【摘要】：截止2016年底,我國高速公路總里程達13.1萬公里,公路隧道15181處,共計14039.7km。其中,特長隧道815處,3622.7km;長隧道3520處,6045.5km,共占公路隧道總里程的68.86%。隧道作為高速公路交通的咽喉具有改善道路線形、縮短行車里程及保護環(huán)境等優(yōu)點,但其縱深較長、空間相對狹小以及隧道內(nèi)外光線亮度差別較大等特征容易導致交通事故,而隧道內(nèi)發(fā)生交通事故后處理困難,極易造成群死群傷。我國研究人員通過對公路交通事故的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)隧道事故比例顯著高于正常路段。對此,國內(nèi)外研究人員紛紛研究提高駕駛員隧道行車效率和安全性的技術和方法。本文依托2022年北京—崇禮冬奧會中的營城子高速公路隧道建設項目探究何種交通設施、景觀可以有效提高駕駛員在隧道中行車的安全性,基于SCANeR~(TM) studios平臺搭建模擬駕駛環(huán)境,并且通過眼動儀、心電儀、模擬駕駛艙采集駕駛員在模擬駕駛中的眼動數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù),以此為根據(jù)進行探究分析。本課題所進行的研究主要包括對隧道中的元素進行建模以及三維實現(xiàn),完成對模擬駕駛環(huán)境的搭建,基于ACT-R認知模型來分析駕駛員在隧道中的駕駛行為并建模,實現(xiàn)隧道行車過程中的黑白洞效應的虛擬化,對虛擬場景數(shù)據(jù)進行優(yōu)化,提高渲染效率,通過控制變量法來對比蓄能道釘、輪廓標以及反光環(huán)對于駕駛員的影響。在隧道場景搭建過程中,研究了3Ds max軟件的三維模型制作技術、OpenGL等圖形處理引擎,通過設計實現(xiàn)了實時交互的虛擬高速公路、隧道駕駛環(huán)境,詳細的介紹了三維建模技術、以及人機交互技術。在模擬駕駛系統(tǒng)中的優(yōu)化上,通過使用分塊加載、幾何裁剪、實時消隱、環(huán)境光照建模、層次建模方法、分形技術等技術實現(xiàn)實時光照渲染,解決了大型虛擬現(xiàn)實場景的加載速度以及場景的交互數(shù)據(jù)的計算問題。本課題為驗證何種交通設施可以更好的滿足高速公路隧道的功能性需求、駕駛安全性需求、駕駛舒適性需求、美觀性需求的隧道設計。完成駕駛模擬艙模擬評價,駕駛員心理,視覺效果,照明效果,景觀效果以期模擬實現(xiàn)綠色公路理念,具有人文體系的隧道工程。
【圖文】：

北京工業(yè)大學工程碩士專業(yè)學位論文供的 extrude 功能對二維物體進行擠出，使其由二維形狀變?yōu)槿S幾何體。若想對三維物體進行進一步編輯，可以將其轉為可編輯多邊形，對其進行頂點、邊、邊界、多邊形、元素等低層次的狀態(tài)進行編輯。如圖 2-1 所示為軟件對幾何體的操作界面。

圖 2-1 幾何體操作界面Fig.2-1 Geometry operation interface、材質(zhì)系統(tǒng)材質(zhì)系統(tǒng)提供可視化實時的材質(zhì)實例展示，用戶可以通過對材反射、高光反射的顏色及強度，自發(fā)光的顏色、強度、是否自光澤度、柔化的設置來滿足要求，可以通過預先賦予材質(zhì)某個其中的凹凸貼圖，，設定其表面的凹凸程度。圖 2-2 為其材質(zhì)操，瓷磚效果。
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U491;U453;TP391.41

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本文編號：2632217