時(shí)間：2023-05-30 09:26:35
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇模擬駕駛，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞]汽車駕駛模擬器；駕駛培訓(xùn)；應(yīng)用；優(yōu)勢
[DOI]1013939/jcnkizgsc201537064
1汽車駕駛模擬器的應(yīng)用情況
早在20世紀(jì)60年代，國外就已經(jīng)開始將汽車駕駛模擬器運(yùn)用到駕駛培訓(xùn)當(dāng)中了，發(fā)展到70年代，美國有3500多所駕校配有模擬器，80年代，日本也有一千余所駕校配有模擬器，這些駕校所培養(yǎng)的駕駛員占日本總體駕駛員數(shù)量的90%以上，并且日本隨后推出相關(guān)法律規(guī)定，汽車駕駛培訓(xùn)學(xué)校必須配備汽車駕駛模擬器。絕大多數(shù)歐洲國家也相繼出臺(tái)了關(guān)于使用模擬器進(jìn)行駕駛培訓(xùn)的法規(guī)，比如運(yùn)營駕駛員每年在模擬器上駕駛的時(shí)間不得少于7個(gè)小時(shí)等。
汽車駕駛模擬器進(jìn)入我國的時(shí)間比較晚，不過迄今為止也取得了較大發(fā)展。2011年，國內(nèi)第一臺(tái)八自由度的交通行為與安全模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在同濟(jì)大學(xué)首次投入使用，而后我國對(duì)于智能駕駛模擬系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的投資規(guī)模以每年超過100%的速度在飛速增長。特別是近兩年，越來越多的駕校開始采用汽車模擬器進(jìn)行駕駛培訓(xùn)教學(xué)，并基于模擬器的應(yīng)用開辦了駕校自學(xué)課程，將汽車駕駛模擬器從高科技研究層面轉(zhuǎn)入平民日常應(yīng)用層面。
2汽車駕駛模擬器在駕駛培訓(xùn)中的優(yōu)勢
我國當(dāng)前的汽車駕駛培訓(xùn)大多數(shù)仍然采用傳統(tǒng)的實(shí)地實(shí)車“一對(duì)多”教學(xué)方法，這種教學(xué)方法效率較低，教練重復(fù)對(duì)同樣的知識(shí)進(jìn)行說明，在一位學(xué)員上車訓(xùn)練的同時(shí)，其他學(xué)員需要在原地等候，這不管是對(duì)教練而言還是對(duì)學(xué)員而言，都無疑是一種時(shí)間上的浪費(fèi)。另外，在這種教學(xué)模式下，教練車一天到晚運(yùn)轉(zhuǎn)，油耗極大，車輛容易損壞，排出的廢物會(huì)造成環(huán)境污染，加之實(shí)地培訓(xùn)時(shí)，教練車需要較大的運(yùn)轉(zhuǎn)空間，并且在路考培訓(xùn)時(shí)會(huì)占用正常運(yùn)輸車道，容易阻塞交通，甚至造成交通事故。另外，由于培訓(xùn)力度不足，各位教練員的知識(shí)涵養(yǎng)和技能素養(yǎng)不同，教學(xué)能力也參差不齊，無法保證良好的教學(xué)質(zhì)量。
與傳統(tǒng)駕駛培訓(xùn)模式相比，運(yùn)用汽車駕駛模擬器進(jìn)行駕駛技能培訓(xùn)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
第一，理論知識(shí)更全面、更權(quán)威。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，理論知識(shí)的傳達(dá)主要依托教練員，因而學(xué)員的理論知識(shí)素養(yǎng)在很大程度上取決于教練員的理論知識(shí)水平與教學(xué)能力。盡管目前我國各大駕校都對(duì)教練員的從業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更為嚴(yán)格的規(guī)范，但其整體水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際平均水平，無法滿足學(xué)員對(duì)于交通法規(guī)、事故處理、汽車?yán)碚摗Ⅰ{駛技能等方面的知識(shí)需求。而汽車駕駛模擬器則融合了安全駕駛所必備的各類知識(shí)、技能和交通安全法規(guī)，借助各種先進(jìn)的高科技手段，將這些理論的傳授轉(zhuǎn)化為生動(dòng)、有趣的視頻動(dòng)畫，不僅以簡單易懂的方式多維度地向?qū)W員展示了這些知識(shí)及其運(yùn)用，滿足了各個(gè)層次學(xué)員的知識(shí)水平和理論素養(yǎng)，還以其較高的趣味性贏得了學(xué)員對(duì)于交通及駕駛知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)注，極大地激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情，提高了教學(xué)效率。
第二，教學(xué)不受時(shí)間、地點(diǎn)及天氣情況限制。傳統(tǒng)的汽車駕駛培訓(xùn)在很大程度上受到時(shí)間、空間和天氣情況的制約，很多學(xué)員由于白天要工作，不能到教學(xué)現(xiàn)場參與學(xué)習(xí)，而大多數(shù)駕校晚上又下班關(guān)閉，導(dǎo)致這些學(xué)員只能湊在周末去學(xué)習(xí)，周末時(shí)段駕校內(nèi)人滿為患，很多人在駕校等候一天，在車上練習(xí)的時(shí)間卻連一小時(shí)都達(dá)不到。另外，由于駕校所占空間較大，一般都要建設(shè)在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)，這對(duì)于大部分學(xué)員而言空間距離都較遠(yuǎn)，極其不便利。雨雪天氣道路狀況不佳，更是進(jìn)一步對(duì)學(xué)員到駕校學(xué)習(xí)產(chǎn)生極大限制。而汽車駕駛模擬器則可以完全克服時(shí)間、空間和天氣因素的影響，學(xué)員可以依照自身的情況，在不同時(shí)段、不同地點(diǎn)、不同的天氣情況下進(jìn)行模擬駕駛練習(xí)，還可以選擇不同的場景來體驗(yàn)多種交通情況，在很大程度上保證了學(xué)員的學(xué)習(xí)時(shí)間，提高了時(shí)間利用率和學(xué)習(xí)效率，培訓(xùn)質(zhì)量自然也得到極大提升。
第三，節(jié)能環(huán)保，安全可靠。傳統(tǒng)駕駛培訓(xùn)對(duì)車輛、汽油、場地等資源的要求都比較高，教練需要進(jìn)行一對(duì)一實(shí)車教學(xué)，容易造成環(huán)境污染。同時(shí)，由于實(shí)地教學(xué)需要占用公用交通道路資源，一方面會(huì)在一定程度上增加交通壓力，另一方面教練員需要不斷反復(fù)指導(dǎo)，學(xué)員一邊學(xué)習(xí)一邊操作，一不小心顧此失彼就會(huì)引發(fā)交通事故，因此存在很大的教學(xué)風(fēng)險(xiǎn)，教練員全天都要處于高度緊張的狀態(tài)，工作強(qiáng)度極大，對(duì)其身心狀況都會(huì)造成不利影響。而汽車駕駛模擬器則無須考慮這些因素。學(xué)員在仿真環(huán)境下進(jìn)行模擬訓(xùn)練，不需要損耗汽車和汽油，可以實(shí)現(xiàn)零排放，從環(huán)保層面而言毫無疑問是一個(gè)絕佳選擇。此外，學(xué)員利用駕駛模擬器，無須真正到現(xiàn)實(shí)公路上便能體驗(yàn)各種交通場景，這就間接地緩解了交通壓力。教練則可以同時(shí)兼顧多名學(xué)員，模擬器默認(rèn)采用安全操作模式，嚴(yán)格遵照道路交通法規(guī)，在潛移默化之中培養(yǎng)學(xué)員的安全駕駛意識(shí)和安全操作能力，形成對(duì)道路狀況及氣候環(huán)境的良好感知能力，養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣，從實(shí)踐層面而言可以說是百分之百的安全可靠，對(duì)于教練而言勞動(dòng)強(qiáng)度降低、教學(xué)成本減少、實(shí)踐風(fēng)險(xiǎn)幾乎降為零，工作效率卻顯著增加，對(duì)時(shí)間和資源的利用率都顯著提升。
第四，教學(xué)形式豐富，道路環(huán)境多樣。傳統(tǒng)的駕駛培訓(xùn)中，學(xué)員只能在相對(duì)風(fēng)和日麗的天氣下、相對(duì)寬闊平坦的道路上進(jìn)行實(shí)踐操作，而無法體驗(yàn)其他道路環(huán)境和氣候特征，這一方面是受駕校環(huán)境的制約，另一方面則是出于教學(xué)安全的考慮。通常而言，一位合格的駕駛員必須能夠掌握在各種道路環(huán)境下行駛的技巧，能夠正確應(yīng)對(duì)各種緊急及突況。汽車駕駛模擬器就很好地解決了這一難題。學(xué)員在使用模擬器進(jìn)行駕駛仿真實(shí)踐時(shí)，可以選擇各種道路條件，例如城市街道、高速公路、山間隧道、山區(qū)道路、橋面等，可以體驗(yàn)各種氣象特征，例如雨雪天氣、大霧天氣等，能夠選擇白天或者夜間駕駛，還能夠選擇體驗(yàn)各種突況，比如行駛中突然爆胎、制動(dòng)失靈、轉(zhuǎn)向失靈等情況。中央控制臺(tái)通過分析駕駛?cè)说牟僮餍袨椋治龀銎渲胁焕诎踩{駛的因素，并通過模擬駕駛平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的培訓(xùn)和教學(xué)，強(qiáng)化駕駛?cè)说陌踩{駛意識(shí)，提升他們的緊急應(yīng)變能力，從而有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)地教學(xué)的缺口。
第五，經(jīng)營成本降低，應(yīng)用前景廣闊。傳統(tǒng)駕駛培訓(xùn)需要購置較大的場地、較多的車輛，聘請(qǐng)多位教練員，場地和車輛則需要定期維護(hù)，需要極大的前期投入。如果投入不足，就不能夠保證學(xué)員的培訓(xùn)時(shí)間和培訓(xùn)效率，投入過大則容易造成資源浪費(fèi)。采用駕駛模擬器進(jìn)行輔助教學(xué)，既能在很大程度上降低投入力度和經(jīng)營成本，還能保證學(xué)員的學(xué)習(xí)時(shí)間與學(xué)習(xí)效率，可謂是一舉兩得。另外，隨著人們節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的不斷提升，人們對(duì)于駕駛模擬器的呼聲也將越來越高，相關(guān)產(chǎn)業(yè)具備良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益將不斷攀升。
關(guān)鍵詞：液壓挖掘機(jī)；駕駛室；降噪；模擬試驗(yàn)
1概述
隨著工程機(jī)械行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)工程機(jī)械的綜合性能提出了更高的要求，節(jié)能環(huán)保成為重要的研究內(nèi)容。與普通車輛相比，工程機(jī)械噪聲對(duì)環(huán)境的污染尤為嚴(yán)重。過高的噪聲使駕駛員迅速疲勞，從而對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品行駛安全性構(gòu)成威脅。
近幾年，中國工程機(jī)械發(fā)展迅速，縮短了與國外產(chǎn)品的差距，產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性得到大幅提升。但嚴(yán)峻的事實(shí)是，與發(fā)達(dá)國家相比，中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工程機(jī)械噪聲限值普遍較高。如何有效控制工程機(jī)械噪聲，成為與國外產(chǎn)品競爭的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
在廣西玉柴重工公司日益發(fā)展壯大的大背景下，玉柴重工在技術(shù)革新方面一直走在行業(yè)的前列，為了提高挖掘機(jī)的駕駛舒適性，我們對(duì)駕駛室材料、隔音方式、管路密封結(jié)構(gòu)等方面做了一系列模擬對(duì)比試驗(yàn)。
2駕駛室降噪模擬試驗(yàn)
2.1駕駛室材料對(duì)噪音的影響
2.1.1不同板厚的影響
由鋼板焊成模擬駕駛室，僅留下一面作為活動(dòng)面，其余各面焊接密封，換上不同板厚的鋼板，在挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下測量模擬駕駛室的內(nèi)外噪聲值，測量結(jié)果見表1。
表1不同板厚的噪聲值
注：檢測設(shè)備距離聲源（發(fā)動(dòng)機(jī)）1900mm；2檔轉(zhuǎn)速為1100r/min；4檔轉(zhuǎn)速為1370r/min。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）隨著板厚的加大，降噪幅度加大；
2）2mm、2.5mm兩種板厚的降噪趨勢相似，不同轉(zhuǎn)速下降噪效果基本不變；
3）在轉(zhuǎn)速1100r/min下，1.5mm與2mm板厚降噪效果接近；
4）在轉(zhuǎn)速1370r/min下，2mm比1.5mm板厚降噪效果好；
5）綜合比較，2mm為較理想板厚。
2.1.2海綿對(duì)降噪的影響
為了驗(yàn)證海綿對(duì)駕駛室噪聲的影響，分別對(duì)1mm、1.5mm、2mm、2.5mm四種厚度的Q235鋼板，在沒有貼海綿和內(nèi)表面貼上海綿的條件下測量模擬駕駛室的內(nèi)外噪聲，測量結(jié)果見表2（海綿厚度40mm）。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）在駕駛室板材內(nèi)表面貼海綿后，能大幅度降低室內(nèi)噪聲，降低7.5～10.5dB；
2）貼海綿后，2mm、2.5mm兩種板材的降噪趨勢相似，降噪效果相近；
3）板材內(nèi)表面貼海綿后，轉(zhuǎn)速對(duì)1mm、1.5mm、2mm、2.5mm四種板材的降噪效果影響不大，即在高轉(zhuǎn)速下四種板均有良好的降噪能力；
4）綜合比較，在駕駛室內(nèi)表面貼海綿條件下，1.5mm為較理想板材。
2.1.3海綿安裝部位的影響
為了驗(yàn)證海綿不同的安裝部位對(duì)駕駛室噪聲的影響，取1.5mm、2mm、2.5mm三種厚度的Q235鋼板，把同一厚度（40mm）的海綿分別貼在模擬駕駛室內(nèi)側(cè)、外側(cè)，測量模擬駕駛室的內(nèi)外噪聲，測量結(jié)果見表3。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）在駕駛室板材貼海綿能大幅度降低了駕駛室內(nèi)的噪聲，降幅因海綿的粘貼位置、板材厚度、噪聲源不同而有差異；
2）的粘貼位置對(duì)駕駛室內(nèi)的噪聲有重大影響，海綿內(nèi)置（貼駕駛室里面）比海綿外置多降噪8.1～10.7dB；
3）海綿貼在駕駛室板材里面（海綿內(nèi)置），為較理想布局方式。
2.1.4海綿厚度的影響
為了驗(yàn)證不同厚度的海綿對(duì)駕駛室噪聲的影響，分別把厚度為20mm、40mm的海綿貼在1.5mm、2mm兩種鋼板上進(jìn)行試驗(yàn)，海綿置于駕駛室內(nèi)側(cè)測量模擬駕駛室的內(nèi)外噪聲，測量結(jié)果見表4。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）海綿降噪能力隨海綿厚度的增加而增加，但不存在簡單的線性關(guān)系；
2）40mm的海綿，在較高的轉(zhuǎn)速下仍有較好的降噪效果，而20mm的海綿在轉(zhuǎn)速提高后，降噪能力明顯下降；
3）1.5mm、2mm兩種鋼板在海綿內(nèi)置后，在同一轉(zhuǎn)速下，20mm與40mm的兩種海綿降噪差基本相同，如在1100r/min時(shí)，兩板材在厚度40mm與20mm的噪聲差都約為4.0dB，在在1370r/min下約為6.0dB。
2.1.5鋼化玻璃的影響
為了比較不同厚度的鋼化玻璃對(duì)駕駛室內(nèi)噪聲的影響，我們用Q345B鋼板焊接一個(gè)密封箱，除模擬駕駛室正面預(yù)留有870mm×810mm方框用于安裝玻璃外，其余面均焊接密封，噪聲測量儀置于箱體頂部。模擬駕駛室放在距挖掘機(jī)平衡重尾端1米處，在測量儀與發(fā)動(dòng)機(jī)罩基本同高的位置上測量模擬駕駛室內(nèi)噪聲值。分別換上不同厚度（5mm、6mm）的鋼化玻璃，在相同的壓縮量下壓緊玻璃，測試不同檔位下模擬駕駛室內(nèi)噪聲值，測量數(shù)據(jù)見表5。
從表中數(shù)據(jù)可知，除3檔數(shù)據(jù)異常外，在其余不同檔位下，6mm鋼化玻璃的箱內(nèi)噪聲值均比5mm有所下降，降幅在0.3～1.4dB之間，平均降噪值0.8dB。
2.2駕駛室密封性對(duì)降噪的影響
為了驗(yàn)證駕駛室密封性對(duì)駕駛室內(nèi)噪音的影響，本試驗(yàn)選取了一臺(tái)型號(hào)為YC135-8液壓挖掘機(jī)的駕駛室，從堵塞駕駛底板過線過管孔、駕駛室后圍板內(nèi)側(cè)貼海綿、駕駛室安裝面與底板間加墊海綿等多個(gè)方面進(jìn)行了試驗(yàn)。
2.2.1底板過管過線孔的影響
目前，在設(shè)計(jì)上沒有對(duì)駕駛室安裝底板上的過管過線孔進(jìn)行密封處理，留有較大間隙。為了測試這些間隙對(duì)駕駛室內(nèi)的噪聲影響，我們將底板上的四處過管、過線孔用海綿堵塞，測試不同轉(zhuǎn)速下駕駛員左耳、右耳及后窗的噪聲值，并與堵塞前的噪聲值比較，測試結(jié)果見表6。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）堵孔后，在不同檔位下，左耳降噪幅度在0.2～1.2dB之間，平均降噪值為0.9dB；右耳降噪幅度為0.4～2.3dB，平均值1.4dB；后窗降噪幅度為0.3～1.1dB，平均值0.7dB。
2）前后差值看，堵塞過管過線孔后，駕駛室內(nèi)左、右耳及后窗位置噪聲均有一定幅度下降，其中右耳降幅相對(duì)較大。
2.2.2駕駛室后圍板內(nèi)側(cè)加貼海綿的影響
目前的第8代YC135（YC85）駕駛室后圍板內(nèi)側(cè)是貼有帶錫箔層的薄海綿，該海綿的主要作用是隔熱。對(duì)于駕駛室來說，后圍板最靠近發(fā)動(dòng)機(jī)，從理論上分析，其隔音/吸音效果的好壞對(duì)駕駛室的噪聲有重大影響。為了驗(yàn)證其隔音效果對(duì)駕駛室內(nèi)噪聲的影響，我們?cè)谠瓗уa箔海綿層上加貼了一塊厚為25mm的普通海綿（如圖5示），裝配好后進(jìn)行噪聲測試，測試對(duì)比結(jié)果見表7。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）堵孔+貼海綿后，在不同檔位下，左耳降噪幅度在0.8～2.6dB之間，平均降噪1.6dB；右耳降噪幅度為0.4～2.6dB，平均值1.9dB；后窗降噪幅度1.2～2.7dB，平均值1.9dB。
2）從前后差值看，在堵塞過管過線孔的基礎(chǔ)上，在后圍板內(nèi)側(cè)貼上海綿后，駕駛室的左耳、后窗位置噪聲降幅較大，其中后窗降幅最最為明顯，達(dá)1.2dB（1.9-0.7）。
2.2.3駕駛室與底板間加墊海綿的影響
目前我司的第8代挖掘機(jī)駕駛室與底板間的安裝均為剛性連接，從減震及傳播介質(zhì)對(duì)噪聲影響方面考慮，我們拆下駕駛室，在底板上駕駛室安裝面墊一層25mm的海綿，然后吊裝好駕駛室，再進(jìn)行了噪聲測試驗(yàn)證，測試對(duì)比結(jié)果見表8。
從表中數(shù)據(jù)可以看出：
1）整體處理后（堵塞底板過孔+后側(cè)貼海綿+駕駛室底板間墊海綿），在不同檔位下，左耳降噪幅度在2.2～5dB之間，平均降噪3.4dB；右耳降噪幅度為2.5～7.2dB，平均值4.6dB；后窗降噪幅度為2.4～4.5dB，平均值3.8dB。
2）從對(duì)比結(jié)果來看，整體處理后降噪效果較明顯，其中右耳降噪尤為明顯，平均降噪達(dá)4.6dB。
2.3試驗(yàn)結(jié)論
綜上所述，可得以下結(jié)論：
1.單純從板厚角度考慮，2.0板在不同轉(zhuǎn)速下均有較好的降噪效果，為理想板材。
2.隔音海綿能有效降低駕駛室內(nèi)的噪聲，降幅因板材厚度、安裝位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同而有差異。駕駛室隔音海綿內(nèi)置，為較理想布局方式。
3.室內(nèi)表面貼海綿條件下，1.5mm為較理想板材。
4.吸聲降噪的能力隨海綿厚度的增加而增加，但不存在簡單的線性關(guān)系。
5.模擬條件下的不同檔位，6mm鋼化玻璃的室內(nèi)噪聲值均比5mm有所下降，降幅在0.3～1.4dB之間，平均降噪值0.8dB。
6.駛室密封性對(duì)駕駛室內(nèi)噪音有較大影響。
7.過管過線孔堵塞后，在不同檔位下，駕駛室內(nèi)左、右耳及后窗位置噪聲均有一定幅度下降，平均降噪幅度在0.7～1.4dB之間，其中右耳降幅相對(duì)較大，平均降噪幅度達(dá)1.4dB。
關(guān)鍵詞：船舶操縱模擬器 內(nèi)河船員 考試模塊設(shè)計(jì)
針對(duì)目前基于船舶操縱模擬器的內(nèi)河船舶駕駛實(shí)際操作考試，根據(jù)2011年《中華人民共和國內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試辦法》，本文分析了運(yùn)用船舶操縱模擬器在內(nèi)河駕駛實(shí)操考試中的考試模塊設(shè)計(jì)的必要性,提出了基于船舶操縱模擬器的內(nèi)河船員駕駛實(shí)操考試模塊設(shè)計(jì)的主要思路。該設(shè)計(jì)思路運(yùn)用于2011年8月開始的長江水系內(nèi)河一類船長實(shí)操考試模塊的設(shè)計(jì),并取得了良好的效果。
設(shè)計(jì)考試模塊的必要性
在過去實(shí)船考試過程中，船員是在船舶的實(shí)際航行過程中輪流上駕駛臺(tái)的，由于申考同一職務(wù)的船員在船舶的實(shí)際航行過程中所面臨的航段、船舶交通流、應(yīng)急應(yīng)變的復(fù)雜程度都有很大的隨機(jī)性，考試的公平性受到質(zhì)疑。當(dāng)操作環(huán)境復(fù)雜，船舶面臨緊迫局面時(shí)，考官出于船舶安全的考慮就可能終止考生的實(shí)操考試，很難準(zhǔn)確評(píng)估考生的真實(shí)操作能力和應(yīng)急應(yīng)變能力。而運(yùn)用模擬器進(jìn)行實(shí)操考試，則可以通過考試模塊的設(shè)計(jì)，有效地解決上述問題。
針對(duì)不同的考試對(duì)象，我們必須有不同的考試模塊供考試運(yùn)用，對(duì)同一類考生，這些模塊又必須具有相同的難度，為此，我們必須對(duì)模擬器硬件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，特別是對(duì)組成模擬器考試模塊的各要素，如：航段的選取、船舶交通流的設(shè)計(jì)、目標(biāo)船的控制、氣象要素的設(shè)計(jì)和控制、承考船模的選擇、考生操作項(xiàng)目的配置等要素進(jìn)行科學(xué)的有機(jī)組合，設(shè)計(jì)出符合考試需要、可供隨機(jī)挑選的具有一定數(shù)量的考試模塊。所以，為保證實(shí)操考試的公平、公正、科學(xué)、高效，考試機(jī)構(gòu)在考試前，設(shè)計(jì)用于實(shí)操考試的考試模塊，并建立實(shí)操考試模塊庫是十分必要的。
考試模塊設(shè)計(jì)的基本原則
實(shí)操考試模塊是模擬器實(shí)操考試工作的基石，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)操考試模塊設(shè)計(jì)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化，使考生通過實(shí)操考試模塊的操作科學(xué)地反映出其真實(shí)的操作應(yīng)變能力，我們提出了考試模塊設(shè)計(jì)的基本原則。
1、考試模塊設(shè)計(jì)必須遵循《內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試辦法》
《內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試辦法》是實(shí)操模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。其附件《內(nèi)河船員實(shí)操考試大綱》和《內(nèi)河船員實(shí)操考試規(guī)范》對(duì)申考不同類別和不同職位的內(nèi)河船員的考試項(xiàng)目有不同的規(guī)定，評(píng)估的重點(diǎn)也不一樣。因此應(yīng)根據(jù)《內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試辦法》的規(guī)定，針對(duì)申考不同類別和不同職位的內(nèi)河船員設(shè)置不同的考試項(xiàng)目，設(shè)計(jì)不同的實(shí)操考試模塊。
2、考試模塊設(shè)計(jì)必須對(duì)應(yīng)于上級(jí)主管機(jī)關(guān)的對(duì)本考試機(jī)構(gòu)的授權(quán)
考試模塊的設(shè)計(jì)，在考試航段的選擇上，應(yīng)和上級(jí)主管機(jī)關(guān)的對(duì)本考試機(jī)構(gòu)的授權(quán)范圍相對(duì)應(yīng)，并覆蓋授權(quán)范圍內(nèi)的所有航線簽注節(jié)點(diǎn)。
模塊設(shè)計(jì)的基本思路
具體到一個(gè)考試模塊設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)考試對(duì)象的不同，根據(jù)考試模塊設(shè)計(jì)的基本原則，應(yīng)遵循以下基本思路：
明確考試對(duì)象。每個(gè)模塊都要針對(duì)某一類特定的考試對(duì)象，在進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確該模塊的適用對(duì)象，針對(duì)該考試對(duì)象的考試要求進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)。
明確實(shí)操考試項(xiàng)目。考試模塊中的項(xiàng)目設(shè)置一般應(yīng)覆蓋《內(nèi)河船員實(shí)操考試大綱》所規(guī)定的實(shí)操項(xiàng)目，《內(nèi)河船員實(shí)操考試大綱》規(guī)定的實(shí)操考試的項(xiàng)目很多，但模塊項(xiàng)目的設(shè)置不能是所有項(xiàng)目的簡單羅列，而應(yīng)在基本覆蓋《內(nèi)河船員實(shí)操考試大綱》規(guī)定的實(shí)操考試的項(xiàng)目基礎(chǔ)上具體分析，抓住主線，結(jié)合模擬器的特點(diǎn)確定重點(diǎn)評(píng)估項(xiàng)目和一般評(píng)估項(xiàng)目，最后進(jìn)行有機(jī)的組合。每個(gè)項(xiàng)目之間應(yīng)自然銜接，實(shí)操時(shí)連續(xù)進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)操航段完成所有的考試項(xiàng)目，以重點(diǎn)項(xiàng)目為主，一般項(xiàng)目為輔，再結(jié)合氣象條件和環(huán)境因素的設(shè)置，四至五個(gè)子項(xiàng)目組成一個(gè)考試模塊，做到全面考察，重點(diǎn)突出，合理搭配。當(dāng)有多個(gè)本船時(shí)，項(xiàng)目的設(shè)置還應(yīng)考慮各本船之間實(shí)際操作的相互對(duì)抗。
科學(xué)選擇實(shí)操考試航段。考試模塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)內(nèi)河船員申考的不同類別和不同職位選擇不同的考試航段。
確定基本考試時(shí)長。完成一個(gè)考試模塊的操縱時(shí)間，就是這個(gè)模塊的考試時(shí)長。按照模擬器設(shè)計(jì)時(shí)的考試量預(yù)測，一般將考試時(shí)長控制在50+10分鐘內(nèi)。
確定考試水域的起止點(diǎn)。具體到某一個(gè)考試模塊，應(yīng)結(jié)合考試時(shí)長的要求和船員申考職位對(duì)應(yīng)考試項(xiàng)目的需要，確定考試水域的起止點(diǎn)。
選擇和設(shè)置本船和目標(biāo)船。為了方便船員在實(shí)操考試時(shí)能較快適應(yīng)船舶的操縱性能，實(shí)操考試模塊中選擇本船時(shí)應(yīng)依據(jù)考生報(bào)考的類別選擇同類別的本船，依據(jù)考生服務(wù)的船型選擇相同或相近的本船船型。在設(shè)置本船初始位置時(shí)，應(yīng)綜合考慮考試項(xiàng)目的實(shí)操順序，將本船設(shè)置在碼頭、錨地、橋區(qū)、港區(qū)附近或航段的指定位置。實(shí)操模擬器系統(tǒng)有兩個(gè)及以上本船時(shí)，考試模塊中本船的設(shè)置應(yīng)考慮本船之間的對(duì)抗，如：在內(nèi)河一類船長實(shí)操模塊中，本船之間的設(shè)置距離在10公里以內(nèi)。目標(biāo)船是在模擬器系統(tǒng)中設(shè)置的用于與考生對(duì)抗的船舶，目標(biāo)船的設(shè)置數(shù)量要科學(xué)合理，目標(biāo)船太少，考生對(duì)抗的難度不足，目標(biāo)船太多，環(huán)境太擁擠而且模擬器管理員難以控制。根據(jù)測試，同一操作環(huán)境下的目標(biāo)船設(shè)置以18--25艘為宜。根據(jù)所起的作用不同，目標(biāo)船可分為錨泊船、航道中的礙航船、順航道行駛船、交叉會(huì)遇的船舶等。根據(jù)設(shè)置的時(shí)間，目標(biāo)船的設(shè)置分為初始設(shè)置和中間設(shè)置，初始設(shè)置中的目標(biāo)船的起始點(diǎn)、航向和速度要合理，既便于管理員控制，又能與考生操作的本船對(duì)抗；中間設(shè)置一般是在管理員控制下，為了有效模擬目標(biāo)船與本船形成緊迫局面而進(jìn)行的操控，設(shè)置時(shí)要考慮目標(biāo)船和發(fā)生對(duì)抗的本船距離、會(huì)遇的角度及可能發(fā)生碰撞的時(shí)間，既要形成緊迫局面，又不能造成考生措手不及的狀況。目標(biāo)船由管理員全程控制，管理員可根據(jù)實(shí)操考試的需要及時(shí)調(diào)整目標(biāo)船的航向及速度。為增強(qiáng)目標(biāo)船的行為真實(shí)感，模塊設(shè)計(jì)時(shí)，評(píng)估員和管理員對(duì)目標(biāo)船設(shè)置時(shí)機(jī)、速度、航向、地點(diǎn)以及目標(biāo)船改變速度、航向及改變的時(shí)間地點(diǎn)等要進(jìn)行反復(fù)測試后才能確定。
設(shè)置與控制考試模塊的環(huán)境。模擬器考試中的環(huán)境設(shè)置和控制是考試模塊設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，環(huán)境設(shè)置的好壞直接關(guān)系到實(shí)操考試的環(huán)境真實(shí)感。環(huán)境的設(shè)置包括天氣及明亮度、水流速度和方向、風(fēng)速和風(fēng)向等。在實(shí)操考試過程中，還可通過模擬氣象環(huán)境的變化，評(píng)估考生的應(yīng)急應(yīng)變能力，如風(fēng)力加大到5級(jí)以上或視距變小、濃霧天氣時(shí)可評(píng)估考生在不良?xì)夂驐l件下的操縱和應(yīng)變能力。在考試模塊中設(shè)置環(huán)境變化時(shí)應(yīng)提前向考生發(fā)出航行警告，環(huán)境變化應(yīng)有一個(gè)連續(xù)逐漸變化的過程，并應(yīng)考慮環(huán)境變化的開始時(shí)機(jī)，考生操縱本船已進(jìn)入橋區(qū)、或正在靠泊碼頭時(shí)，是不宜突然設(shè)置不良環(huán)境的。在考生應(yīng)急操作完成后，操作環(huán)境應(yīng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。
把握考試模塊的難度。在考試模塊設(shè)計(jì)過程中，我們還要考慮實(shí)操考試模塊的難度，實(shí)操考試模塊的難度設(shè)計(jì)應(yīng)以評(píng)估考生的真實(shí)操作能力和應(yīng)急應(yīng)變能力為目的，不能太難，不能以考倒考生為目的；也不能太容易，使考試流于形式。針對(duì)同一類考生，各模塊之間，同一模塊的各本船之間，難度應(yīng)相近，以保證考試難度的公平性。模塊難度和目標(biāo)船的數(shù)量、目標(biāo)船和本船對(duì)抗的難度及通航環(huán)境等因素有關(guān)，此外，管理員的操作與調(diào)整對(duì)考試模塊的難度也有一定的影響。目前考試模塊的難度主要通過評(píng)估員實(shí)際操作測試和考生操作后的意見反饋后改進(jìn)確定。
測試與改進(jìn)考試模塊。考試模塊初步設(shè)計(jì)完成后，評(píng)估員應(yīng)對(duì)考試模塊進(jìn)行反復(fù)測試，以保證考試模塊的完整性、可操作性和《內(nèi)河船員實(shí)操考試大綱》要求的符合性，測試時(shí)應(yīng)重點(diǎn)注意：各本船實(shí)操的環(huán)境及操縱難度應(yīng)符合預(yù)期；目標(biāo)船的航行軌跡及作用應(yīng)符合預(yù)期；考試模塊的操作時(shí)間應(yīng)符合預(yù)期；應(yīng)急應(yīng)變項(xiàng)目開始和解除的大致時(shí)間的科學(xué)性。
此外，在考生實(shí)操考試的過程中，評(píng)估員和教練員要注意考試模塊各方面是否符合預(yù)期并做好記錄，并注意收集考生的反饋意見，對(duì)不合預(yù)期的方面進(jìn)行調(diào)整，再次測試工作應(yīng)不少于兩次。不斷完善模擬器考試模塊，以達(dá)到內(nèi)河船員實(shí)操考試的要求。
對(duì)考試模塊的基本描述。考試模塊設(shè)計(jì)制作完成后，應(yīng)標(biāo)明：①適用的考試對(duì)象，實(shí)操考試項(xiàng)目，考試水域名稱或起止點(diǎn)。②實(shí)操考試的初始?xì)庀蟓h(huán)境，晴天或雨天、風(fēng)力風(fēng)向、流速流向等。③每個(gè)本船的船型、初始速度、航向、船位（經(jīng)度、緯度）等，每個(gè)目標(biāo)船的船型、初始速度、航向、船位（經(jīng)度、緯度）等。④實(shí)操考試過程中，用于和本船對(duì)抗形成緊迫會(huì)遇局面的目標(biāo)船的操作時(shí)機(jī)（一般以本船到達(dá)特定水域?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)）、目標(biāo)船的船型、初始速度、航向、船位（經(jīng)度、緯度）。⑤實(shí)操考試過程中，舵機(jī)失靈、船舶失電等應(yīng)急應(yīng)變項(xiàng)目設(shè)置的時(shí)機(jī)（一般以本船到達(dá)特定水域?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)）及應(yīng)急操作解除的時(shí)間。⑥實(shí)操考試過程中，氣象條件變化（大風(fēng)浪或濃霧天氣）的設(shè)置時(shí)機(jī)及解除的時(shí)間。⑦特點(diǎn)水域的交管控制要求及航行警告的時(shí)機(jī)和內(nèi)容等。⑧需要告知考生的交接班內(nèi)容及考試操作要求。
結(jié)束語
[關(guān)鍵詞]山區(qū)雙車道；虛擬現(xiàn)實(shí) ；安全分析
中圖分類號(hào)：U412.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）08-0104-01
1 山區(qū)雙車道公路基本特征分析
1.1 山區(qū)雙車道公路安全現(xiàn)狀分析
山區(qū)雙車道道路是事故的多發(fā)點(diǎn)，引發(fā)事故的原因是多方面的，目前我國主要存在在這如下幾種安全隱患：
（1）連續(xù)急彎
山區(qū)公路最大的特點(diǎn)就是急彎多，而且多為連續(xù)急彎，是山區(qū)所特有的危險(xiǎn)路況，這種路況要求駕駛員應(yīng)反映速度快、操作靈敏。
（2）連續(xù)陡坡路段
車輛在連續(xù)陡坡路段上坡行駛時(shí)，長時(shí)間處于爬坡的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，出現(xiàn)動(dòng)力不足、發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等危險(xiǎn)現(xiàn)象；車輛在連續(xù)陡坡路段下坡行駛時(shí)，車輛頻繁的制動(dòng)，剎車片過熱，降低制動(dòng)性能，易發(fā)生事故。
（3）不良線形組合
道路線形的設(shè)計(jì)中山區(qū)公路受地形、經(jīng)濟(jì)等條件的影響，道路線形大多只采用了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的極限值，使得駕駛員難以及時(shí)做出判斷，不利于行車安全。
（4）視距不良
山區(qū)道路，受地形的影響較大，急彎內(nèi)側(cè)往往有山體遮擋，豎曲線半徑較小，導(dǎo)致駕駛員不能看到對(duì)方的來車，導(dǎo)致視距不良。
1.2 環(huán)境對(duì)駕駛員的心理生理的影響
道路組成要素是人、車、路、環(huán)境，環(huán)境是道路的關(guān)鍵因素，駕駛員通過觀察道路環(huán)境，獲得信息駕駛車輛。道路環(huán)境的好壞直接影響駕駛員的駕車的安全，道路的安全性低，駕駛員的心理緊張，安全感不適當(dāng)?shù)奶岣撸坏┌l(fā)生突況，駕駛員不易做出正確的行動(dòng)，易發(fā)生事故。
在山區(qū)地區(qū)，道路線形比較復(fù)雜，多急彎、陡坡、車輛少，無論是自然環(huán)境還是社會(huì)環(huán)境都對(duì)人的心理造成不好的影響，急彎陡坡路段上，駕駛員心理是恐懼害怕，擔(dān)心事故的發(fā)生；車輛少，讓駕駛員在長時(shí)間沒有看到對(duì)方來車放松警惕，當(dāng)對(duì)方突然來車，駕駛員反應(yīng)不及時(shí)，事故則會(huì)發(fā)生。
2 汽車駕駛模擬器實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)的目的
山區(qū)雙車道公路地形復(fù)雜，為了研究道路形對(duì)駕駛員的影響，反映道路線形的規(guī)律，而且，在現(xiàn)實(shí)道路上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是不可能的，所以本實(shí)驗(yàn)通過虛擬技術(shù)即駕駛模擬器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，并分析危險(xiǎn)路段下，駕駛員的眼動(dòng)特性。
選取被試驗(yàn)人帶上眼動(dòng)儀在虛擬的山區(qū)雙車道公路上進(jìn)行連續(xù)駕駛，分析駕駛員在不同眼動(dòng)特性。
2.2 實(shí)驗(yàn)人員
本實(shí)驗(yàn)選取具有駕駛執(zhí)照的駕駛員，使得操作更加方便數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，如表1：
2.3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟
2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
模擬駕駛實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，利用先進(jìn)的駕駛模擬器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和記錄。首先用動(dòng)態(tài)視覺特性儀器測試實(shí)驗(yàn)者的動(dòng)態(tài)視覺，記錄數(shù)據(jù)后，針對(duì)不同的視覺特性情況，安排實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行模擬駕駛，并記錄駕駛安全情況。
2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
（1）選擇駕齡小于5年的3名駕駛員對(duì)其分別編上序號(hào)，進(jìn)行汽車駕駛模擬器的駕駛適應(yīng)性駕駛，熟悉駕駛模擬器的啟動(dòng)，操作力度，方向盤轉(zhuǎn)向等。
（2）對(duì)第一位駕駛員進(jìn)行汽車駕駛模擬器、眼動(dòng)儀調(diào)試。
（3）正式開始駕駛模擬實(shí)驗(yàn)，選取山區(qū)雙車道公路場景，在晴朗的天氣下的連續(xù)駕駛
（4）一號(hào)駕駛員按照使用說明，正確打開模擬駕駛器，進(jìn)行調(diào)試，確定機(jī)器正常。
（5）一號(hào)駕駛員開始在道路上連續(xù)行駛，并記錄駕駛員的違規(guī)記錄。
（6）一號(hào)駕駛員在設(shè)定的路線上駕駛完成后，保存眼動(dòng)儀上的數(shù)據(jù)。
（7）二號(hào)三號(hào)駕駛員分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)到步驟二至六，最后導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
在山區(qū)雙車道道路線形設(shè)計(jì)的同時(shí)，由于外界特殊環(huán)境的影響，會(huì)有許多不良的線形路段，這里以視距不良路段為例。
視距不良路段在山區(qū)道路上是常見的道路線形，山區(qū)道路的建設(shè)時(shí)，多是采用填挖的方式，山區(qū)轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)，往往有樹木、山體等遮擋，駕駛員很難看到車輛遠(yuǎn)處的道路情況，造成視距不良現(xiàn)象。
在視距不良路段，駕駛員的瞳孔面積變化與視距良好的路段的瞳孔面積變化，變化幅度大。
駕駛員在進(jìn)入視距不良路段時(shí)，瞳孔面積逐漸變小，之后又逐漸上升，之后就是瞳孔面積大小變化不穩(wěn)定。這是因?yàn)椋{駛員在進(jìn)入視距不良路段時(shí)，由于還未進(jìn)入彎道，道路比較緩和平穩(wěn)，駕駛員的首先要緩和情緒，在100毫秒數(shù)據(jù)之后，駕駛員開始駛?cè)霃澋溃{駛員的瞳孔面積變大，緩和緊張情緒，由于道路前方視距不到100米，駕駛員不知道道路前方的道路情況，擔(dān)心出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，所以駕駛員的瞳孔面積變化不穩(wěn)定。
4 視距不良路段的注意事項(xiàng)
（1）視距不良路段山區(qū)道路上彎多且急，經(jīng)常出現(xiàn)視線盲區(qū)，看不清對(duì)面有無來車。為此，駕駛?cè)艘凶⒁饬Γ^察和準(zhǔn)確判斷對(duì)面來車、路旁行人、非機(jī)動(dòng)車和蓄力車等的動(dòng)向，防止意外事故的發(fā)生。
（2）為使對(duì)面來車提前知道有車臨近，應(yīng)在進(jìn)入彎道前及時(shí)鳴喇叭（夜間用斷續(xù)燈光），并注意傾聽對(duì)方是否有鳴喇叭的聲音。喇叭不是可鳴可不鳴的，而是必須得鳴，其目的是引起對(duì)方車輛和行人的注意，使其在心理上和操作上都有所準(zhǔn)備，以便采取相應(yīng)措施。
（3）注意跟車不要過近，在山區(qū)公路上行車時(shí)，跟車距離應(yīng)大于一般水平公路。上坡時(shí)前車與后車之基于虛擬現(xiàn)實(shí)條件下的山區(qū)雙車道公路
5 結(jié)語
本文針對(duì)駕駛員在虛擬山區(qū)雙車道公路行駛的眼動(dòng)特性，以理論分析為指導(dǎo)，利用眼動(dòng)儀、汽車駕駛模擬器等儀器設(shè)備，通過實(shí)驗(yàn)分析對(duì)山區(qū)雙車道危險(xiǎn)道路進(jìn)行研究駕駛員的瞳孔面積變化、眨眼情況變化、駕駛速度的變化，對(duì)駕駛員的緊張情緒進(jìn)行研究，并提出安全對(duì)策。
參考文獻(xiàn)
[1] Mark Brackstone，Ben Waterson.Are We Looking Where We are Going An xploratory Examination of Eye Movement in High Speed Driving [C].Proc. of the83rd Transportation Research Board Annual Meeting，Washington（U.S.A）：2004.
[2] 郭海龍，基于行車安全性的山區(qū)高速公路合理路肩寬度研究，西安：長安大學(xué)汽車學(xué)院，2005.
這種模擬器既可以定義為一種飛行培訓(xùn)設(shè)備，也可以說是一種大玩具。它的虛擬軟件能模擬出真實(shí)環(huán)境和氣候，如果你想去阿爾卑斯山飛，它能瞬間讓你置身阿爾卑斯山脈。180度的顯示屏將會(huì)呈現(xiàn)出真實(shí)的阿爾卑斯山景色。隨著你“駕駛”的這架航空器的飛行，景色也會(huì)變換，而山間的氣流也會(huì)偶爾來侵?jǐn)_你的飛行。
如果你想在夜晚的紐約飛行，整座紐約城的夜景將置于你的鳥瞰之下，巨大、長方形的中央公園四周一片璀璨燈光，令人如癡如醉。
若你愿意，模擬器還能生成各種故障碼，考驗(yàn)?zāi)阍诳罩械木o急處理能力。這時(shí)你將變身某部電影中的孤膽英雄，感受爭分奪秒、“命懸一線”的緊張與刺激。
正因?yàn)轱w行模擬器的種種優(yōu)勢，一些飛行發(fā)燒友常會(huì)以這種經(jīng)濟(jì)、便捷的方式來過飛行癮。不久前，本刊在位于北京當(dāng)代MOMA的捷一魔炫飛行體驗(yàn)中心組織了一場駕駛飛行模擬機(jī)的俱樂部活動(dòng)，藉此向讀者介紹這種“地面上的飛行”。
電影中的“外行開飛機(jī)”
駕駛固定翼飛機(jī)真的很令人緊張。當(dāng)艙門關(guān)上后，駕駛者便處于完全封閉的狀態(tài)，沒有教員現(xiàn)場指導(dǎo)，一切都是通過耳機(jī)交流。過去有一部叫《插翅難飛》的電影，就是講在遭遇劫機(jī)之后，塔臺(tái)指揮一位從未開過飛機(jī)的人緊急迫降。當(dāng)時(shí)我真有這種感覺。一切迫降動(dòng)作都靠自己臨時(shí)琢磨了，跑道對(duì)偏了也沒有辦法。在經(jīng)歷了許多違規(guī)操作之后，飛機(jī)最后沖出了跑到，好在是駕駛模擬機(jī)，沒發(fā)生大事故，我安然無恙。不親身體驗(yàn)，但不能體會(huì)到一名飛行員心里巨大的責(zé)任感。
飛行在夏威夷海灘
直升機(jī)模擬器真像個(gè)大玩具，特別是仿真程度很高的模擬飛行設(shè)備，飛行的感覺很棒。
我選擇的模擬場景是夏威夷的海灘。坐在“直升機(jī)”內(nèi)，放眼270°的視野內(nèi)，全是夏威夷海灘美景，湛藍(lán)的海水和天空，綠樹覆蓋的森林公園，一切非常逼真。在操縱控制桿飛行時(shí)，眼前景色、視角也隨之變動(dòng)，“直升機(jī)”本身也在模擬位移、失重，就像真實(shí)飛行一樣。唯一和真實(shí)飛行不同的可能是駕駛員的心態(tài)，因?yàn)橹朗悄M機(jī)，所以一些危險(xiǎn)的動(dòng)作我也做了，但是在實(shí)際操控中，我肯定不敢做。
嘗試在啟德機(jī)場降落
固定翼的操縱桿敏感是我試駕最大的體會(huì)，手稍微一動(dòng)，變化幅度就很大，我很難控制。我飛行的模擬機(jī)場是世界上起降難度最大的機(jī)場——香港啟德機(jī)場。因?yàn)闄C(jī)場周邊復(fù)雜的空域環(huán)境，我降落時(shí)非常緊張，最終花了10多分鐘才對(duì)準(zhǔn)機(jī)場跑道。在巡航時(shí)，模擬器中也能感受到飛機(jī)的速度感，這比在陸地上駕駛瑪莎拉蒂開到200千米/時(shí)還要刺激。
在體驗(yàn)過程中，我發(fā)覺駕駛直升機(jī)比固定翼更難，手上動(dòng)作與腳上動(dòng)作需要完全分開，手上操控高度、速度和水平狀態(tài)，腳上則操控直升機(jī)的旋轉(zhuǎn)方位。這種高難度的操控體驗(yàn)非常有趣。
機(jī)長有話說
模擬器是培訓(xùn)設(shè)備兼玩具
以前，國內(nèi)僅僅用于軍方、民航培訓(xùn)專業(yè)飛行員的模擬機(jī)，現(xiàn)在在北京、上海等大城市也面向公眾開放，讓大家在地面感受逼真的飛行體驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】安全駕駛；駕駛意識(shí)；培養(yǎng)
1、前言
安全對(duì)汽車駕駛員來說是一個(gè)永恒的主題。只有保障安全才能出效益，才能促進(jìn)社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展。道路交通的基本要素就是人、車、路，其中駕駛員具有特別重要的作用。據(jù)交通事故統(tǒng)計(jì)表明，在發(fā)生車禍的直接或間接原因中，有80%～90%與駕駛員有關(guān)系。因此，在汽車駕駛教學(xué)中，要特別注重汽車駕駛意識(shí)的培養(yǎng)。
而安全駕駛意識(shí)的培養(yǎng)有賴于開展各種形式的安全教育活動(dòng)，建立和健全安全教育、安全隱患排查治理的長效機(jī)制，將安全、文明駕駛意識(shí)滲入到培訓(xùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)駕人員在掌握安全駕駛技能的同時(shí)，牢固樹立安全駕駛意識(shí)。從而自覺遵守道路交通安全法和各項(xiàng)安全規(guī)章制度，有效提高事故預(yù)防水平，使安全隱患排查治理的各項(xiàng)措施落到實(shí)處，確保安全。
2、培養(yǎng)安全意識(shí)的方法
安全意識(shí)是無形的、抽象的，培養(yǎng)起來不是一件容易的事情。因此，在教學(xué)中要巧妙地科學(xué)地運(yùn)用教學(xué)方法，變無形為有形，變抽象為具體，使駕駛?cè)藛T逐步樹立起安全第一的思想。
2.1培訓(xùn)教育法
駕駛員素質(zhì)是道路交通安全的重要保證，要培養(yǎng)出素質(zhì)高、具有文明的駕駛行為的駕駛?cè)耍仨殘?jiān)持在不懈地提高安全駕駛技能的同時(shí)，更在培訓(xùn)時(shí)注重安全意識(shí)的養(yǎng)成和考核。如在培訓(xùn)態(tài)度上要有持續(xù)性和嚴(yán)肅性，在培訓(xùn)內(nèi)容上要有針對(duì)性和實(shí)用性，在培訓(xùn)手段上要有實(shí)效性和創(chuàng)新性，做到樹立安全意識(shí)、普及安全知識(shí)與安全駕駛技能的培養(yǎng)和考核相結(jié)合，將安全駕駛意識(shí)的培養(yǎng)落實(shí)到全過程、全體員工。只有全體駕培人員，尤其全體教練員理解和掌握了安全意識(shí)教育的新理念、新方法，才能培養(yǎng)出安全意識(shí)強(qiáng)、文明素質(zhì)高的駕駛?cè)恕Ｆ渲校ズ孟率鰞蓚€(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)人員職業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)至關(guān)重要。
2.2案例教學(xué)法
案例教學(xué)法也叫個(gè)案或?qū)嵗虒W(xué)法，它是在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的需要，采用案例組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究、鍛煉能力的方法。我校在汽車駕駛教學(xué)中，長期和市交通事故科聯(lián)系，獲取第一手資料，建立交通事故案例庫，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，有目的地從案例庫中提取案例，組織學(xué)生進(jìn)行分析，以案論理，教師變教書匠、講解員為指導(dǎo)者、推動(dòng)者，學(xué)生由接受者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者、思考者，在一個(gè)個(gè)真實(shí)的“故事”中，有針對(duì)性的培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)，效果十分顯著。
2.3情境教學(xué)法
情境教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有情感色彩的具體生動(dòng)的場景，以引起學(xué)生一定的情感體驗(yàn)。我校在汽車駕駛教學(xué)中，采用大量的圖片，運(yùn)用幻燈片、多媒體、駕駛模擬儀等，創(chuàng)設(shè)逼真的交通環(huán)境，讓學(xué)生入“情”入“境”，體會(huì)安全駕駛的樂趣，認(rèn)識(shí)到交通事故的危害。另外，我校在訓(xùn)練場地還設(shè)置了許多安全標(biāo)識(shí)、宣傳標(biāo)語，通過以景激情，在情境中滲透安全教育，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。
2.4模擬訓(xùn)練法
模擬訓(xùn)練法是指使用汽車模擬駕駛系統(tǒng)，操縱著具體力反饋功能的方向盤，實(shí)時(shí)交互行進(jìn)中的三維立體道路場景，在各場景中可以進(jìn)行相互之間會(huì)車、超車、讓車等技能的訓(xùn)練，使駕駛者初步了解汽車駕駛的基本原理和基本知識(shí)，體會(huì)駕駛汽車的動(dòng)作要領(lǐng)，感受汽車駕駛過程中的安全注意事項(xiàng)，適合于毫無駕駛經(jīng)驗(yàn)的學(xué)員的駕駛培訓(xùn)和具備駕駛員資格的新手的實(shí)戰(zhàn)練習(xí)。在模擬訓(xùn)練中學(xué)生可自己觀察分析作出判斷處理，雖然是模擬仿真系統(tǒng)，但是學(xué)生置身其中，嚴(yán)格按照操作規(guī)范訓(xùn)練，強(qiáng)化安全意識(shí)，既節(jié)省了油費(fèi)，又達(dá)到了理論聯(lián)系實(shí)際的目的，為今后進(jìn)入實(shí)訓(xùn)打下了良好的基礎(chǔ)。尤其是特殊環(huán)境下的駕駛，實(shí)訓(xùn)無法進(jìn)行，利用駕駛模擬訓(xùn)練可以彌補(bǔ)這一缺憾。
2.5個(gè)性化教育法
在開展安全教育時(shí)，我們要針對(duì)學(xué)員進(jìn)行個(gè)性化的情操陶冶，培養(yǎng)健康向上的駕駛情緒。在組織職工、學(xué)員進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)時(shí)，注意培養(yǎng)學(xué)習(xí)安全駕駛知識(shí)和掌握安全駕駛技能的自覺性，提高分析和處理駕駛安全問題的能力。同時(shí)注意加強(qiáng)職工、學(xué)員的個(gè)性修養(yǎng)，養(yǎng)成善于控制感情，克服不良心態(tài)，避免發(fā)生過急、危險(xiǎn)的行為，始終保持健康、樂觀、奮發(fā)、向上的情緒，以科學(xué)、冷靜、理智方式處理道路交通過程中出現(xiàn)的安全問題，杜絕因個(gè)人不良行為而影響道路行車安全。
2.6自我教育法
在學(xué)員安全教育管理中，自我教育不可忽視。可將安全意識(shí)較強(qiáng)、技術(shù)水平較高者與較相對(duì)較弱、低者進(jìn)行組合，將老師傅或老學(xué)員與新人相組合，性格激進(jìn)與性格穩(wěn)重的相組合；推而廣之還可根據(jù)各人的知識(shí)水平、心理反映、安全意識(shí)等因素，進(jìn)行有機(jī)組合，開展互幫互學(xué)。還可利用現(xiàn)代電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)員玩玩網(wǎng)上相關(guān)安全駕駛的電子游戲，創(chuàng)造條件讓學(xué)員在“玩中學(xué)，學(xué)中玩”，提高安全學(xué)駕興趣。通過這種互動(dòng)交流，互相幫助，靈活學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)，形成一種自我教育氛圍，從而達(dá)到安全駕駛技藝互補(bǔ)和互進(jìn)的目的。
培養(yǎng)汽車駕駛安全意識(shí)不是一朝一夕的事情，而是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)的工程。如果領(lǐng)導(dǎo)重視，教師有心，學(xué)生有意，上下一心，齊抓共管，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)一定會(huì)取得卓著的成效。
結(jié)束語
以上幾種方法是我們做好駕駛安全教育的有效手段，安全駕駛意識(shí)的培養(yǎng)是一項(xiàng)需長期堅(jiān)持不斷探索的系統(tǒng)工程。只要我們堅(jiān)持全員參與、全程育人的育人思想，我們的安全駕駛意識(shí)培養(yǎng)工作一定會(huì)出成效，不斷邁上新的臺(tái)階。
【參考文獻(xiàn)】
[1]倪巍，張守勝，李曉.安全駕駛――十字路口[J].摩托車，2008（08）.
[2]運(yùn)輸企業(yè)駕駛?cè)税踩{駛行為常識(shí)問答[J].安全與健康，2008（08）.
關(guān)鍵詞： 操作模擬器； 三自由度；體感模擬算法；運(yùn)動(dòng)平臺(tái)
引言
采用有限的操作模擬器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的空間復(fù)現(xiàn)岸橋駕駛員在真實(shí)作業(yè)時(shí)的運(yùn)動(dòng)感覺，設(shè)計(jì)合適的洗出算法的使仿真得到的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)與實(shí)際運(yùn)動(dòng)進(jìn)行對(duì)接，以確保建成后的模擬器完成一次隨機(jī)運(yùn)動(dòng)后可以緩慢回中，從而有足夠的空間用于下一個(gè)動(dòng)作，返回過程中不得使駕駛員感覺到移動(dòng)。洗出運(yùn)動(dòng)要求低于人體感知閾值，使得在有限的運(yùn)動(dòng)空間實(shí)現(xiàn)無限空間運(yùn)動(dòng)感覺的目的[1]。所以，對(duì)實(shí)際操作室模擬的逼真程度取決于三自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能的好差。
1.體感模擬算法參數(shù)確定
本文運(yùn)用的經(jīng)典洗出算法的仿真效果是通過人體感知評(píng)價(jià)方法來衡量的，操作模擬器的駕駛員位于前庭中心的比力值是操作模擬器人體感知系統(tǒng)輸入，比力是通過質(zhì)心變換由最優(yōu)洗出位置的加速度得到的，再將結(jié)果經(jīng)過建立好的半規(guī)管及耳石模型后求出操作模擬器的駕駛員的運(yùn)動(dòng)感覺[2]；相應(yīng)地，實(shí)際的比力輸入與求得的人體運(yùn)動(dòng)感覺也對(duì)應(yīng)計(jì)算出，前者比力值是實(shí)際人體感知系統(tǒng)輸入，比力是通過質(zhì)心變換由最優(yōu)洗出位置的加速度得到的，再將結(jié)果經(jīng)過建立好的半規(guī)管及耳石模型后求出實(shí)際的駕駛員的運(yùn)動(dòng)感覺[3]，但在經(jīng)典洗出算法的設(shè)計(jì)中，人體高低頻率的運(yùn)動(dòng)感覺是由運(yùn)動(dòng)信號(hào)分別通過高低通通道得到，實(shí)際操作過程中，人對(duì)運(yùn)動(dòng)的感覺是整體的，所以操作模擬器駕駛員的整體運(yùn)動(dòng)感分別是由高低頻運(yùn)動(dòng)感覺相加后得出的，并將得出的數(shù)據(jù)與實(shí)際的人體感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)作比較，確定耳石模型參數(shù)如表1-1所示[4]。
表1-1耳石模型參數(shù)
耳石模型參數(shù) 縱向 橫向 垂向
3.45 3.45 3.45
1.25 1.25 1.25
10.2 10.2 10.2
0.2 0.2 0.2
0.25 0.25 0.30
2.洗出算法濾波器的設(shè)計(jì)
考慮到岸橋大車、小車的情況以及模擬器的結(jié)構(gòu)，一般只采用三階或者兩階。 為各濾波器的自然頻率， 為濾波器的阻尼比，這些參數(shù)的選擇對(duì)模擬器模擬效果也會(huì)有影響，需要通過不斷的仿真，確定最佳的參數(shù)。
因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)范圍有限，沒有辦法模擬長時(shí)間的持續(xù)加速。為了復(fù)現(xiàn)小車的持續(xù)動(dòng)感，體感模擬算法利用重力向量在模擬器坐標(biāo)下橫軸和縱軸的分量來實(shí)現(xiàn)的。首先將比力f通過低通加速度通道，高頻部分信號(hào)從而被過濾，保留有效的低頻部分，該低頻部分要求不能出現(xiàn)會(huì)造成大動(dòng)作誤位移操作的信號(hào)[5]。為了不讓人察覺到旋轉(zhuǎn)，所以要保證角速度不超過駕駛員的感覺閥值以內(nèi)，即：
本文研究的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)主要為兩個(gè)方向，所以運(yùn)動(dòng)的仿真也需分兩個(gè)方向單獨(dú)考慮，最終確定最適合的參數(shù)如表2-1所示[6]。
表2-1 濾波器參數(shù)選擇
濾波器
平移高通濾波器 2.5 0.2 1
平移低通濾波器 5.0 0 1
3.洗出算法仿真結(jié)果分析與評(píng)估
按照第三章構(gòu)建的仿真模型以及選擇好的參數(shù)，利用MATLAB中的simulink模塊進(jìn)行仿真，根據(jù)信號(hào)調(diào)理的需要，低通濾波器一般都是采用兩階低通濾波器。現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，旨在驗(yàn)證一種參數(shù)優(yōu)化算法。三個(gè)正交的加速度計(jì)安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的上表面上，以測量提供的加速運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。經(jīng)計(jì)算得到的洗出濾波器參數(shù)保證了復(fù)雜微小的加速度值或高頻信號(hào)的呈現(xiàn)。然而對(duì)于平臺(tái)的大值的加速度信號(hào)，由于空間限制運(yùn)動(dòng)的低頻運(yùn)動(dòng)，本算法可以用于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)的最大量[7]。
圖 3-1 電動(dòng)缸位移
由于電動(dòng)缸傳輸過程中，線性制動(dòng)器桿被分成若干補(bǔ)償?shù)钠骄鶗r(shí)間間隔，它是由PLC控制電動(dòng)缸的執(zhí)行返回到零點(diǎn)，電動(dòng)缸出桿的零坐標(biāo)是坐標(biāo)零點(diǎn)。從電動(dòng)缸的初始位置調(diào)整至最大位置，從而使誤差減少[8]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖3-1所示，洗出過程中每一個(gè)電動(dòng)缸的伸長量沒有超過其運(yùn)動(dòng)的最大范圍，并且這三個(gè)制動(dòng)器是不允許接近電動(dòng)缸做功沖程的最大行程，如果調(diào)整洗出算法參數(shù)來增加低頻再現(xiàn)能力的加速度信號(hào)會(huì)導(dǎo)致液壓缸行程超限，這是行不通的。小車方向的最大位移約為0.6米，波動(dòng)值主要分布在加速和減速階段的過程中，這些線會(huì)聚在某一點(diǎn)。大車方向的最大位移約為0.3米，并不超過電動(dòng)缸行程，所以它滿足平臺(tái)的要求。傾斜協(xié)調(diào)曲線趨于溫和，可有效描述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作狀態(tài)。因此本文確定的洗出算法參數(shù)可以充分利用有限的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)空間為駕駛者提供了真實(shí)岸橋操作室的運(yùn)動(dòng)感受。
4.結(jié)束語
本論文以岸邊集裝器起重機(jī)操作模擬器為研究對(duì)象，對(duì)體感模擬系統(tǒng)的開發(fā)與優(yōu)化提出實(shí)際的依據(jù)，雖以岸橋?yàn)樵停珜?duì)同類操控設(shè)備的操作模擬器的研究也具有參考意義，為今后對(duì)更高的模擬逼真度要求的模擬器的開發(fā)打下了基礎(chǔ)，但由于經(jīng)典洗出算法本身的局限性，如傾斜協(xié)調(diào)優(yōu)化不足，整體的人體體感需由高低通通道進(jìn)行疊加，該疊加過程并非代數(shù)求和，涉及參數(shù)需進(jìn)一步優(yōu)化等仍須改善，但其便于控制的優(yōu)勢使得設(shè)計(jì)相對(duì)簡單。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的具體參數(shù)的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行多目標(biāo)的聯(lián)合優(yōu)化，從而確定更加符合要求的參數(shù)范圍，本文研究的操作模擬器已通過仿真進(jìn)行了驗(yàn)證，但還未應(yīng)用到實(shí)際的操作模擬器上，故還需在實(shí)際的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上檢驗(yàn)算法的有效性。
參考文獻(xiàn)
[1]延皓，李洪人，姜洪洲.六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器的動(dòng)感模擬算法研究[J].機(jī)械工程師，2003，（11）：25-28.
[2]董彥良，許彩霞，唐建林.6自由度平臺(tái)的Washout濾波器設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2003，11（1）：53-58.
[3]王小亮，李立，張衛(wèi)華.洗出位置對(duì)列車操作模擬器逼真度的影響研究[J].機(jī)械與電子，2007（4）：21-24.
[4]王小亮.高速列車操作模擬器動(dòng)感模擬系統(tǒng)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2009.9.
[5]蔡志剛.集裝箱裝卸橋仿真系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2007，16（2）： 62-64.
[6]李紹安.某型戰(zhàn)機(jī)飛行模擬器三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研制[D].武漢： 華中科技大學(xué)， 2005.
未來是美好的，未來是金色的，未來是充滿幻想的。二月十八日早上，我就有幸走進(jìn)了“未來世界”——吳江市青少年科技文化活動(dòng)中心。
進(jìn)入科普游樂的大門后，迎面而來的是一位十分和藹、十分美麗的女機(jī)器人。她長長的帶彎曲的睫毛下嵌著兩只撲閃撲閃的大眼睛，鼻子小巧玲瓏，嘴巴“吧嗒吧嗒”地一張一合，她看起來長得十分迷人。這時(shí)機(jī)靈的我趕忙走上前去一把拿下她胸口的一個(gè)話筒，看著她肚子里熒屏上的問題問起了她，嘿！你還別說她可聰明、可謙虛了，我問她：“你聰明嗎？”她溫和地回答道：“我現(xiàn)在還不是很聰明。但是我會(huì)繼續(xù)努力、刻苦學(xué)習(xí)，那時(shí)我就比現(xiàn)在聰明多了！”接著我又讓她給我講了一個(gè)笑話，真逗人。“未來世界”里的人樣樣都會(huì)都懂，真的很聰明呢，我真羨慕她！
“茫茫宇宙浩瀚無邊，當(dāng)你乘上‘希望號(hào)’太空模擬飛行器進(jìn)行一次星空旅行，一定會(huì)給你留下難忘的印象。……”聽了檢票員阿姨的介紹后，我不由自主地登上了“希望號(hào)” 太空模擬飛行器。飛行艙里有海、陸、空三個(gè)駕駛盤。左邊是陸，中間是空，右邊是海。坐在艙里搖搖晃晃的，使我的心跳到了嗓子眼上。“哎呀！怎么還沒輪到我行駛呀？”我不耐煩地說道。心里急得像油鍋上的螞蟻——團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，終于輪到了我，我手忙腳亂地完成了使命，打敗了敵軍。這真是一次出乎意料地飛行使命，一共載著我和爸爸、媽媽三人一起遨游了宇宙星空，感受到了費(fèi)俊龍叔叔當(dāng)時(shí)駕駛時(shí)的感覺，心里非常佩服費(fèi)俊龍叔叔高超的駕駛技術(shù)和過人的膽量！
繼續(xù)向前走去便可以看見一個(gè)古靈精怪的大牌子上面用加粗筆寫著“模擬汽車駕駛”幾個(gè)字，那是“未來世界”里的“行”了。看著他人一個(gè)一個(gè)地踏入逼真的模擬汽車，感受著他人的行駛狀態(tài)，包括汽車的起步、掛檔、踩油門及行駛、轉(zhuǎn)彎等，我的心里也癢癢的。終于輪到了我駕駛，我迫不及待地沖進(jìn)車?yán)铮南耄汗∮质俏掖箫@身手的好時(shí)機(jī)了。我右手握掛檔，左手持方向盤，右腳踩油門，左腳放剎車上……經(jīng)過5分鐘的激烈超車和平穩(wěn)連續(xù)轉(zhuǎn)彎后，我圓滿完成了模擬駕車。這讓我親身體驗(yàn)了一回開汽車的感覺。通過“模擬汽車駕駛”這一項(xiàng)活動(dòng)增強(qiáng)了我對(duì)交通的意識(shí)以及提高了我的駕駛能力。
“未來”是迷人的，更是科幻的，有大型機(jī)器人樂隊(duì)、巨型球鐘、氣流投籃、4D動(dòng)感影院、數(shù)字球幕影院、海洋生物、音樂籬笆、戲水樂園、會(huì)唱歌的蘑菇、泡泡世界、人體旅行……讓人目不暇接、其樂無窮！
快樂的時(shí)光最易過。不知不覺已到了快要結(jié)束的時(shí)間了。我走一步一回頭地不舍離去，這真是我們學(xué)習(xí)、游玩的好去處！真是展現(xiàn)未來高科技的好地方！讓未來的一切都變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)吧！
地點(diǎn) 倫敦希思羅
時(shí)間 全年
價(jià)格 400英鎊（約合4000元）起
更多信息
飛行短訓(xùn)
你有想過嗎？有一天太空人入侵了，需要你在緊急情況下開著飛機(jī)和他們戰(zhàn)斗，還得緊急迫降在飛機(jī)跑道上。你肯定這么想過。謝天謝地，現(xiàn)在英國航空公司向公眾開放了16個(gè)超級(jí)逼真的專業(yè)飛行模擬器訓(xùn)練，普通人都有機(jī)會(huì)享受駕駛波音大飛機(jī)起飛、翱翔太空以及降落的特殊體驗(yàn)。你只需要選擇747或者777型號(hào)，就可以直接練習(xí)了。
身臨其境
模擬器由獨(dú)立的、特別冷卻室里的電腦庫控制，其模擬場景非常真實(shí)，真正的飛行員在這種模擬器中受訓(xùn)以后就可以直接駕駛搭載乘客的真飛機(jī)，開始空中之旅了。駕駛艙精確復(fù)制了飛機(jī)機(jī)艙里的一切，擁有某種裸眼3D式的180°全視角。加之超級(jí)真實(shí)的全方位運(yùn)動(dòng)和音效，身臨其境的整個(gè)經(jīng)歷令人心曠神怡。
沖上云霄
起飛不用像開真飛機(jī)那樣進(jìn)行繁瑣的調(diào)整。你只需坐進(jìn)駕駛艙內(nèi)，任由副駕駛設(shè)置好白天或者晚上時(shí)間，選擇不同的氣候條件，然后你就可以直飛世界各地了。你可以在一個(gè)夏季的清晨，從希斯羅機(jī)場跑道上起飛，然后繞過倫敦南部飛行。最終可能會(huì)因?yàn)橐粓霰╋L(fēng)雨，無奈地在深夜迫降香港。
挑戰(zhàn)艱險(xiǎn)
正面迎擊來勢兇猛的大風(fēng)，還要控制好飛機(jī)是一件非常恐怖、而且不容易做到的事情，它會(huì)讓你緊咬雙唇，大汗淋漓，神經(jīng)接受刺激。當(dāng)你調(diào)整好飛機(jī)，直沖下跑道，隨著砰砰幾聲巨響，飛機(jī)在跑道上顛簸，慢慢滑行。這種經(jīng)歷終身難忘，雖然你這輩子可能都沒有機(jī)會(huì)親自駕駛飛機(jī)。但是能玩這么一臺(tái)1000萬英鎊（約合1億元）的“游戲機(jī)”，也算是人生中少有的經(jīng)歷吧。而且，下一次你乘班機(jī)跨越大西洋，萬一機(jī)組出現(xiàn)什么狀況，你也有機(jī)會(huì)自告奮勇地站出來——你知道該怎么做。
飛行訓(xùn)練游戲
《飛翔的小鳥2》
iOS/Android
有一只小鳥兒的夢想是能夠飛得更高、更遠(yuǎn)，不過它的翅膀很小，要做到這一點(diǎn)并不容易。不過小鳥想出了一個(gè)方法——借助連綿的丘陵山坡和風(fēng)的力量，來讓自己能飛得更高、更遠(yuǎn)。
《Damage Inc.》
PS3/Xbox 360
游戲計(jì)劃在8月末發(fā)售。這個(gè)二戰(zhàn)空戰(zhàn)主題游戲會(huì)將你訓(xùn)練成執(zhí)行緊急任務(wù)的老將。你將在空中做一系列高難度動(dòng)作，還要射下一架架敵機(jī)。你是準(zhǔn)備著迎接這部游戲還是已經(jīng)入手了？
《微軟飛行》
關(guān)鍵詞：內(nèi)河；船舶操縱模擬器
中圖分類號(hào)：U661.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006―7973（2016）12-0043-02
自20世紀(jì)60年代末世界上第一臺(tái)用于船舶操縱訓(xùn)練的航海仿真器于荷蘭建成以來，船舶操縱模擬器不僅得到了國際航運(yùn)界的普遍認(rèn)可，而且也受到了國際海事組織的高度重視。在《STCW78/10公約》中，國際海事組織進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了船舶模擬器的作用，并且將駕駛臺(tái)資源管理（BRM）納入了強(qiáng)制培訓(xùn)項(xiàng)目。交通運(yùn)部海事局對(duì)船舶操縱模擬器在內(nèi)河船員考試中的重視程度也在不斷提高，在《交通運(yùn)輸部關(guān)于深化內(nèi)河船員管理改革的若干意見》和《中國船員發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》中分別指出，支持內(nèi)河船員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)加大對(duì)模擬器投入，研究制定實(shí)操模擬器規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由此可見船舶操縱模擬器在船員培訓(xùn)、考試中的作用越來越重要。
1 安徽省內(nèi)河船舶操縱模擬器的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)勢
安徽省第一臺(tái)內(nèi)河船舶操縱模擬器是由上海海事大學(xué)自主研發(fā)的SMU大型內(nèi)河船舶操縱模擬器系統(tǒng)，包括控制室、駕駛室、180°實(shí)景大屏幕和視景投影系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，于2008年底建成于馬鞍山星航聯(lián)船員職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校，2009年7月通過了部局評(píng)審驗(yàn)收。2009年8月，經(jīng)交通部海事局研究批復(fù)，同意安徽省地方海事局使用該模擬器開展船員實(shí)際操作考試工作。批復(fù)中指出“采用內(nèi)河船舶操縱模擬器開展船員實(shí)際操作考試工作有利于降低船員考試費(fèi)用，提高實(shí)操考試的公平公正和工作效率，在內(nèi)河船員實(shí)操考試方面具有指導(dǎo)作用和推廣價(jià)值，符合今后內(nèi)河船員實(shí)操考試的發(fā)展方向。”并要求安徽省地方海事局“應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃轄區(qū)內(nèi)內(nèi)河模擬器系統(tǒng)建設(shè)，規(guī)范模擬器實(shí)操考試工作，保證實(shí)操考試工作質(zhì)量。”收到批復(fù)后，安徽省地方海事局按照部局要求，結(jié)合轄區(qū)內(nèi)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和考試機(jī)構(gòu)的具體情況，統(tǒng)籌安排位于合肥市的安徽省交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院和位于蚌埠市的安徽省航運(yùn)技工學(xué)校兩家內(nèi)河公辦的內(nèi)河船員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，分別建設(shè)各自的內(nèi)河船舶操縱模擬器。2013年初，建設(shè)于安徽省航運(yùn)技工學(xué)校的轄區(qū)內(nèi)第三套內(nèi)河船舶操縱模擬器通過了部海事局組織的專家評(píng)審，并經(jīng)部海事局研究，同意其用于開展內(nèi)河船員實(shí)際操作考試工作。至此，安徽省地方海事局順利完成了轄區(qū)內(nèi)內(nèi)河船舶操縱模擬器的布點(diǎn)工作。三套內(nèi)河船舶操縱模擬器分別坐落于皖南、皖中，皖北的中心地帶，設(shè)計(jì)統(tǒng)一、布局合理，依托各自所在培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的船員培訓(xùn)業(yè)務(wù)和皖江、江淮、淮河三個(gè)船員管理中心的一、二類駕駛部船員實(shí)際操作考試業(yè)務(wù)，成為轄區(qū)內(nèi)船員管理工作的重要手段。
內(nèi)河船舶操縱模擬器應(yīng)用了現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)，不僅可以設(shè)置各種自然條件，也可模擬各種不同的通航環(huán)境、緊迫會(huì)遇局和設(shè)備故障，只需投入電力成本就能實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)河船員適任實(shí)際操作能力的培訓(xùn)和考核。轄區(qū)內(nèi)河船舶操縱模擬器的投入使用，大大降低了考試的風(fēng)險(xiǎn)和工作量，也逐步解決了困擾在內(nèi)河船員實(shí)船培訓(xùn)和考試中多年的幾個(gè)難題：①無法保證及時(shí)調(diào)集符合實(shí)船操作培訓(xùn)和考試需求的船舶；②所調(diào)集船舶類別和種類的不同會(huì)限制培訓(xùn)和考試的項(xiàng)目，不能覆蓋培訓(xùn)和考試大綱的全部內(nèi)容；③使用實(shí)船訓(xùn)練和考試均存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，事故時(shí)有發(fā)生。如2008年5月，南京港集團(tuán)公司一艘考試船與另一艘船舶發(fā)生碰撞，造成船舶翻沉、9人死亡的較大安全事故；④實(shí)船訓(xùn)練和考試無法在惡劣氣象條件下組織和實(shí)施。受“東方之星”號(hào)客輪翻沉事件的影響，部海事局在公布《內(nèi)河船舶船員適任考試大綱》時(shí)增加了對(duì)遭遇雷暴，颮線、熱帶氣旋天氣時(shí)的應(yīng)急，這在實(shí)船考試中是無法進(jìn)行的。
2 內(nèi)河船舶操縱模擬器使用中存在的問題
目前，內(nèi)河船舶操縱模擬器既沒有建立統(tǒng)一的建設(shè)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也沒有建立完整的培訓(xùn)體系和考試題庫，轄區(qū)內(nèi)三套內(nèi)河船舶操縱模擬器雖型號(hào)相同，但建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和配置不一，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)內(nèi)容和方式各不相同，考試機(jī)關(guān)的考試方式也存在差異。因此，隨著內(nèi)河船舶操縱模擬器在轄區(qū)船員培訓(xùn)和考試工作中的使用不斷增多，暴露出了不少亟待解決的問題：
（1）轄區(qū)內(nèi)個(gè)別培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)河船舶操縱模擬器在建設(shè)過程中受到場地的限制，造成投影儀與屏幕之間的距離偏小，水平視角、垂直視角縮減，投影變形。水平視角的縮減影響駕駛臺(tái)到船頭的距離感，垂直視角的縮減則影響駕駛臺(tái)高度差感，對(duì)駕駛員正規(guī)t望的保持和目標(biāo)的識(shí)別產(chǎn)生了影響，很多在船多年的高級(jí)船員對(duì)此很不適應(yīng)。
（2）轄區(qū)內(nèi)三臺(tái)內(nèi)河船舶操縱模擬器全部是由上海海事大學(xué)以大型海船為原型研發(fā)建設(shè)，駕駛臺(tái)儀器、操縱設(shè)備和部分助航設(shè)備的標(biāo)識(shí)多為英文，對(duì)文化水平有限的內(nèi)河船員來說識(shí)別難度很大，給船員培訓(xùn)和考試帶來不少的麻煩。
（3）培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的模擬器管理員水平有限，只能承擔(dān)對(duì)系統(tǒng)的使用和簡單耗材的更換，無法對(duì)模擬器進(jìn)行必要的維護(hù)和保養(yǎng)。因此，各個(gè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的模擬器都多多少少存在一定的系統(tǒng)和設(shè)備問題。筆者在擔(dān)任主考官的過程中多次遇到模擬器因投影設(shè)備、駕駛臺(tái)設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)問題而只能中止考試的現(xiàn)象。
（4）內(nèi)河船舶操縱模擬器中可選航線不足，不能對(duì)長江干線進(jìn)行全覆蓋，參加過模擬器實(shí)訓(xùn)的船員在考試時(shí)所考航線和平時(shí)訓(xùn)練時(shí)的航線是同樣的幾率很大，而未參加模擬器實(shí)訓(xùn)的船員則可能因無法及時(shí)掌握航道信息，而影響考試結(jié)果，背離了考試的公平公正。
（5）轄區(qū)內(nèi)二類及以上培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的不斷增加造成二類的培訓(xùn)生源被分流，有模擬器的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開班間隔時(shí)間不斷延長，開班規(guī)模也在不嗨跣。導(dǎo)致模擬器使用率不高，甚至長時(shí)間閑置，而無模擬器的二類船員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)本身師資力量較弱、船員自身綜合素質(zhì)不高，同時(shí)又無法進(jìn)行模擬器實(shí)訓(xùn)，在實(shí)際操作考試中的通過率明顯偏低。這種雙輸?shù)木置嬉沧屩鞴軝C(jī)關(guān)頗為為難。
3 對(duì)轄區(qū)內(nèi)內(nèi)河船舶操縱模擬器使用的建議
使用內(nèi)河船舶操縱模擬器既是加強(qiáng)內(nèi)河船員培訓(xùn)和考試的重要手段，也是深化內(nèi)河船員管理改革的要求。而內(nèi)河船舶操縱模擬器從購置、安裝、人員培訓(xùn)再加上后期的使用管理、維修保養(yǎng)，動(dòng)輒需要幾百萬的成本，費(fèi)用十分高昂。因此不管是從管理的角度還是經(jīng)濟(jì)的角度，都要加強(qiáng)對(duì)內(nèi)河船舶操縱模擬器的管理和使用。
首先，安徽省地方海事局作為轄區(qū)內(nèi)船員培訓(xùn)和考試的主管機(jī)關(guān)，應(yīng)盡快建立內(nèi)河船舶操縱模擬器培訓(xùn)和考試的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)相關(guān)培訓(xùn)和考試工作的規(guī)范開展；及時(shí)了解每個(gè)模擬器的現(xiàn)狀和使用情況，定期組織主考官、評(píng)估員、海事管理人員、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)資深教師、航運(yùn)專家以及模擬器設(shè)計(jì)和承建方對(duì)模擬器進(jìn)行會(huì)審和考核，建立模擬器考試的退出機(jī)制，對(duì)存在重大軟硬件問題模擬器取消其承考資格；組織研究基于模擬器的內(nèi)河船員實(shí)操考試模塊化設(shè)計(jì)，完善內(nèi)河船員適任能力技能評(píng)估方法，提高運(yùn)用模擬器進(jìn)行船員適任能力技能考試的能力和效率；督促培訓(xùn)機(jī)構(gòu)加強(qiáng)與模擬器設(shè)計(jì)和承建方的溝通與合作，盡快對(duì)模擬器駕駛臺(tái)的設(shè)備標(biāo)識(shí)進(jìn)行漢化，及時(shí)更新和增加航線考試模塊，引導(dǎo)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)組織模擬器管理人員在使用和保養(yǎng)方面的培訓(xùn)，保證其對(duì)模擬器能做到會(huì)使用、能維護(hù)、保養(yǎng)好。
其次，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)要充分發(fā)揮內(nèi)河船舶操縱模擬器的仿真模擬優(yōu)勢，利用其各項(xiàng)實(shí)際操作功能在培訓(xùn)、考試、科研等方面的作用，拓寬其使用渠道和范圍，提高內(nèi)河船舶操縱模擬器的使用率。①加強(qiáng)與轄區(qū)內(nèi)沒有模擬器的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的合作，為其提供船員實(shí)船培訓(xùn)前短期的模擬器實(shí)際操作培訓(xùn)；②加強(qiáng)與當(dāng)?shù)睾竭\(yùn)企業(yè)的合作，為其提供船員見習(xí)前的模擬器實(shí)際操作培訓(xùn)；③可與地方海事、漁政部門合作，開展小型船舶、客渡船、漁船等船員的實(shí)際操作培訓(xùn)；④開發(fā)內(nèi)河橋梁、碼頭等水工作業(yè)通航安全評(píng)估、海事事故調(diào)查與分析等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
4 結(jié)語
安徽省地方海事局作為利用內(nèi)河船舶操縱模擬器進(jìn)行船員培訓(xùn)和考試的先行者，已取得了巨大成績。轄區(qū)僅2014年至今已有超過一萬名船員通過使用內(nèi)河船舶操縱模擬器進(jìn)行了實(shí)際操作培訓(xùn)和考試，對(duì)提高安徽省內(nèi)河船員實(shí)際操作技能，保障水上交通安全起到了十分重要的作用。同時(shí)，也給上級(jí)主管機(jī)關(guān)對(duì)于改革和創(chuàng)新內(nèi)河船員教育培訓(xùn)方式，促進(jìn)內(nèi)河船員實(shí)際操作考試工作的規(guī)范、公平、公正和便利，提供了保貴的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；空空導(dǎo)彈；控制系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：TP103 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）14-0214-02
1 概述
空空導(dǎo)彈是現(xiàn)代化武器庫中最重要的武器之一，其主要的任務(wù)是準(zhǔn)確的攻擊空中目標(biāo)[1]。制導(dǎo)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的組成部分，制導(dǎo)系統(tǒng)的主要負(fù)責(zé)的是根據(jù)測得的彈目位置信息形成導(dǎo)引指令；控制系統(tǒng)是根據(jù)制導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)引指令控制并穩(wěn)定導(dǎo)彈飛行，因此對(duì)導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的制導(dǎo)規(guī)律和控制規(guī)律的深入研究，能夠準(zhǔn)確確定導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)性和精度并彌補(bǔ)導(dǎo)彈硬件上的缺陷，能使制導(dǎo)控制系統(tǒng)甚至整個(gè)導(dǎo)彈系統(tǒng)的性能更好能更加充分的發(fā)揮其作用，起到更好的效果[2]。
制導(dǎo)控制系統(tǒng)一般是多回路系統(tǒng)，最外層的是觀測跟蹤裝置、指令形成裝置、執(zhí)行裝置及彈體構(gòu)成的制導(dǎo)回路部分，其次是由自動(dòng)駕駛儀與彈體構(gòu)成的閉合回路，即姿態(tài)穩(wěn)定回路部分。除彈體以外的部分叫做自動(dòng)駕駛儀。導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀是導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)的好壞對(duì)導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)整體性能的發(fā)揮起重要作用[3]。另外，在穩(wěn)定的導(dǎo)彈控制系統(tǒng)中，自動(dòng)駕駛儀控制彈體，也就是說駕駛儀是控制器，導(dǎo)彈彈體是被控對(duì)象。
2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)并行和分布式的信息處理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般由許多個(gè)神經(jīng)元組成，每個(gè)神經(jīng)元有一個(gè)單一的輸出，它可以連接到很多其它的神經(jīng)元，其輸入有多個(gè)連接通路，每個(gè)連接通路對(duì)應(yīng)一個(gè)連接權(quán)系數(shù).人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種模擬和近似.它主要從兩個(gè)方面進(jìn)行模擬，一是從結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)機(jī)理方面進(jìn)行模擬；二是從功能上加以模擬.
在1943年，心理學(xué)家W.S.McCuloch和數(shù)理邏輯學(xué)家W.Pitts首先提出一個(gè)簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型.1949年出現(xiàn)一種調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)的規(guī)則，通常稱為Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則1958年出現(xiàn)“感知機(jī)”.1969年M.Minsky和S.Papert發(fā)表了名為“感知機(jī)”的專著，提出簡單線性感知機(jī)的功能是有限的，使整個(gè)70年代的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究處于低潮.隨著80年代Hopfield網(wǎng)和BP算法的提出，人們又看到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的前景和希望，并掀起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的熱潮，隨之在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大，如目標(biāo)識(shí)別、信息處理、自動(dòng)控制和智能決策等.其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制就是在這個(gè)背景下發(fā)展起來的.它特有的學(xué)習(xí)能力、潛在的分布并行計(jì)算特點(diǎn)以及對(duì)多傳感信息的處理能力，使它具有許多潛在的優(yōu)勢，并應(yīng)用到許多領(lǐng)域.
3 空空導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀的組成結(jié)構(gòu)
空空導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀由慣性器件、控制計(jì)算裝置和舵機(jī)部分組成。 空空導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀常用的慣性器件是測速陀螺儀、自由陀螺儀和加速度計(jì)等，測速陀螺儀用于測量姿態(tài)角速度、自由陀螺儀用于測量導(dǎo)彈的姿態(tài)角、加速度計(jì)用于測量線加速度[4-5]。
空空導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀控制計(jì)算裝置由數(shù)字電路和各種模擬電路組成，主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信號(hào)的傳遞、變換以及自動(dòng)駕駛儀工作時(shí)的狀態(tài)如何轉(zhuǎn)換等功能。
空空導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀舵機(jī)系統(tǒng)是由功率放大器、舵機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和反饋電路四部分組成。舵機(jī)系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)已給的控制信號(hào)去控制相應(yīng)空氣動(dòng)力控制面的運(yùn)動(dòng)或者是改變推力矢量的方向[6]。導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀和導(dǎo)彈彈體構(gòu)成了穩(wěn)定的閉環(huán)回路，因此穩(wěn)定性就是設(shè)計(jì) 空空導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀的前提。在穩(wěn)定控制回路中，導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀是控制器，而導(dǎo)彈是被控對(duì)象[7-8]。
4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)駕駛儀控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論在此統(tǒng)稱為傳統(tǒng)控制理論，其解決問題的思路可分三步：建立被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型；再根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析；最后根據(jù)數(shù)學(xué)模型和分析結(jié)果設(shè)計(jì)合適的控制器.因此，它設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)與數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性有很大關(guān)系.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，只需對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線或離線訓(xùn)練，然后利用訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).也就是說，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能模擬非線性系統(tǒng)，適應(yīng)了彈體模型的不確定性及非線性性.
按照不同的分類，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制大致可分為：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督控制（或稱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)控制）；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制（自校正、模型參考控制）；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)評(píng)判控制；等.在此控制系統(tǒng)中，我們選擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制中的模型參考控制來進(jìn)行研究.
自動(dòng)駕駛儀控制系統(tǒng)起穩(wěn)定導(dǎo)彈姿態(tài)的作用，它與導(dǎo)彈上或地面的導(dǎo)引裝置交聯(lián)組成導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和控制功能。BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID 控制器通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)和非線性映射特性實(shí)現(xiàn)對(duì) PID 參數(shù)的在線整定和優(yōu)化，從而達(dá)到最優(yōu)非線性控制的目的，使系統(tǒng)實(shí)際輸出盡可能地逼近開發(fā)者所期望的輸出。其控制算法結(jié)構(gòu)如圖1 所示：
系統(tǒng)實(shí)際輸出 y （k）的反饋、輸入 r（k）形成的偏差 e（k）作為 PID 控制器及 BP網(wǎng)絡(luò)的輸入。PID 控制器輸出 u（k）作為舵機(jī)輸入，u（k）經(jīng)導(dǎo)彈非線性模型作用輸出 y （k）。BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)節(jié)器為含隱層的三層前饋網(wǎng)絡(luò)，具有 1 個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)和 3 個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)，當(dāng)輸入為 N，輸出為 M 時(shí)，該 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以看成是從 N 維歐氏空間到 M 維的非線性映射，可以作為逼近任意非線性的映射，為非線性系統(tǒng)的辯識(shí)和控制提供了一種簡單有效的方法。
Abstract： This paper designed a vehicle automatic locking system， which combined the alcohol detection system with the automobile locking system. The driving limits of authority is determined by testing the alcoholic strength of the driver's exhalation and keeping on alcohol detection in the driving process through multi-sensor network. The system is designed based on AVR16 singlechip， and experiments showed its feasibility and practicability.
關(guān)鍵詞： 酒后駕車；酒精檢測；汽車閉鎖系統(tǒng)
Key words： drunk driving；alcohol detection；automobile locking system
中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）07-0178-02
0 引言
酒后駕車是一種嚴(yán)重危害自身和他人安全的行為。據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查研究，30%到50%的交通事故是由駕駛員酒后駕駛所致[1，2]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水品的提高，社會(huì)車輛保有量日益增長，酒后駕車的情況日益增多，交通管理越發(fā)困難。從2004年5月1日起施行的《中華人民共和國道路交通安全法》到2010年4月1日起施行的《機(jī)動(dòng)車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》可以看出，國家在不斷加大酒后駕駛的懲處力度，但酒后駕駛的行為依然是屢禁不止。
對(duì)酒后駕駛的監(jiān)管，就國內(nèi)目前狀況來看，絕大部分城市都采用監(jiān)督抽測為主，但由于條件所限，監(jiān)督抽測有一定弊端，覆蓋面相對(duì)較小。已有一些國家采取“酒精鎖”對(duì)酒駕人員進(jìn)行限制，但其安裝和定期檢測費(fèi)用相對(duì)比較昂貴[3]。
鑒于我國基本情況，研制一種相對(duì)低廉的監(jiān)測裝置，幫助人們預(yù)防和制止酒駕違法行為十分必要。
1 設(shè)計(jì)思路
目前車載酒駕監(jiān)測系統(tǒng)就技術(shù)類型來說主要分為三類。一類是吹氣式，一類是單指接觸式，一類是非接觸氣息探測式。吹氣式監(jiān)測過程比較繁瑣，需要主動(dòng)吹氣、等待時(shí)間長，極大影響了用戶體驗(yàn)，難以普及。單指接觸式手段簡單，測量精確，可以實(shí)現(xiàn)駕駛者醉酒時(shí)無法啟動(dòng)汽車，但是卻不能在啟動(dòng)后持續(xù)監(jiān)測，如果用未飲酒人員的手指啟動(dòng)車輛，仍與普通車輛無異，無法持續(xù)監(jiān)測駕駛者的真實(shí)狀態(tài)。非接觸氣息探測式通過布置在駕駛席周邊區(qū)域如方向盤、儀表盤、頭枕等處的多個(gè)探測器，收集駕駛者不斷呼出的氣息樣本，判斷其是否存在酒后駕車行為，排除了對(duì)用戶體驗(yàn)的影響。因此，非接觸式測試被公認(rèn)為最有潛力的酒駕監(jiān)測技術(shù)，但此技術(shù)還不成熟[1]。
本文在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新整合，提出設(shè)計(jì)酒駕檢測系統(tǒng)的思路：
汽車啟動(dòng)前，對(duì)駕駛員呼出氣體中酒精濃度進(jìn)行檢測，通過酒精含量分析，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，一旦檢測到酒精濃度高于國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，即刻斷開汽車啟動(dòng)電路，使其無法啟動(dòng)。針對(duì)可能出現(xiàn)的代人吹氣情況，設(shè)定復(fù)測程序，在車輛行駛過程中通過分布式傳感器進(jìn)行二次甚至多次測試。為保證不出現(xiàn)安全事故，復(fù)測中即車輛行駛時(shí)，如果檢測到酒精超標(biāo)，車輛不自動(dòng)熄火，而是采取語音提示和警示燈閃爍的方式提示駕駛員靠邊停車。
2 車輛閉鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 在研究探測方式、傳感器選擇和信號(hào)處理等問題的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，各部件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)各部件可以獨(dú)立安裝、拆卸方便、便于維護(hù)。
系統(tǒng)硬件主要包括酒精傳感裝置、閾值設(shè)定電路、單片機(jī)、閉鎖控制電路、數(shù)字顯示屏、警示燈驅(qū)動(dòng)電路、語音提示裝置等。硬件電路原理如圖1所示。
硬件電路中，單片機(jī)選用ATmega16、CO2傳感器選用MG811傳感器、酒精傳感器選用MQ-3酒精傳感模塊、語音模塊選用ISD1700和蜂鳴器、警示燈選用LED指示燈（后續(xù)可擴(kuò)展為能控制汽車雙閃燈電路）、車輛閉鎖控制電器選用繼電器驅(qū)動(dòng)。CO2傳感器和酒精傳感器用于啟動(dòng)時(shí)是否吹氣和酒精濃度檢測，分布式酒精傳感器用于行車過程中的酒精濃度檢測。MQ-3酒精傳感器輸出有開關(guān)量和模擬量兩種形式；開關(guān)量判斷形式簡單，但閾值精確設(shè)定較為困難；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用傳感器輸出模擬量送入單片機(jī)，由軟件程序判別不同部位傳感器感知的酒精濃度的判別方式在閾值設(shè)定、濃度對(duì)比、邏輯修正、功能調(diào)試等方面更為方便。
2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化編程結(jié)構(gòu)，采用C語言實(shí)現(xiàn)。根據(jù)功能，軟件分為啟動(dòng)檢測、行駛檢測、閾值設(shè)定、報(bào)警、語音提示等模塊。當(dāng)汽車鑰匙置ACC檔時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)入車輛啟動(dòng)酒精檢測程序，當(dāng)檢測結(jié)果合格時(shí)，繼電器閉合，可以啟動(dòng)車輛，否則車輛處于閉鎖狀態(tài)。為了防止代吹氣或中途更換駕駛員帶來的漏洞，在車輛啟動(dòng)后采用分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)定時(shí)檢測駕駛位周圍方向盤、頭枕、副駕等處的酒精濃度，并依據(jù)一定的邏輯進(jìn)行判別，當(dāng)濃度超標(biāo)時(shí)提醒駕駛員靠邊停車并啟動(dòng)警示燈。軟件流程如圖2所示。
2.3 系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn) 我國交通法規(guī)規(guī)定，飲酒駕駛是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或等于20mg/100mL、小于80mg/100mL的駕駛行為，酒精含量大于或等于80mg/100mL的駕駛行為醉酒駕車。對(duì)應(yīng)呼氣酒精濃度分別為47.43ppm和189.72ppm[4]。
在酒精濃度測試模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，在模擬的封閉環(huán)境中，對(duì)比警用測試儀，當(dāng)酒精濃度超過47.43ppm時(shí)，開始語音提示，據(jù)此調(diào)整閾值模塊的設(shè)定值。行車過程中，通過分布式酒精傳感器對(duì)駕駛席周邊不同區(qū)域的酒精濃度進(jìn)行測試，根據(jù)設(shè)定邏輯進(jìn)行判斷，例如方向盤位置濃度超過標(biāo)準(zhǔn)、但副駕位置濃度更高，則判定副駕人員飲酒過度等。
硬件和軟件的判別閾值在實(shí)際安裝在車輛上時(shí)還需重新設(shè)定。
3 結(jié)論
基于酒精檢測的車輛自動(dòng)閉鎖系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)適用于家庭用車，也可通過部分改進(jìn)推廣至一般車輛。系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格相對(duì)較低，易于安裝調(diào)控。通過系統(tǒng)硬件和軟件閾值的設(shè)定，在酒精和二氧化碳傳感器的選擇方面可以具有更大的靈活性；通過行駛中測試程序的控制，防止了駕駛途中更換駕駛?cè)藛T等避開檢測的行為。
參考文獻(xiàn)：
[1]占強(qiáng).預(yù)防醉酒駕駛的技術(shù)[J].世界汽車，2007（10）：90～93.
[2]牟順海，劉小玲.汽車黑匣子抗干擾技術(shù)[J].中國測試技術(shù)，2006，32（4）：141～143.
