Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про профессиональные тренажеры. Чтобы узнать о жанре видеоигры, см. Sim Racing .
Система обучения вождению автомобиля Hindustan Simulators включает в себя все необходимые элементы для обучения вождению от начала (начальное обучение вождению) до конца (углубленное обучение вождению).
Симулятор вождения разработан ( Университет Валенсии ) Испания . Используется при оценке водителей, дорог, устройств IVIS и других областей.
Продвинутые симуляторы вождения, используемые для обучения и оценки водителей автобусов по экономичному вождению.
Комбинированный симулятор автобуса и грузовика для профессионального обучения водителей.
Портативный симулятор вождения автомобиля

Симуляторы вождения используются для развлечения, а также при обучении на курсах обучения водителей, проводимых в образовательных учреждениях и на частных предприятиях. Они также используются в исследовательских целях в области человеческого фактора и медицинских исследований, для мониторинга поведения, производительности и внимания водителя, а также в автомобильной промышленности для разработки и оценки новых транспортных средств или новых передовых систем помощи водителю.

Обучение [ править ]

Симуляторы вождения все чаще используются для обучения водителей во всем мире. Исследования показали [1] [2], что симуляторы вождения оказались отличными практическими и эффективными учебными пособиями для обучения всех водителей методам обучения безопасному вождению. Существуют версии для автомобилей, грузовиков, автобусов и т. Д. Из-за проблем безопасности, снижения эксплуатационных расходов, меньшего стресса во время уроков для водителей и инструкторов и более короткого времени обучения симуляторы грузовиков все чаще используются учебными школами и автопарками. [3]

Симулятор вождения - лучший инструмент для обучения вождению.
Автомобильный тренажер для лучшего знания поведения водителя и понимания правил дорожного движения.

Использует [ редактировать ]

  • Обучение и тестирование начинающих водителей
  • Обучение и тестирование профессиональных водителей
  • Обучение в критических условиях вождения
  • Тестирование влияния ухудшения качества на работу водителя
  • Анализ поведения водителя
  • Анализ ответов водителя
  • Оценка действий пользователей в различных условиях (обработка элементов управления)
  • Оценка пригодности к вождению для стареющих водителей
  • Тестирование будущих автомобильных технологий на водителях или пассажирах (человеко-машинный интерфейс)

Типы [ править ]

Пример симулятора грузовика для обучения коммерческому водительскому удостоверению (CDL), обучения топливной эффективности, безопасного вождения, контроля заноса, предотвращения опрокидывания и оценки водителя в Учебном центре автомобильного транспорта (CFTR) в Мирабеле, Канада. [1]
  • Симулятор скорой помощи : используется для обучения и оценки водителей машин скорой помощи базовым и продвинутым навыкам управления транспортными средствами, а также тому, как реагировать на чрезвычайные ситуации и взаимодействовать с другими аварийно-спасательными службами.
  • Симулятор автомобиля : используется для обучения и тестирования начинающих водителей всем навыкам, необходимым для прохождения дорожного теста на водительские права, а также восприятию опасностей и снижению риска столкновений.
  • Симулятор модульной конструкции : сменные кабины или кабины транспортных средств могут быть настроены для использования в качестве тягачей / прицепов, самосвалов и другой строительной техники, транспортных средств, эксплуатируемых в аэропортах, автомобилей аварийного реагирования и полицейского преследования, автобусов, поездов метро, ​​легковых автомобилей и тяжелых грузовиков. такое оборудование, как краны.
  • Симулятор вождения с несколькими станциями : этот тип симулятора позволяет одному инструктору обучать больше водителей одновременно, тем самым экономя время и сокращая расходы ... Эти системы оснащены инструкторскими станциями, подключенными для управления несколькими симуляторами вождения.
  • Симулятор грузовика : используется для обучения и оценки навыков начинающих и опытных водителей грузовиков, начиная от базовых маневров управления, например, переключения передач и движения задним ходом, до продвинутых навыков, например, топливной экономичности, предотвращения опрокидывания, безопасного вождения.
  • Симулятор автобуса : используется для обучения водителей автобусов ознакомлению с маршрутом, безопасному вождению и методам экономии топлива. Его можно использовать для обучения водителей на различных моделях автобусов и на разных типах зубчатых передач.
  • Физический симулятор : в крупномасштабных симуляторах используются платформы Стюарта и двухкоординатные столы для физического перемещения водителя в 6-осевом пространстве, имитирующего ускорение, торможение и центростремительные силы, аналогично физическим симуляторам полета.

Развлечения [ править ]

Основная статья: Сим-гонки

Развитие вычислительной мощности привело к появлению более реалистичных симуляторов в последние годы, начиная с новаторской Grand Prix Legends от Papyrus Design Group для ПК , выпущенной в 1998 году.

Иногда гоночная игра или симулятор вождения также включают в себя присоединяемое рулевое колесо, которое можно использовать для игры вместо контроллера . Колесо, которое обычно пластиковое, может также включать педали, чтобы сделать игру более реалистичной. Эти колеса обычно используются только для компьютерных игр.

В дополнение к бесчисленным коммерческим релизам существует шумное сообщество программистов-любителей, работающих над симуляторами с закрытым и открытым исходным кодом . Некоторые из основных особенностей, популярных у поклонников этого жанра, - это онлайн- гонки , реализм и разнообразие машин и трасс.

Голландский разработчик симуляторов Cruden предлагает автомобильные симуляторы для личного пользования. [4] Автомобильный симулятор Cruden не связан с компьютерной игрой, система использует то же программное обеспечение, которое разработано для команд и инженеров Формулы 1, чтобы улучшить свои навыки и свои машины. В симуляторе предусмотрены разные типы настроек. Такие как; разные автомобили, местности или любые другие желаемые настройки. Кроме того, в качестве дополнительной функции доступен анализ телеметрии.

Исследование [ править ]

Симуляторы вождения используются в исследовательских центрах для многих целей. Центр наркологии и психического здоровья (CAMH) в Торонто [5] и Университет Макгилла [6] использовали симулятор вождения Virage Simulation VS500M для изучения и измерения воздействия каннабиса на вождение. Многие производители автомобилей используют симуляторы вождения, например BMW, Ford, Renault. Многие университеты также используют тренажеры для исследований. Помимо изучения вопросов подготовки водителей, симуляторы вождения позволяют исследователям изучать поведение водителей в условиях, когда размещение водителей было бы незаконным и / или неэтичным. Например, исследования отвлечения внимания водителя были бы опасными и неэтичными (из-за невозможности получить осознанное согласие от других водителей) проводить на дороге.

С ростом использования различных автомобильных информационных систем ( IVIS ), таких как спутниковые навигационные системы, сотовые телефоны, DVD-плееры и системы электронной почты, симуляторы играют важную роль в оценке безопасности и полезности таких устройств.

Симуляторы также используются при психометрическом тестировании, картировании поведения водителей, анализе моделей вождения для разработки беспилотных автомобилей и т. Д. Центральный научно-исследовательский институт дорог и Faros Simulation System совместно разработали автомобильный симулятор для обширных исследовательских целей. CRRI Faros Research Simulator . Такие компании, как Real Time Technologies, разрабатывают специальные симуляторы, обычно используемые университетами, для изучения взаимодействия человека с беспилотными транспортными средствами с целью повышения безопасности транспортных средств. [7] [8]


Верность [ править ]

Существует несколько типов исследовательских симуляторов вождения с широким спектром возможностей. Самые сложные из них, такие как National Advanced Driving Simulator , имеют полноразмерный кузов автомобиля с шестиосевым перемещением и 360-градусным визуальным отображением. На другом конце диапазона находятся простые настольные симуляторы, такие как York Driving Simulator, которые часто реализуются с использованием компьютерного монитора для визуального отображения, рулевого колеса и устройств ввода с педали в виде видеоигр. Эти недорогие тренажеры легко используются при оценке основных и клинически ориентированных научных вопросов. [9] [10] [11] [12] [13] [14]

Проблема усложняется политическими и экономическими факторами, поскольку учреждения с симуляторами низкой точности заявляют, что их системы «достаточно хороши» для работы, в то время как группы симуляторов высокой точности настаивают на необходимости их (значительно более дорогих) систем. Исследования точности движения показывают, что, хотя в исследовательском симуляторе вождения необходимо некоторое движение, ему не нужно иметь достаточный диапазон, чтобы соответствовать силам реального мира. [15] Недавние исследования также рассматривали возможность использования фотореалистичного видеоконтента в реальном времени, который динамически реагирует на поведение водителя в окружающей среде. [16]

Срок действия [ править ]

Возникает вопрос достоверности - применимы ли результаты, полученные на симуляторе, к реальному вождению. Один обзор исследований показал, что поведение водителя на симуляторе вождения приблизительно соответствует (относительная достоверность), но не точно воспроизводит (абсолютная достоверность) поведение водителя на дороге. [17] Другое исследование показало абсолютную достоверность типов и количества ошибок водителя, совершенных на симуляторе и в дороге. [18] Еще одно исследование показало, что оценка на симуляторе вождения предсказывала участие в авариях, в которых водитель, по крайней мере, частично виноват, в течение пяти лет после сеанса симулятора. [19]Некоторые исследовательские группы используют автоматизированные транспортные средства для воссоздания исследований на симуляторах на испытательном треке, что позволяет проводить более прямое сравнение исследований на симуляторах с реальным миром. [20] По мере того, как компьютеры развиваются быстрее, а моделирование становится все более распространенным в автомобильной промышленности, математические модели грузовых автомобилей, утвержденные производителями, находят применение в симуляторах.

Синдром адаптации симулятора («САС») [ править ]

Синдром адаптации симулятора («SAS») - проблема всех симуляторов, а не только симуляторов вождения . Основная причина синдрома адаптации симулятора - системные задержки между командой водителя и реакцией симулятора. Фактически, мозг, ссылаясь на вождение реального транспортного средства, ожидает, что реакция симулятора будет такой же, как у автомобиля: чем больше отклонение, тем больше «адаптационная нагрузка» на мозг.

Если отклонение велико, водитель может испытывать симптомы головной боли, укачивания, дезориентации и т. Д. Из-за SAS, хотя это очень зависит от человека. Точно так же "реплики" симулятора также имеют эффект, то есть некоторые люди будут испытывать дискомфорт из-за того, что симулятор не имеет подсказок движения, тогда как у других может не быть проблем с такими симуляторами. Некоторые люди будут демонстрировать высокую терпимость к задержкам со стороны зрительной системы, тогда как другие - нет.

«Адаптация» в SAS связана с тем, что мозг принимает несоответствия симулятора с реальным транспортным средством и, таким образом, медленно меняет свою точку отсчета на точку отсчета симуляции. Таким образом, при постепенном внедрении в среду симулятора мозг будет медленно адаптироваться, и негативные эффекты SAS (головные боли, укачивание, дезориентация и т. Д.) Будут значительно уменьшены. После того, как человек проведет несколько часов в симуляторе вождения, реальный автомобиль может снова вызвать SAS, однако время адаптации значительно сокращается: мозг быстро «запоминает» и «сбрасывает» реальную контрольную точку транспортного средства.

В качестве примера расчета времени SAS: когда пилоты авиакомпаний проходят регулярное обучение на симуляторе, им не разрешается управлять самолетом в течение 1 недели, чтобы их мозг «забыл» контрольную точку SAS, созданную симулятором.

Подводя итог, не существует такого понятия, как «Симулятор болезни» [ по мнению кого? ] , однако существует физиологическая реакция на симуляторы, называемые «САС», которые могут привести к головным болям, укачиванию и дезориентации. Минимизируя задержки системы симулятора, делая все сигналы экономически возможными, и медленно вводя восприимчивых людей, можно смягчить эффекты SAS.

Основная причина, по которой цена на Национальный продвинутый симулятор вождения составила 54 миллиона долларов, заключалась в том, чтобы уменьшить SAS на максимально возможную сумму [ необходима цитата ] . Национальный продвинутый симулятор вождения способен отображать, в том числе полномасштабные реплики, водителя, проезжающего автомобиль по двухполосному шоссе от начала перевала до конца (таким образом, его огромная база движения).

См. Также [ править ]

  • Симулятор гонок с полным движением
  • Симулятор виртуальной реальности
  • Симуляторы гонок , собирательный термин для автогонок, которые стремятся быть реалистичными, но не обязательно включают результаты моделирования движения.
  • Симулятор полета
    • Полноэкранный симулятор
  • Симулятор езды

Ссылки [ править ]

  1. ^ Hirsch, P., & Bellavance, F. (2017). Перенос обучения водительским навыкам, полученным на симуляторе вождения, на поведение вождения по дороге. Отчет об исследованиях в области транспорта: журнал исследований в области транспорта DOI: 10.3141 / 2660-01
  2. ^ Hirsch, P., Choukou, MA., И Bellavance, F. (2017). Перенос обучения базовым навыкам управления с симулятора грузовика на настоящий грузовик. Отчет об исследованиях в области транспорта: журнал Совета по исследованиям в области транспорта. Vol. 2637 с. 67-73. Май 2017. DOI: 10.3141 / 2637-08
  3. ^ "Использование симуляторов завоевывает популярность в школах, перевозчиках" . Проверено 18 ноября 2019 .
  4. ^ "Cruden Private Use Simulator" . Cruden . Архивировано из оригинала на 2012-09-04.
  5. ^ Ballingall, Алекс. «Клиническое исследование в CAMH проверяет, как каннабис влияет на навыки вождения добровольцев» . Проверено 26 августа 2019 .
  6. ^ Огурцова, Т .; Kalaba, M .; Gelinas, I .; Корнер-Битенский, Н .; Уэр, Массачусетс, «Употребление каннабиса и связанные с вождением показатели у молодых людей, употребляющих в развлекательных целях: рандомизированное клиническое исследование внутри субъекта» . CMAJ Open . 6 (4): E453-E462. DOI : 10,9778 / cmajo.20180164 .
  7. ^ «UConn для изучения самоуправляемых автомобилей с новым полноразмерным симулятором» . Проверено 18 ноября 2019 .
  8. ^ "Лаборатория машиностроения Virginia Tech получает автономный симулятор вождения" . Проверено 18 ноября 2019 .
  9. Перейти ↑ Li, Z., & Milgram, P. (2005). Исследование возможности влиять на поведение при торможении путем манипулирования оптическими сигналами маяка в моделируемой задаче вождения. Труды Ежегодного собрания Общества по человеческому фактору и эргономике, 49 (17), 1540–1544.
  10. Перейти ↑ Matthews, RW, Ferguson, SA, Zhou, X., Sargent, C., Darwent, D., Kennaway, DJ, & Roach, GD (2012). Время дня опосредует влияние длительного бодрствования и сна. Chronobiology International, 29 (5): 572–579.
  11. ^ Сруба, SD, Биггс, SN, Reid, KJ, ван ден Хевел, CJ, и Доусон, D. (2008). В погоне за серебряной пулей: измерение усталости водителя с помощью простых и сложных задач. Анализ и предотвращение несчастных случаев, 40 (1), 396–402.
  12. ^ Telner, JA, Визенталь, DL, и Белосток, Е. (2009). Преимущества видео-геймера в сотовом телефоне и задаче вождения. Труды Ежегодного собрания Общества по человеческому фактору и эргономике, 53 (23), 1748–1752.
  13. ^ Telner, JA (2008). Влияние свободного владения языком на производительность в моделировании сотового телефона и в дорожной ситуации. Труды Ежегодного собрания Общества по человеческому фактору и эргономике, 1748–1752 гг.
  14. ↑ Rapoport, MJ, Weaver, B., Kiss, A., Zucchero Sarracini, C., Moller, H., Herrmann, N., Lanctôt, K., et al. (2011). Влияние донепезила на способность к вождению автомобиля, смоделированную компьютером, среди здоровых пожилых людей: экспериментальное исследование. Журнал клинической психофармакологии, 31 (5), 587.
  15. ^ Гринберг Дж., Арц Б., Кэти Л. Эффект сигналов бокового движения во время имитации вождения. Driving Simulator Conference North America 2003 Proceedings, Дирборн, Мичиган, 8–10 октября 2003 г., компакт-диск (ISSN 1546-5071)
  16. ^ Герас, AM; Брекон, Т.П .; Тирович, М. (ноябрь 2011 г.). «Повторная выборка видео и изменение таргетинга контента для реалистичного моделирования дорожных происшествий». Proc. 8-я Европейская конференция по производству визуальных медиа (PDF) . с. сп-2 . Проверено 8 апреля 2013 года .
  17. ↑ Маллен, Надя. Чарльтон, Джудит, Девлин, Анна и; Бедар, Мишель (2011). Глава 13: Срок действия симулятора: поведение, наблюдаемое на симуляторе и в дороге. Справочник по моделированию вождения для инженерии, медицины и психологии Д.Л. Фишер, Риццо, М., Кейрд, Джефф К., и Ли, Джон Д. (ред.). Бока-Ратон, Флорида, CRC Press / Тейлор и Фрэнсис
  18. ^ Шехтман, Орит, Classen, Sherrilene, Awadzi, Кассия, Манн, Уильям (2009). «Сравнение ошибок вождения между оценкой дорожного и имитационного вождения: валидационное исследование». Предупреждение дорожно-транспортного травматизма 10 (4): 379-385
  19. ^ Хоффман, L., & McDowd, JM (2010). Симулятор вождения позволяет прогнозировать сообщения об авариях пятью годами позже. Психология и старение, 25 (3), 741-745
  20. ^ " Программа развивает новые возможности испытательного трека. Архивировано 22 марта 2007 г. на Wayback Machine ". ЕГО датчик . Зима 2004. Проверено 14 февраля, 2007 г.