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汽車駕駛模擬器大部分功能和場(chǎng)景幾乎完全“克隆”真實(shí)學(xué)車環(huán)境,能夠消除駕駛初學(xué)者的恐懼心理,適時(shí)規(guī)范駕駛者的操作,為駕校駕駛培訓(xùn)的有力幫助。也會(huì)學(xué)徒提供了方便和趣味性。

應(yīng)用范圍

早在20世紀(jì)70年代,世界各先進(jìn)國家就已普遍應(yīng)用汽車駕駛模擬器這一先進(jìn)的手段來培訓(xùn)學(xué)員,并在有關(guān)法規(guī)上加以認(rèn)可。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),1982年全日本培訓(xùn)駕駛員240多萬人,其中90%都是借用駕駛模擬器來實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)計(jì)劃的。目前,我國汽車駕駛培訓(xùn)行業(yè)采用駕駛模擬器的普及率非常低,培訓(xùn)仍是以師傅帶徒弟的方式為主,訓(xùn)練效率比較低,投入較大。

公安部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國每年交通事故50萬起,因交通事故死亡人數(shù)均超過數(shù)萬人,相當(dāng)于一個(gè)小型縣,居世界第一,每5分鐘就有一人喪身車輪,每1分鐘都會(huì)有一人因?yàn)榻煌ㄊ鹿识鴤麣垺Ｃ磕暌蚪煌ㄊ鹿仕�造成的�?jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億元。2006年我國因車禍死亡人數(shù)為8.9萬人,平均每天就有二三百人喪生車禍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于汽車保有量高得多的美國。而且,態(tài)勢(shì)越來越嚴(yán)重,2007年全世界交通事故死亡人數(shù)為50萬人。其中,中國交通事故死亡人數(shù)為10.4萬人,超過總?cè)藬?shù)的20%。

僅僅09年上半年,一個(gè)北京市單單因?yàn)榫坪篑{車而導(dǎo)致死亡的就有97人,而全國的車禍數(shù)據(jù)也在不斷的“刷新”著記錄,“杭州飆車案”,“南京酒后駕車案”,“河南靈寶案”無不時(shí)時(shí)刻刻的刺激著人們對(duì)安全駕車的體會(huì),數(shù)據(jù)顯示,道路傷害所造成的負(fù)擔(dān)更多地落在年輕人身上。年輕人缺乏認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn),這意味著他們更易出現(xiàn)超速、駕駛時(shí)不佩戴安全帶或頭盔、酒后駕車等危險(xiǎn)行為。

近年來,隨著機(jī)動(dòng)車保有量的增加,道路里程的延伸,道路交通愈趨復(fù)雜,交通事故有愈演愈烈的趨勢(shì)。其中新駕駛員的交通事故率占有相當(dāng)大的比重。根據(jù)一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),與有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員相比,新駕駛員更容易發(fā)生交通事故,而使用廉價(jià)的駕駛模擬器就能有效地降低交通事故的發(fā)生,因此開發(fā)價(jià)格低廉且能滿足駕駛培訓(xùn)需要的駕駛模擬器具有非常積極的意義。

基于以上幾種原因,駕駛模擬器教學(xué)有望成為學(xué)車流程一部分。

折疊駕駛模擬器教學(xué)
駕駛模擬器教學(xué),是指通過一種類似機(jī)動(dòng)車駕駛的設(shè)備,采用電腦設(shè)置相應(yīng)程序,模擬出各種路況場(chǎng)景,以達(dá)到培訓(xùn)的目的。具體安排是,學(xué)開車的市民在完成理論考試之后,要首先玩玩這個(gè)“電子游戲”-駕駛模擬器,才能在現(xiàn)實(shí)中開車上路練習(xí)駕駛技能。

用途及前景

使用駕駛模擬器進(jìn)行訓(xùn)練可以減少1/3的實(shí)車訓(xùn)練時(shí)間,減少交通事故,減少環(huán)境污染,減少汽車的油耗、磨損以及教練的指導(dǎo)時(shí)間。另外駕駛模擬器可以在室內(nèi)進(jìn)行,不受天氣、時(shí)間等的影響,便于管理和維護(hù),因而維護(hù)費(fèi)用也可以降低許多。

代替真車訓(xùn)練時(shí)間根據(jù)2005年3月1號(hào)由交通部制定的《機(jī)動(dòng)車駕駛員培訓(xùn)教學(xué)大綱》,每個(gè)學(xué)員上模擬器訓(xùn)練10個(gè)學(xué)時(shí),就等同于實(shí)車駕駛訓(xùn)練3小時(shí)。

使用主動(dòng)型汽車駕駛模擬器可以代替真車20%～30%的訓(xùn)練時(shí)間,而使用被動(dòng)型駕駛模擬可以代替真車5%左右的訓(xùn)練時(shí)間。如果在不減少真車訓(xùn)練時(shí)間的情況下,那么將極大地提高學(xué)習(xí)效率,使得學(xué)員很快進(jìn)入狀態(tài)(教練少生氣,學(xué)員少挨罵)。

節(jié)能環(huán)保,據(jù)駕校實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：實(shí)車訓(xùn)練1小時(shí),耗油4升,每一個(gè)學(xué)員利用駕駛模擬器學(xué)習(xí)3個(gè)小時(shí),這樣每培訓(xùn)一名學(xué)員就可以節(jié)油12升;按一年招生1萬人算,一年可節(jié)約12萬升汽油(約人民幣：660,000.00元),此外,模擬器還不排廢氣,無車輛磨損,非常環(huán)保。

消除學(xué)員恐懼心理,新學(xué)員(尤其是女生),剛上真車時(shí),由于手腳配合不協(xié)調(diào),動(dòng)作慌亂,因而有不同程度的恐懼心理。使用模擬器后,學(xué)員可以很好地掌握離合器、剎車、油門、檔位、方向盤等的協(xié)調(diào)。例如危險(xiǎn)情況(行人突然跌倒,剎車失效等),其他天氣(如雨天、雪天、霧天、黑夜等),反復(fù)練習(xí)平時(shí)真車不能實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景,消除真車駕駛時(shí)遇到突發(fā)事件的緊張感。

減少真車損耗,新學(xué)員通過駕駛模擬器的熟練操作,可以減少由于學(xué)員誤操作而帶來的真車損耗。避免因不規(guī)范操作對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等汽車部件的損害。

工作原理

模擬器的工作原理為：駕駛員操縱操作部件,使得與操作部件直接相連的傳感器發(fā)生變化,從而引起電信號(hào)的變化。信號(hào)采集及處理子系統(tǒng)按照一定的精度定期采集傳感器上的電信號(hào),并進(jìn)行濾波等處理。處理后的信號(hào)作為車輛動(dòng)力學(xué)模型子系統(tǒng)的輸入,經(jīng)過車輛動(dòng)力學(xué)模型模擬運(yùn)算,計(jì)算出車輛的當(dāng)前狀態(tài),例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、車速、車輛當(dāng)前的位置等信息。車輛動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算出的結(jié)果送入顯示系統(tǒng)進(jìn)行圖形顯示、送入音響系統(tǒng)進(jìn)行聲音模擬以及送入儀表系統(tǒng)進(jìn)行儀表顯示。

簡易式

簡易汽車駕駛模擬器。安裝了方向盤、離合器、油門、腳剎、手剎、檔位、轉(zhuǎn)向燈燈操作部件,但是沒有配置電腦,也沒有顯示器,學(xué)員可以利用這種模擬器熟悉檔位等部件的操作,是屬于最簡單的模擬器。

被動(dòng)式

被動(dòng)式汽車駕駛模擬器。采用前面介紹的簡易型駕駛模擬器,所不同的是在學(xué)員前方放置了錄像播放裝置,例如DVD等。訓(xùn)練的時(shí)候,DVD中播放已經(jīng)錄制好了教學(xué)錄像,并播放操作提示語音,學(xué)員根據(jù)提示語音進(jìn)行操作。但是播放的是錄像,學(xué)員的操作不會(huì)對(duì)播放影像產(chǎn)生影響,故名被動(dòng)。

單屏幕主動(dòng)式

單屏幕主動(dòng)式汽車駕駛模擬器。在這種模擬器上,安裝了方向盤、離合器、檔位等操作部件,操作部件上還安裝了傳感器,傳感器中的數(shù)據(jù)是通過傳感器采集系統(tǒng)進(jìn)行采集獲取,然后輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在模擬器的內(nèi)部安裝有一臺(tái)計(jì)算機(jī),一個(gè)屏幕,學(xué)員在操作方向盤等部件的時(shí)候,屏幕上的圖像會(huì)實(shí)時(shí)的跟著變化,并且會(huì)對(duì)學(xué)員的錯(cuò)誤操作進(jìn)行提示,例如換檔未踩下離合器。由于用戶的操作會(huì)對(duì)屏幕中顯示的圖像產(chǎn)生影響,故名主動(dòng)式,又名互動(dòng)式。這種模擬器不同廠家的硬件配置都差不多,主要區(qū)別在在于軟件的功能。

三屏幕主動(dòng)式

三屏幕主動(dòng)式汽車駕駛模擬器。這種模擬器是在單屏幕主動(dòng)式模擬器的基礎(chǔ)上增加了2個(gè)屏幕,這樣就使得顯示的視角大于150度,視野更加寬廣,沉浸感更強(qiáng)。

液壓伺服體感式

液壓伺服體感模擬器。這種模擬器在主動(dòng)式模擬器的基礎(chǔ)上增加了液壓伺服裝置,可以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)提干,能夠更加逼真地模擬駕駛的感受。不過這種模擬器造價(jià)較高,主要用于研究[5]。這種模擬器的代表是美國愛荷華大學(xué)的動(dòng)感模擬器。

1、原地駕駛

原地駕駛主要用于初級(jí)學(xué)員進(jìn)行換檔訓(xùn)練,練習(xí)換檔時(shí)候與離合器的配置,目的是使得學(xué)員可以不低頭就可以實(shí)現(xiàn)踩離合器和正確換檔。

2、基礎(chǔ)駕駛技能訓(xùn)練

“基礎(chǔ)駕駛技能訓(xùn)練”主要訓(xùn)練學(xué)員起步、停車、倒車以及通過控制離合器實(shí)現(xiàn)半聯(lián)動(dòng)駕駛,目的是使得學(xué)員熟練掌握半聯(lián)動(dòng)駕駛技能,為場(chǎng)地訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3、初級(jí)訓(xùn)練場(chǎng)景

“初級(jí)訓(xùn)練場(chǎng)景”主要用于訓(xùn)練學(xué)員的初級(jí)道路駕駛技能,為道路訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

場(chǎng)地駕駛

場(chǎng)地駕駛包括場(chǎng)地九項(xiàng)和倒庫,即“樁考”,“側(cè)方停車”,“坡道停車和起步”,“通過單邊橋”,“曲線行駛”,“直角轉(zhuǎn)彎”,“限速通過限寬門”,“連續(xù)通過障礙”,“百米加減檔”,“起伏路駕駛”。對(duì)于這10項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容,大車和小車有不同的訓(xùn)練場(chǎng)景。所有的考核和評(píng)判嚴(yán)格按照公安部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[7]。

進(jìn)行場(chǎng)地訓(xùn)練時(shí),如果考試不合格,則系統(tǒng)自動(dòng)將車輛退回到起點(diǎn)位置,方便學(xué)員重新進(jìn)行訓(xùn)練和考試。

1、樁考

“樁考”考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)瞬倏剀囕v完成側(cè)方移位、倒車入庫和正確判斷車身空間位置的能力。

從起點(diǎn)倒入乙?guī)焱Ｕ?再經(jīng)過二進(jìn)二退移位到甲庫停正,前進(jìn)穿過乙?guī)熘谅飞?倒入甲庫停正,前進(jìn)返回起點(diǎn)。

評(píng)判及提示語有：倒樁考試開始,倒樁考試結(jié)束,不按規(guī)定路線、順序行駛,碰擦樁桿,車身出線,移庫不入,中途熄火,中途調(diào)整車身位置。

2、側(cè)方停車

“側(cè)方停車”讓駕駛員掌握將整車正確停于路右車位(庫)中的技能,以適應(yīng)日常駕駛生活中臨時(shí)停車的需要。

駕駛?cè)藛T駕駛車輛在不碰,擦庫位樁桿,車輪不壓碰車道邊線,庫位邊線的情況下,通過一進(jìn)一退,將整車移入右側(cè)車庫位中。

評(píng)判及提示語有：側(cè)方停車考試開始,側(cè)方停車考試結(jié)束,車輛在入庫后車身出線,碰擦樁桿,行駛中輪胎觸軋車道邊線,中途調(diào)整車身位置。

3、坡道停車和起步

考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)嗽谄碌郎像{駛車輛的技能,準(zhǔn)確判斷車輛的位置,正確使用制動(dòng)、擋位和離合器,以適應(yīng)在上坡路段停車與起步的需要。核駕駛員上坡路的駕御車輛的能力,正確的固定地點(diǎn)靠邊停穩(wěn)車輛的能力,以準(zhǔn)確適用檔位和離合器的能力,以適應(yīng)在上坡路段等候放行時(shí)的操作需要。

機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藨?yīng)通過視覺和感覺及時(shí)判斷坡道的坡度大小、長短及路寬等道路情況,采取正確的操作方法,控制車輛平穩(wěn)停車和起步。做到轉(zhuǎn)向正確,換擋迅速,操縱加速踏板、駐車制動(dòng)器和離合器踏板的動(dòng)作準(zhǔn)確協(xié)調(diào)。

評(píng)判及提示語有：“坡道定點(diǎn)停車和起步”考試開始,“坡道定點(diǎn)停車和起步”考試結(jié)束,車輛停止后,汽車前保險(xiǎn)杠距離樁桿線超過50厘米,車輛保險(xiǎn)杠未停于樁桿線上,前后超過 20厘米,不超過 50厘米,車輛停止后,車身距離路邊緣線30厘米以上,起步時(shí)后溜大于30厘米,起步時(shí)后溜小于30厘米。

4、通過單邊橋

考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T對(duì)所駕駛的車輛能準(zhǔn)確運(yùn)用方向,并對(duì)所有車輪位置的直線行駛軌跡的正確判斷和掌握車輛不平行運(yùn)行技術(shù)。

駕駛員要正確掌握方向,將甲、乙兩橋分別用左、右邊輪壓于輪下,平穩(wěn)順暢通過,用一檔(含)以上檔位。(單側(cè)前后車輪一次通過左、右單邊橋。)

評(píng)判及提示語有：“通過單邊橋”考試開始,“通過單邊橋”考試結(jié)束,有一車輪未上橋,行駛中出現(xiàn)一個(gè)車輪掉下橋面,未通過單邊橋。

5、曲線行駛

考核駕駛遠(yuǎn)方向的運(yùn)用與對(duì)車輛軌跡運(yùn)行的掌握。

機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛從彎道的一端前進(jìn)駛?cè)?減速換擋,以低擋低速從另一端駛出。行駛中不得軋彎道邊緣線,轉(zhuǎn)向自如。

評(píng)判及提示語有：“曲線行駛”考試開始,“曲線行駛”考試結(jié)束,車輪駛出邊緣線,車輪壓路邊緣線,中途調(diào)整車身位置。

6、直角轉(zhuǎn)彎

考核駕駛員急彎路段迅速運(yùn)用方向?qū)�車輛內(nèi)輪差距進(jìn)行正確判斷。

機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛按規(guī)定的線路低速行駛,由左向右或者由右向左直角轉(zhuǎn)彎,一次通過,中途不得停車。

評(píng)判及提示語有： “直角轉(zhuǎn)彎”考試開始,“直角轉(zhuǎn)彎”考試結(jié)束,車輪觸軋突出點(diǎn)或者駛出邊緣線,中途調(diào)整車身位置,車輪觸軋道路邊緣線,借助倒車完成。

7、限速通過限寬門

考核駕駛員在一定的車速下對(duì)車身位置的正確判斷能力。

機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛以不低于20公里/小時(shí)的速度,從三門之間穿越,不得碰擦懸桿。

評(píng)判及提示語有：“限速通過限寬門” 考試開始,“限速通過限寬門” 考試結(jié)束,時(shí)速低于20公里/小時(shí)通過,不按規(guī)定路線、順序行駛,碰擦限寬門懸桿。

8、連續(xù)通過障礙

考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛通過連續(xù)障礙時(shí),對(duì)車輪行駛軌跡和內(nèi)、外輪差的判斷能力。

除小型車輛用一擋外,其他車輛用二擋(含)以上擋位,將車騎于圓餅之上通過,車輪不得碰、擦、軋圓餅,并且不得超、軋兩側(cè)路邊緣線。

評(píng)判及提示語有：“通過連續(xù)障礙”考試開始,“通過連續(xù)障礙”考試結(jié)束,不按規(guī)定路線行駛的,車輪駛出邊緣線,車輪壓路邊緣線,壓圓餅,碰、擦圓餅。

9、百米加減檔

考核機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)瞬倏v車輛擋位的熟練程度。

機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛車輛由起點(diǎn)線起步,在百米內(nèi)完成從最低擋逐級(jí)加至最高擋,再從最高擋逐級(jí)減至二擋。

評(píng)判及提示語有：“百米加減擋”考試開始,“百米加減擋”考試結(jié)束,未完成規(guī)定加、減擋,越級(jí)換擋。

10、起伏路駕駛

考核駕駛員掌握起伏(凹凸)路的駕駛要領(lǐng)和對(duì)起伏(凹凸)路面進(jìn)行正確判斷的能力,并做到制動(dòng)、離合器、檔位三者配合適當(dāng)。

車輛正常行駛在障礙物前 20 米 內(nèi)制動(dòng)減速,用低檔(一檔)或使用半聯(lián)動(dòng)通過,保證車輛平穩(wěn)安全的通過障礙。

評(píng)判及提示語有：“起伏路駕駛”考試開始,“起伏路駕駛”考試結(jié)束,車速控制不當(dāng),車輛嚴(yán)重跳躍,通過起伏路前不減速,通過起伏路前過早減速。

綜合訓(xùn)練

綜合訓(xùn)練中,設(shè)置了“城市道路”,“高速公路”,“鄉(xiāng)村道路”等訓(xùn)練場(chǎng)景。在各訓(xùn)練場(chǎng)景中,又設(shè)置了各種危險(xiǎn)情況,如行人橫穿公路等。

1、城市道路

城市道路場(chǎng)景中設(shè)置了立交橋、十字路口、丁字路口、環(huán)形島、環(huán)城路、隧道等內(nèi)容。

2、高速公路

場(chǎng)景中有收費(fèi)站、超車道、行車道、出口等交通標(biāo)志牌,車距確認(rèn)、隧道、高速公路出入口等內(nèi)容。

3、鄉(xiāng)村道路、山區(qū)道路、泥濘路

設(shè)置了急彎、陡坡,泥濘路,漫水路等場(chǎng)景。

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

通過中央控制臺(tái),可以連接40臺(tái)駕駛艙進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)訓(xùn)練。中央監(jiān)控臺(tái)由高性能計(jì)算機(jī)、、打印機(jī)、 100M 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等組成。監(jiān)控計(jì)算機(jī)可以監(jiān)控任意一臺(tái)模擬器,監(jiān)視窗口將顯示與被監(jiān)視模擬器完全一樣的畫面,并實(shí)時(shí)圖形顯示其“五大”操作件——方向盤、離合器、腳制動(dòng)、油門及手制動(dòng)當(dāng)前的狀態(tài);另外檔位、喇叭、轉(zhuǎn)向燈、點(diǎn)火開關(guān)等的狀態(tài)也通過圖示表示出來。

理論知識(shí)

采用最新(2007年4月公布的最新標(biāo)準(zhǔn),四選一)標(biāo)準(zhǔn)化試題,題庫里共有1500道試題。

教學(xué)視頻

豐富的教學(xué)錄像功能,利用該功能,可以播放汽車培訓(xùn)教學(xué)錄像。 例如,系統(tǒng)提供最新的8種交通警察手勢(shì)信號(hào)(原交通警察手勢(shì)為11種)教學(xué)錄像,離合器工作原理錄像等等。

系統(tǒng)設(shè)置

可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置,如增加刪除教學(xué)錄像,修改扣分模式和錯(cuò)誤分值,修改方向盤靈敏度系數(shù)等。

回放功能

訓(xùn)練結(jié)束后,學(xué)員可以以俯視的方式查看最后3分鐘的駕駛過程,從而仔細(xì)分析錯(cuò)誤駕駛發(fā)生的原因,以便以后改正。

訓(xùn)練記錄

訓(xùn)練完畢后,學(xué)員可以查看訓(xùn)練過程中所出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作,并且可以將訓(xùn)練成績及錯(cuò)誤明細(xì)表作為歷史記錄保持下來。