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作者:何河 来源:科学时报 发布时间:2011-6-15 6:31:57
汽车驾驶模拟技术方兴未艾

 
□何河
 
“目前,世界很多发达国家已将驾驶模拟器普遍用于汽车研发、驾驶培训和教育研究。美国等西方国家高度发达的汽车产业,促进了智能模拟产业的发展,仅美国从事智能模拟产业的L3公司,在2010年的产值就达到了189亿美元。”
 
“我国智能模拟技术主要应用于高校,驾驶模拟器在我国军队系统、公安系统、科研院所、交通系统、教育系统的运用也日渐深入和广泛,例如军事与航天领域的模拟训练,利用虚拟现实技术模拟零重力环境用来代替现在非标准的水下训练宇航员的方法等。公安部目前正在考虑在新驾驶员考试过程中引入模拟器作为必考内容。” 北京宣爱智能模拟技术有限公司总裁秦策近日对记者这样描述了国内驾驶模拟器发展的现状。
 
驾驶模拟器推动驾驶技能考核
 
近几年,我国交通安全形势不容乐观,交通安全压力巨大,需要采取综合措施来缓解交通安全压力,改善交通安全状况。那么,怎样降低交通事故数量?
 
公路交通呈现出车辆高速化、车流密集化、驾驶员非职业化的特点。这就要求人们利用先进的技术手段对驾驶员进行培训,同时要求人们对汽车—驾驶员—道路环境闭环系统进行全面研究,设计生产安全、舒适、易操作的汽车。
 
因此,汽车驾驶模拟器的研究具有理论和实用的意义。它为人们实现纵横四海的梦想提供了安全、可靠的情景式仿真操练平台,其研究开发的诱人前景愈加令人心驰神往。
 
秦策对此表示,改善我国交通安全状况可以从人、车、环境和技能等四个方面考虑: 加强道路交通安全教育、增强公民的安全意识,从人出发,降低交通事故发生率;提高汽车的安全性;提高道路安全性,改善道路交通环境;健全驾驶技能水平考核制度。
 
秦策指出,建立和完善驾驶员驾驶技能考核制度,是当前亟待解决的问题。在这方面,驾驶模拟器能够起到积极的推进和促进作用。作为非常有效的研究工具,驾驶模拟器可以系统地研究驾驶行为和驾驶中出现的问题,以便在教育培训中有效避免类似事故的发生。
 
同时,驾驶模拟器也完全可以作为驾驶技能考核工具,应用于培训及相关技能的考核。
 
汽车驾驶教学:改革必然趋势
 
20世纪以来,虚拟现实技术的提出和发展为汽车驾驶模拟器的研究和开发提供了新的手段。随着计算机系统的飞速发展,对虚拟现实技术的实现和应用使得汽车驾驶模拟器的研究发生了一次质的飞跃。驾驶模拟器也由最初运用于航空驾驶训练,被迅速应用到汽车训练之中。
 
目前发达国家已普遍运用汽车驾驶模拟器作为培训工具。日本政府在1970年以正式法律规定,汽车驾驶培训学校必须装备汽车驾驶模拟器。美国在20世纪70年代中期就有500多所汽车驾驶学校装备了汽车驾驶模拟训练器。
 
多数欧洲国家也制定了使用汽车驾驶训练模拟器的法规。
 
国家道路交通安全科技行动计划总体专家组组长、同济大学党委副书记方守恩教授在接受记者采访时表示,在国内,人们早已明确意识到,应用模拟加实车的组训模式取代全部实车的组训模式,是汽车驾驶教学改革的必然趋势。自20世纪80年代初首批制式的模拟设备投入汽车驾驶教学以来,在全国范围内,社会不断对其进行宣传推广。
 
2004年以来,全国机动车保有量保持在10%以上的增长速度。为适应需要,在交通部《机动车驾驶培训机构资格条件》中提出驾培机构在开办时配备驾驶模拟器作为可选配置之一。国内一些省市也相继出台政策,有的已经把配备驾驶模拟器作为开业的必备条件。
 
同年开始,教育部已开始启动高中阶段课程改革,到目前为止全国已有20多个省市进入课改实验阶段,汽车驾驶模拟器已经列入部分学校选修课程。
 
传统汽车驾驶模式技术滞后
 
在不久前举行的2011年上海国际汽车工业展览会上,北京宣爱智能模拟技术有限公司举办的“汽车驾驶模拟技术应用与发展研讨会”引起了业内专家们的共鸣。
 
会上,专家表示,同造价昂贵、仿真性能全面的科研型驾驶模拟器相比,目前我国汽车驾驶训练模拟器主要面向安全教育和驾驶训练。试验结果表明,运用“智能模拟加实车”组训模式进行汽车驾驶教学,可使实车训练效率提高3~5倍,在确保达到同等的训练效果的前提下,可比现行训练时间减少30%的实车训练。并且,随着视景技术的成熟和硬件成本的降低,汽车驾驶模拟器能在成本较低的微机平台上实现原来只有在专业图形工作站上才能实现的虚拟现实技术。为此,面向交通安全的驾驶模拟器将迎来很好的发展机遇。
 
研究结果表明,汽车驾驶行为具有复杂性、模糊性、自学习性、相关性等多种特征。在进行汽车驾驶教学时,需要特别注重培养学员的系统性和预见性的思维习惯。可见,汽车驾驶技能是不可以量化的,也并非通过简单的培训就可以获得。
 
然而,传统的汽车驾驶培训模式大都以教学实践经验为基础,是在总结和概括的过程中形成的,都属于归纳式的培训模式。其经验和感性的成分较多,以支离破碎的知识为主,教学运用的局限性较大。
 
因此,秦策强调,通过新型高智能的驾驶模拟器教学方法研究,我们可以探索一条崭新的、能被各个驾培机构认可的驾驶培训教学模式,增加科技培训含量,改善教学环境,提高培训质量,降低教学成本,减少废气排放,并向全社会推广。
 
秦策说,目前,国内高端科研型驾驶模拟器已初具规模,与国外驾驶模拟器性能比较接近。在国内,一些公司开发了汽车驾驶训练模拟器。但与国际先进水平相比,仍有较大差距。
 
模拟是未来驾驶培训核心技术
 
方守恩对记者说:“用于教育培训的普通驾驶模拟器在我国将有较好的发展前景,它的广泛使用将有效帮助驾驶员在实际危险状况下作出正确反应和采取正确措施,大幅度减少和避免交通事故的发生,缓解并改善交通安全的压力和状况。在欧洲,有法律规定,运营驾驶员每年必须在模拟器上驾驶7小时,以训练应对突发交通状况的技能,保证交通安全。我国也应该采取类似的措施来推动驾驶模拟器的广泛应用。”
 
方守恩强调,我国不仅要加强交通安全教育,而且要加强交通安全基础研究,特别是人的交通行为的研究。一些法律条文、车辆的设计都应符合我国交通参与者的交通行为特征,才能起到原来设想的效果。驾驶模拟器是人对交通行为研究的主要手段之一,应加快驾驶模拟器在教育、科研和道路设计等领域的应用。
 
为加快产业化进程,国内企业正在积极行动,如宣爱智能正在致力成为中国智能模拟技术应用领域中最具市场号召力和持续增长性的整体解决方案专业提供商。秦策介绍说,宣爱智能是中国最大的、业内最具影响力的汽车模拟培训技术研究与设备生产的专业化公司,也是全国唯一一家以汽车驾驶模拟器为主营业务的专业公司。
 
方守恩表示,随着中国经济不断发展,节能减排、环境保护以及实现可持续发展越来越受到国家及全国人民的重视。社会文明进程的加速,强大的市场需求,有力的政策支持,宣告汽车驾驶模拟器行业发展前景广阔。
 
《科学时报》 (2011-06-15 B1 中国汽车周刊 )
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