山区道路典型危险虚拟场景设计

摘要：本文根据山区道路行车事故特点，分析典型危险场景，采用Visual C++ 6.0和OpenGL程序接口，设计了失控车辆从坡上急驶而下和过弯视距不良两个危险虚拟场景，所设计的危险场景与实际情况接近，能达到很好的模拟效果，为驾驶员培训提供帮助。

关键词：OpenGL 山区道路 交通安全 虚拟场景

引言

相对于高速公路和城市道路来说，山区道路交通事故发生率并不高，但一旦出现，其后果往往都是车毁人亡的恶性重大伤亡事故。我国重特大交通事故中发生在山区道路上的占六成以上，给国家和社会造成重大损失。本文在分析山区道路行车事故特点的基础上，设计了两个山区道路典型危险虚拟场景。

OpenGL是一种主要用于设计领域的计算机图形标准，由SGI公司开发，它提供了大量的函数方便用户进行三维图形的计算、建模、交互和渲染，用户通过这些函数可以编写出真实的三维环境模型。

1、山区道路危险场景分析

山区道路中低等级公路和等外公路所占比例较高，相当一部分道路坡陡弯急，路面狭窄，平整度差，交通标志、标线、防护栏、照明设施等安全设施更是匮乏。由于地形地貌复杂，山区道路弯道多，视觉盲区多，出现紧急情况的几率更大。所以驾驶车辆行驶在山区道路上时，如若大意，随时都可能发生事故。特别是在视距不良的路段，更易发生行车危险。为减少或避免山区道路交通事故的发生，驾驶员除了小心驾驶外，还应针对山区复杂道路的具体情况及特点，采取恰当的驾驶行为。

２、虚拟场景设计

2.1失控车辆从坡上急驶而下场景

汽车在山区道路上行驶，特别是在长下坡的行驶，由于制动器长时间实施高强度的制动，发生热衰退现象。此时制动器温度迅速上升，摩擦力矩显著下降，甚至制动失灵，这在山区道路上是十分常见。在山区道路行驶时，发现其他车辆制动失灵，应当注意避让。

2.2过弯视距不良场景

山区道路由于地理环境复杂，又有大量弯道和坡道，所以经常发生视距不良的情况。加上复杂的线形，在过弯时发生两车正面相撞的事故也屡见不鲜。

3、结语

本文通过分析山区道路典型危险场景，在VC++及OpenGL程序接口环境下，构建了典型虚拟危险场景，并给出了两个实例，场景构建方法具有较强的通用性，能为其他道路条件下虚拟危险场景的构建提供参考。后续工作中添加汽车行驶动力学模型和边缘碰撞检测技术，对于建立完善的危险场景模拟系统具有重要意义。

参考文献：

[1]谢志鹏,陈锻生.用OpenGL开发三维交互式虚拟场景[J].计算机应用,2000,9(20):342-344

[2]陈雪梅.紧急情况下驾驶员行为研究[J].北京工业大学学报,2007,33(5):449-454

[3]陈队永,信占莹, 申维新等.对驾驶员应激训练的分析与实验[J].公路与汽运,2004,6:19-21

[4]都萌.驾驶员危险预测能力研究及基于可视化仿真技术的预测能力训练系统[D].西安:长安大学,2008