交互式汽车驾驶模拟器

徐州硕博

2013版WM-QC豪华型汽车驾驶模拟器

（两款任选）

一、汽车驾驶模拟器的标准、作用、结构、特点。

二、规格参数

尺寸：1260×800×1320mm（1450×760×1480mm）

重量：85㎏

电压：AC220V、50Hz

功率：120W

电气电压：＜24V

频率响应：100HZ-12.5DHZ

信噪比：≤50dB

抖晃率：≤0.2%

工作环境：温度0℃～50℃、相对湿度20%～50%

材质：板材双面双色贴纹(三聚氰胺)外壳

视景显示：LCD 19 in显示屏，分辨率≥1280×800，32真彩，24帧

传感系统：非接触式线性霍尔相应的传感器及其信息采集装置

三、座舱部件(转向盘采用桑塔纳真车配件，软件是最新2013版.)

1、模拟器表示 2、模拟器机体 3、液晶显示器

4、实车仪表台 5、指针式仪表总成 6、控制面板

7、厂牌表示 8、点火开关 9、桑塔纳方向盘

10、实车离合踏板 11、功能操作鼠标 12、实车脚刹踏板

13、实车加速踏板 14、6 档位变速器 15、实车驻车拉杆

16、座椅安全带 17、皮革座椅 18、耳机

四、座舱结构组成

座舱由仿真驾驶座舱，视景运行计算机，视屏（19寸LED液晶显示器），操作传感器，数据模入模出采集卡，扬声器等组成。

仿真驾驶座舱包含了“五大”操纵机构：方向盘、离合器，脚刹，油门和手刹。变速：倒档、一档、二档、三档、四档、五档和空挡（自动档只含前进档、倒车档和驻车档）。操作开关：左转向灯、右转向灯、喇叭、点火开关、电源开关、安全带、车门、雨刷、远光灯、近光灯。

学员通过操作不同的操作部件，经过各自的传感器产生不同的操作信号，这些操作信号通过数据采集卡传送给计算机，经过各种训练模型的逼真运算，最后在视屏上输出与操作相对应的三维场景与各种声音。

主被动交互式汽车驾驶模拟器具有座舱和互动的视景系统，并具有错误驾驶操作记录和提示功能。其操纵机件的相对位置与所模拟的汽车一致。操纵力度接近，性能工作可靠，灵活，低噪音。

座舱具有与所模拟的汽车驾驶室驾驶操作工位相似的空间，并由汽车驾驶可调节座椅，自动回位的转向盘，离合器踏板，制动踏板，加速踏板，驻车制动器操纵杆，变速器操纵杆，仪表盘，喇叭按钮，点火开关，转向灯开关，示警灯开关，示宽灯开关，照明灯开关，刮水器开关，扬声器，传感器系统，视景显示屏等实物组成。

视景系统模拟汽车驾驶场景功能，由视景软件，播放器及显示器组成。主被动交互式汽车驾驶模拟器模拟驾驶运行时，操纵机件操作与视景显示响应的滞后时间小于50ms.

座舱既可以进行联网训练，也可以进行单机训练。利用主控台计算机，最多可以将30台座舱连接到一个训练场景进行训练。

五、部分部件近拍。

实车离合，刹车，加速防滑踏板 防滑橡胶地胶，实车变速手球

带有快慢雨刮器、点火钥匙、示警灯、示宽灯、左右转向灯、远近光照明灯开关的一体式实车组合开关

皮革座椅

实车仪表工作台，实车指针式仪表

六、基本功能

主被动交互式汽车驾驶模拟器具有汽车发动机启动、熄火声音。接近所模拟的汽车发动机启动、起步、加速、减速、熄火声音。转向，离合，行车，制动，驻车制动，加速，减速，换挡，鸣笛;转向指示灯声，撞车声，刹车声。雨刮器刮动，灯光变化，实时驾驶视景，操作响应实时。考核评分，错误操作提示，错误操作记录，错误回放。能实时提示学员的错误操作，能全程记录学员错误驾驶操作时间、次数和类型。

模拟驾驶运行中，转动转向盘互动视景同步变化，三维动画演示。踩下离合器踏板，模拟器发动机声音变化，互动视景呈减速变化；起步操作时，抬离合器踏板过快，系统自动熄火并伴有错误操作文字和语音提示。踩下制动踏板，互动视景同步变化且有紧急制动刹车声。驻车制动操纵杆拉起，能驻车制动不滑溜。踩（抬）加速踏板，互动视景跟随加快（减慢）变化，发动机声音、车速表指针呈加速（减速）变化。档位与离合器配合能逐级换挡，换挡正确后，互动视景速度呈一致变化；换挡错误后伴有错误操作文字和语音提示。按下喇叭按钮，扬声器发声，松开时声音立即停止。拨动转向指示灯开关，模拟的汽车同步左右指示和发声。拨动刮水器开关，互动视景中有刮水器刮条双向刮动。拨动照明灯开关，互动视景中远灯与近灯响应变化。互动视景中出现撞车时有撞车声。

八、模拟器软件图解说明：

1、主界面功能

主界面全部采用三维动画旋转按钮，移动光标至需要进入训练项目

1、设计标准。

ZY系列交互式主被动智能汽车驾驶模拟器完全符合《中华人民共和国机动车驾驶员培训大纲》的要求。根据2013年1月1日起实施的公安部123号令和最新的机动车驾驶人考试内容和方法精心制作而成，驾驶座舱进行了大量技术创新和改进。具有零油耗，低污染，人性化，事倍功半快速掌握汽车驾驶技术的优点。驾驶模拟内容包括最新的科目一（理论考试），科目二（场地考试），科目三（道路考试）和安全文明驾驶考试。

软件全部采用三维设计，所有的选择界面和道路训练场景全部采用三维设计、制作和绘制。

2、模拟器的使用作用、好处。

使用汽车驾驶模拟器教学的好处，首先是节能减排，降低驾驶培训成本。模拟器训练主要是针对初学驾驶者，一个学员驾驶操作总共大概有58个学时，现在只是要求把几个学时花在模拟驾驶器上，并非完全取代教练车训练，不会影响教学效果。每个学员上驾驶模拟器训练10个学时，相当于实车驾驶训练3小时。根据驾校实测数据：实车训练1小时，耗油4升，那么，模拟驾驶器上每培训一名学员，就可以节油12升。以一辆普桑教练车测算，发动机中速运转每小时排出的废气为200多立方米。采用驾驶模拟器训练，每培训1个学员，可少排放废气600多立方米。而使用模拟器训练10学时，只耗电3.2千瓦时。模拟器还不排废气，无车辆磨损。

其次，模拟器提供的一些培训条件是常规训练无法比拟的。比如模拟驾驶的过程中，会出现一些城市道路、乡村小路、山区道路、海景公路、高速公路等不同路况; 晴天、雨天、雪天、雾天、白天、黑夜等不同天气，这是常规教学条件无法提供的。比如模拟器在下雨状态下训练，那么屏幕就会水迹纵横，学员就不得不打开雨刮器；比如模拟器在大雾天模式里，屏幕前就白茫茫一片，你就得开车灯，减速前行。

此外，因为是在模拟器上练习，少了现实中的一些限制，训练更有针对性，同样时间里操作的次数可以增加，练习机会就多了。比如“起步上路——靠边停车”这个科目，在模拟器上你可以不间断地反复练习，这种动作用驾驶模拟器一小时内就可以供你反复练习上百次，达到熟练操作。

模拟训练虽不能完全取代实车训练，可模拟驾驶训练是为实车训练打基础。将模拟驾驶器引进学员的培训中，可让学员对各种可能遇上的情况有真实、感性的认识，又很安全，消除初学者的紧张心理。学员可以在模拟器上先练好基本功，再上实车训练，上手就快了。

汽车驾驶模拟训练的主要作用是大幅度地提高实车训练效率，是降低实车训练的车辆损耗、燃油消耗和教学劳动强度。运用“智能模拟加实车”的组训模式之所以能够实现提高实车训练效率，其主要技术因素是：

（一） 对心智模拟训练的技术性突破，提高了模拟训练实用性。

（二）运用智能模拟平台进行汽车驾驶技能的智力动作与操作动作的分解训练，提高了模拟训练的有

效性。

遵循“驾驶技能分解，模拟实车分工”的组训理念。采取先以提高心智技能为主要训练内容的模拟训练，然后再进行以提高综合驾驶技能为主要训练内容的实车训练。如此交替递进，循环往复，从而，完成汽车驾驶技能整体训练的过程，达到既降低训练成本，又提高训练效率的目的。

3、模拟器座舱结构组成。

主被动交互式汽车驾驶模拟器具有座舱和互动的视景系统，屏幕数量（一个或三个）。并具有错误驾驶操作记录和提示功能。其操纵机件的相对位置与所模拟的汽车一致。操纵力度接近，性能工作可靠，灵活，低噪音。

座舱具有与所模拟的汽车驾驶室驾驶操作工位相似的空间，实车汽车驾驶可调节座椅、包含了“五大”操纵机构（自动回位的转向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器操纵杆）、变速器操纵杆（倒档、一档、二档、三档、四档、五档和空挡；自动档只含前进档、倒车档和驻车档）、安全带。仪表盘、喇叭按钮、电源开关、点火开关、转向灯开关、警示灯开关、示宽灯开关、照明灯开关、刮水器开关、远光灯开关、近光灯开关。扬声器、USB 2.0即插即用数据线、非接触式磁控传感器采集系统、三维视景采集计算系统，视景显示屏等实物组成。汽车驾驶模拟器模拟驾驶运行时，操纵机件操作与视景显示响应的滞后时间小于50ms.

学员通过操作不同的操作部件，经过各自的传感器产生不同的操作信号，这些操作信号通过数据采集卡传送给计算机，经过各种训练模型的逼真运算，最后在视屏上同步输出与操作相对应的三维场景与各种声音。

座舱既可以进行单机训练，也可以进行联网训练。利用主控台计算机，最多可以将60台座舱连接到一个训练场景进行训练。

4、模拟训练基本功能特点和模拟内容。

主被动交互式智能汽车驾驶模拟器具有启动、熄火、发动机声音；接近所模拟的汽车发动机启动、起步、加速、减速、熄火声音。模拟驾驶运行中，转动转向盘互动视景同步变化。五大操作机构：转向、离合、行车、制动、驻车制动俱全；加速、减速、换挡、鸣笛、转向指示灯声、撞车声、刹车声、雨刮器刮动；灯光变化，实时驾驶视景，操作响应实时，考核评分，错误操作提示，错误操作记录，错误回放。能实时提示学员的错误操作，能全程记录学员错误驾驶操作次数和类型。

踩下离合器踏板，模拟器发动机声音变化，互动视景呈减速变化；起步操作时，抬离合器踏板过快，系统自动熄火。踩下制动踏板，互动视景同步变化且有紧急制动刹车声。驻车制动操纵杆拉起，能驻车制动不滑溜。踩（抬）加速踏板，互动视景跟随加快（减慢）变化，发动机声音、车速表指针呈加速（减速）变化。档位与离合器配合能逐级换挡，换挡正确后，互动视景速度呈一致变化。按下喇叭按钮，扬声器发声，松开时声音立即停止。拨动转向指示灯开关，模拟的汽车同步左右指示和发声。拨动刮水器开关，互动视景中有刮水器刮条双向刮动。拨动照明灯开关，互动视景中远灯与近灯响应变化。互动视景中出现撞车时有撞车声。

理论知识（包含科目一和安全文明驾驶考试）、包括小车试题、客车试题、大车试题和安全文明驾驶考试。

客车试题：2013年最新A2、B2照理论考试题库，共793题

小车试题：2013年最新C1、C2照理论考试题库，共725题

货车试题：2013年最新A1、A3、B1照理论考试题库，共782题

安全文明驾驶：2013年最新安全文明驾驶考试题库，共1024题

在选择相应的题库后，可以选择考试模式，有以下几种：

顺序练习：按顺序练习题库中所有题目，无时间限制，点击交卷直接查看答案。

错题练习：对在模拟考试和顺序练习中答错的题目进行专项训练，错题答对后将从错题库中删除。 模拟考试：从题库中随机抽取100道题目进行考试，考试时间为45分钟。交卷后可以显示每题的正确

答案。

场地训练（科目二）、根据公安部123号令，小车和大车的场地训练是不一样的，小车场地考试和大车场

地考试科目不同。

如果选择小车科目二，有如下训练和考试科目：直角转弯、侧方停车、倒车入库、坡道停车和起步、

曲线行驶。

线外倒库（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线外（右侧），训练模式下考试失败不自动回到起始

位置。

线内倒库（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线内（右侧），训练模式下考试失败不自动回到起始

位置。

线外倒库（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线外（右侧），考试模式下考试失败自动回到起始位

置。

线内倒库（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线内（右侧），考试模式下考试失败自动回到起始位

置。

线外倒库（左）（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线外（左侧），训练模式下考试失败不自动回到

起始位置。

线内倒库（左）（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线内（左侧），训练模式下考试失败不自动回到

起始位置。

线外倒库（左）（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线外（左侧），考试模式下考试失败自动回到起

始位置。

线内倒库（左）（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线内（左侧），考试模式下考试失败自动回到起

始位置。

大车科目二考试科目有：桩考、侧方停车、坡道停车和起步、单边桥、起伏路、直角转弯、连续障碍、曲线行驶、限宽门、雨天模拟、雾天模拟、湿滑路面、模拟隧道、模拟山区急转弯公路、模拟高速、窄路掉头。

道路训练（科目三）、

科目三训练，训练模式，考试失败不自动重新开始。

科目三考试，设置了起步，变更车道，超车，会车，直线行驶，掉头等2013最新科目三小车考试项目。 高速公路，场景中有收费站、超车道、行车道、出口等交通标志牌，车距确认、隧道、高速公路出入口等

内容。

海景公路，设置了一个在海边的训练场景。

山区道路，设置了陡坡、急弯等场景，训练学员在视线不好的情况下进行驾驶的技能。

乡村小路，设置是乡间的一条小路，视线不好，车道较窄。

城市道路，场景中设置了立交桥、十字路口、丁字路口、环形岛、环城路、隧道等内容。城市道路中，没

有行人和其他车辆。

方形场地，一个简单开阔的场景，适合新手熟悉操作用。

乡村道路，是一个开放的场景，并设置有铁道路口等。

天气设置、可以设置的天气有：晴天、雾天、雨天和雪天；白天、黑夜。

其他有软件设置、时间设置、退出系统、被动驾驶、交通标志、驾驶回放、车型选择和原地驾驶。 在道路界面，如图1-5所示，可以通过点击鼠标右键返回主界面，也可以通过长按喇叭退出，点击鼠标左键则是切换显示模式。切换显示模式，在6视窗模式下，上中视图可以看到左、中、右三个字和上下左右4个箭头，红色的字表示当前调整的后视镜，点击鼠标左键可切换，点击4个箭头图标，将调整当前后视镜角度。

从主界面点击原地驾驶后，进入原地驾驶训练界面，这里可以用于新学员认识汽车操作部件，也可以用于传感器测试。图3-1为手动挡原地驾驶，图2-5为自动档原地驾驶。在手动挡车辆中，通常有6个档位，前排依次为：1、3、5；后排依次为：2、4、倒。对于货车、公交车和拖车档位顺序进行自动切换，前排为：倒、2、4；后排依次为：1、3、5。

回放最后进行训练的约20秒时间

车型选择：

荣威350：长×宽×高(mm) 4521*1788*1492 自动挡

大众捷达：长×宽×高(mm) 4416*1668*1438 手动挡

长城皮卡：长×宽×高(mm) 5040*1720*1675 手动挡

公交车：长×宽×高(mm) 8990*2500*3250 手动挡

长安：长×宽×高(mm) 3860*1580*1900 手动挡

小货车：长×宽×高(mm) 4320*1500*1840 手动挡

现代：长×宽×高(mm) 4660*1890*1760 自动挡

拖车：长×宽×高(mm) 9600*1580*2100 手动挡

吉普：长×宽×高(mm) 4751*1877*1840 手动挡

丰田：长×宽×高(mm) 4521*1811*1275 自动挡

一辆车：长×宽×高(mm) 4320*1760*1650 手动挡

东风：长×宽×高(mm) 9000*2470*2485 手动挡

驾驶模拟内容包括最新的科目一（理论考试），科目二（场地考试）在小车科目二中，如图4-3所示，有如下训练和考试科目：直角转弯、侧方停车、倒车入库、坡道停车和起步、曲线行驶。大车科目二考试科目如图4-10所示，有：桩考、侧方停车、坡道停车和起步、单边桥、起伏路、直角转弯、连续障碍、曲线行驶、限宽门、雨天模拟、雾天模拟、湿滑路面、模拟隧道、模拟山区急转弯公路、模拟高速、窄路掉头。科目三（道路考试）科目三训练，训练模式，考试失败不自动重新开始。科目三考试，设置了起步，变更车道，超车，会车，直线行驶，掉头等2013最新科目三小车考试项目和安全文明驾驶考试。

二、汽车驾驶模拟器的部分训练场景图。

模拟程序主界面

模拟程序主界面

主界面中间是一辆在转盘上旋转的车辆，该车辆为当前选择进行训练的车辆（可以是捷达、东风、拖车等）。围绕车辆和转盘，共有12个按钮，分别是：理论知识（包含科目一和安全文明驾驶考试）、场地训练（科目二）、道路训练（科目三）、天气设置、软件设置、时间设置、退出系统、被动驾驶、交通标志、驾驶回放、车型选择和原地驾驶。

道路选择界面

交通标志标线选择界面

道路界面操作

道路界面操作

六视窗模式

在6视窗模式下，上中视图可以看到左、中、右三个字和上下左右4个箭头，红色的字表示当前调整的后视镜，点击鼠标左键可切换，点击4个箭头图标，将调整当前后视镜角度。

理论知识

在主界面点击理论知识（科目一、四）后，进入如图2-1所示理论考试题库选择界面，包括小车试题、客车试题、大车试题和安全文明驾驶考试。

客车试题：2013年最新A2、B2照理论考试题库，共793题

小车试题：2013年最新C1、C2照理论考试题库，共725题

货车试题：2013年最新A1、A3、B1照理论考试题库，共782题

安全文明驾驶：2013年最新安全文明驾驶考试题库，共1024题

返回：回到主界面

图2-1 理论考试选择界面

在选择相应的题库后，进入如图2-2所示画面，可以选择考试模式，有以下几种：

顺序练习：按顺序练习题库中所有题目，无时间限制，点击交卷直接查看答案。

错题练习：对在模拟考试和顺序练习中答错的题目进行专项训练，错题答对后将从错题库中删除。 模拟考试：从题库中随机抽取100道题目进行考试，考试时间为45分钟。交卷后可以显示每题的正确答案。

图2-2 考试模式选择

选择相应的考试模式后，就进入考试画面，如图2-3所示：

不同题号的颜色表示的状态不同，白色表示未答、黄色表示已达、绿色表示答对、红色表示答错、蓝色表示当前试题。

上一页和下一页是更换当前考试的题目。

图2-3 理论考试界面

3 原地驾驶

从主界面点击原地驾驶后，进入原地驾驶训练界面，这里可以用于新学员认识汽车操作部件，也可以用于传感器测试。图3-1为手动挡原地驾驶，图2-5为自动档原地驾驶。在手动挡车辆中，通常有6个档位，前排依次为：1、3、5；后排依次为：2、4、倒。对于货车、公交车和拖车档位顺序进行自动切换，前排为：倒、2、4；后排依次为：1、3、5。

图3-1 手动挡原地驾驶

对于自动档车辆，相对于小车手动挡位置，1档对应D档，2档对应L档，3档对应2档，4档和5档对应P档，倒挡对应R档，空档对应N档。

图3-2 自动档原地驾驶

4 场地训练

在主界面中点击场地训练后，进入如图4-1所示场地考试车型选择界面。根据公安部123号令，小车和大车的场地训练是不一样的，小车场地考试和大车场地考试科目不同。

图4-1 场地考试车型选择

4.1 小车科目二

如果选择小车科目二，则进入如图4-2所示的画面：

线外倒库（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线外（右侧），训练模式下考试失败不自动回到起始

位置。

线内倒库（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线内（右侧），训练模式下考试失败不自动回到起始

位置。

线外倒库（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线外（右侧），考试模式下考试失败自动回到起始位

置。

线内倒库（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线内（右侧），考试模式下考试失败自动回到起始位

置。

线外倒库（左）（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线外（左侧），训练模式下考试失败不自动回到

起始位置。

线内倒库（左）（训练模式）：针对倒车入库，起始点在线内（左侧），训练模式下考试失败不自动回到

起始位置。

线外倒库（左）（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线外（左侧），考试模式下考试失败自动回到起

始位置。

线内倒库（左）（考试模式）：针对倒车入库，起始点在线内（左侧），考试模式下考试失败自动回到起

始位置。

图4-2 小车场地考试模式选择

在小车科目二中，如图4-3所示，有如下训练和考试科目：直角转弯、侧方停车、倒车入库、坡道停车和起步、曲线行驶。

图4-3 小车场地训练选择

如图4-4所示为小车直角转弯场景。在科目二训练中，进入场景后，默认为6视口训练模式，左上视

口为局部放大的左后视镜窗口，中上视口为前视图，右上视口为右后视镜窗口，左下视口为俯视，中下视口为后车窗，右下视口为教学示范窗口。

如果新学员不熟悉科目二考试规则，可以先观摩教学示范后再进行训练。

图4-4 小车直角转弯

图4-5 小车侧方停车

图4-6 小车倒库

图4-7 小车坡道起步

图4-8 小车曲线行驶

4.2 大车科目二

进入大车科目二后，首先需要选择考试模式，还是训练模式。训练模式下考试失败不自动回到起始位置，考试模式下考试失败自动回到起始位置。

图4-9 大车科目二训练模式选择

大车科目二考试科目如图4-10所示，有：桩考、侧方停车、坡道停车和起步、单边桥、起伏路、直角转弯、连续障碍、曲线行驶、限宽门、雨天模拟、雾天模拟、湿滑路面、模拟隧道、模拟山区急转弯公路、模拟高速、窄路掉头。

5 道路训练

科目三训练，训练模式，考试失败不自动重新开始。

科目三考试，设置了起步，变更车道，超车，会车，直线行驶，掉头等2013最新科目三小车考试项目。 高速公路，场景中有收费站、超车道、行车道、出口等交通标志牌，车距确认、隧道、高速公路出入口等

内容。

海景公路，设置了一个在海边的训练场景。

山区道路，设置了陡坡、急弯等场景，训练学员在视线不好的情况下进行驾驶的技能。

乡村小路，设置是乡间的一条小路，视线不好，车道较窄。

城市道路，场景中设置了立交桥、十字路口、丁字路口、环形岛、环城路、隧道等内容。城市道路中，没

有行人和其他车辆。

方形场地，一个简单开阔的场景，适合新手熟悉操作用。

乡村道路，是一个开放的场景，并设置有铁道路口等。

图5-1 训练道路选择

6 天气设置

可以设置的天气有：晴天、雾天、雨天和雪天。

图6-1 天气设置

7 软件设置

软件设置中，首先需要输入密码，默认的初始密码为：123456。输入密码后，可以进行密码修改，如果将密码修改为空密码，则下次进入软件设置，不再出现密码输入框。

图7-1 软件设置

图7-2 传感器标定界面

图7-3 软件参数设置

8 时间设置

时间设置中，可以将时间设置为白天或黑夜。

图8-1 时间设置

9 被动驾驶

被动驾驶是播放原来录制的一些视频文件，进入后自动进行播放。

图9-1 被动驾驶选择

10 交通标志标线

警告标志：包括十字交叉、T形交叉、Y形交叉、环形交叉、急弯路等。 禁令标志：包括禁止通行、禁止驶入、禁止机动车通行、禁止直行等。 指示标志：包括直行、向左转弯、环岛行驶、最低限速、人行横道等。 指路标志：包括著名地点、交叉路口预告、互通式立交、停车场等。 施工标志：包括施工路栏、锥形交通标、前方施工、车辆慢行等。 辅助标志：包括时间范围、向前200M、学校、事故、坍方等。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3uq1.html