué)員根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進展合理選擇入口（駕駛頁面如圖5）

進入科目二入口之后，系統(tǒng)平臺將顯示考場模擬、倒車入庫、側(cè)方停車、坡道定點停車和起步、直角轉(zhuǎn)彎、曲線行駛以及高速領(lǐng)卡（部分地區(qū)）的選項。學(xué)員根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況選擇訓(xùn)練項目。

進入科目三入口之后，系統(tǒng)平臺將顯示考場模擬、上車準備、燈光模擬考試、起步、直線行駛、加減檔位操作、變更車道、靠邊停車、直行通過路口、路口左轉(zhuǎn)彎、路口右轉(zhuǎn)彎、通過人行橫道線、通過學(xué)校區(qū)域、通過公共汽車站、會車、超車、掉頭、夜間行駛的選項。學(xué)員根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況選擇訓(xùn)練項目。

5.練習(xí)結(jié)果評定和避障系統(tǒng)

該系統(tǒng)在得到學(xué)員在駕駛過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)之后，與已提前編入系統(tǒng)的規(guī)范的駕考標準的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行對比。根據(jù)兩者的數(shù)據(jù)對比檢索出學(xué)員出錯的項目，并按照駕考標準扣分。扣分項目、扣分分數(shù)以及扣分原因在駕考結(jié)束后展示在顯示屏。

6.駕考車型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

本系統(tǒng)將駕考的車輛模擬數(shù)據(jù)與獲得的路況數(shù)據(jù)相結(jié)合，并進行VR畫面優(yōu)化，得到學(xué)員模擬訓(xùn)練的界面。該系統(tǒng)具有計算車速、模擬檢查電路設(shè)備、模擬檢測車體位置及自動避障提示等功能，配合科目二、科目三的考試系統(tǒng)共同使用，以便最終得到學(xué)員的模擬成績。