多用户虚拟驾驶交通仿真系统的研究与实践

【摘要】随着城市化进程的推进,城市交通拥堵已成为日益严重的问题。交通仿真技术是分析交通问题的重要途径之一。通过交通仿真,可以对交通规划、交通管控方案进行评估,尽早发现设计方案中存在的问题。然而,传统的交通仿真系统中普遍存在着人机交互友好性和用户体验性较弱、红绿灯控制算法和车辆行为过于简单而无法反映真实交通场景与交通过程等问题。本文提出了一种基于多用户虚拟驾驶的交通仿真系统的创新构思,它可以逼真地模拟出不同道路环境和天气状况下的道路状态与汽车运动行为,还允许用户以虚拟驾驶的方式加入到交通仿真系统中,通过用户虚拟驾驶来反映真实驾驶中的车辆行为,增加车辆行为的多样性,并支持从不同位置不同尺度观看交通场景。与传统的交通仿真系统相比,该系统提升了用户的沉浸交互感,引入人工驾驶行为,使得仿真结果更加符合真实情况。在系统总体构架方面,本文针对分布式多用户、规模可扩展与用户虚拟驾驶等方面的要求,参考高级体系结构HLA模型,提出了多户用虚拟驾驶交通仿真系统的创新体系结构,能有效支撑系统目标功能的实现。在交通基础设施三维模型方面,本文引入了交通信号灯控制机制,实现了交通信号灯的定周期控制、自适应控制等多种控制模式。在用户控制的虚拟驾驶方面,提出并实现了带有约束的用户自由驾驶,提升了虚拟驾驶的真实性。本文最后展示了根据本文思路设计的交通仿真原型系统,验证了该系统的可行性。结果表明,多用户虚拟驾驶交通仿真系统不仅能够呈现给用户逼真的交通环境和良好的人机交互,允许多个用户通过虚拟驾驶参与到交通仿真系统中去,实现了人工驾驶的仿真,提升了交通仿真系统的真实性和有效性。
【作者】陈辰；
【导师】杨晨晖；
【作者基本信息】厦门大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】交通仿真；虚拟驾驶；高级仿真结构；交通信号控制；

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