【摘要】：截止2016年底,我國(guó)高速公路總里程達(dá)13.1萬(wàn)公里,公路隧道15181處,共計(jì)14039.7km。其中,特長(zhǎng)隧道815處,3622.7km;長(zhǎng)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(xiàn)形、縮短行車(chē)?yán)锍碳氨Ｗo(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),但其縱深較長(zhǎng)、空間相對(duì)狹小以及隧道內(nèi)外光線(xiàn)亮度差別較大等特征容易導(dǎo)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(guó)研究人員通過(guò)對(duì)公路交通事故的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)隧道事故比例顯著高于正常路段。對(duì)此,國(guó)內(nèi)外研究人員紛紛研究提高駕駛員隧道行車(chē)效率和安全性的技術(shù)和方法。本文依托2022年北京—崇禮冬奧會(huì)中的營(yíng)城子高速公路隧道建設(shè)項(xiàng)目探究何種交通設(shè)施、景觀可以有效提高駕駛員在隧道中行車(chē)的安全性,基于SCANeR~(TM) studios平臺(tái)搭建模擬駕駛環(huán)境,并且通過(guò)眼動(dòng)儀、心電儀、模擬駕駛艙采集駕駛員在模擬駕駛中的眼動(dòng)數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù),以此為根據(jù)進(jìn)行探究分析。本課題所進(jìn)行的研究主要包括對(duì)隧道中的元素進(jìn)行建模以及三維實(shí)現(xiàn),完成對(duì)模擬駕駛環(huán)境的搭建,基于ACT-R認(rèn)知模型來(lái)分析駕駛員在隧道中的駕駛行為并建模,實(shí)現(xiàn)隧道行車(chē)過(guò)程中的黑白洞效應(yīng)的虛擬化,對(duì)虛擬場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,提高渲染效率,通過(guò)控制變量法來(lái)對(duì)比蓄能道釘、輪廓標(biāo)以及反光環(huán)對(duì)于駕駛員的影響。在隧道場(chǎng)景搭建過(guò)程中,研究了3Ds max軟件的三維模型制作技術(shù)、OpenGL等圖形處理引擎,通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)交互的虛擬高速公路、隧道駕駛環(huán)境,詳細(xì)的介紹了三維建模技術(shù)、以及人機(jī)交互技術(shù)。在模擬駕駛系統(tǒng)中的優(yōu)化上,通過(guò)使用分塊加載、幾何裁剪、實(shí)時(shí)消隱、環(huán)境光照建模、層次建模方法、分形技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)光照渲染,解決了大型虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的加載速度以及場(chǎng)景的交互數(shù)據(jù)的計(jì)算問(wèn)題。本課題為驗(yàn)證何種交通設(shè)施可以更好的滿(mǎn)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(shè)計(jì)。完成駕駛模擬艙模擬評(píng)價(jià),駕駛員心理,視覺(jué)效果,照明效果,景觀效果以期模擬實(shí)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(xué)工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位論文供的 extrude 功能對(duì)二維物體進(jìn)行擠出，使其由二維形狀變?yōu)槿S幾何體。若想對(duì)三維物體進(jìn)行進(jìn)一步編輯，可以將其轉(zhuǎn)為可編輯多邊形，對(duì)其進(jìn)行頂點(diǎn)、邊、邊界、多邊形、元素等低層次的狀態(tài)進(jìn)行編輯。如圖 2-1 所示為軟件對(duì)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(shí)時(shí)的材質(zhì)實(shí)例展示，用戶(hù)可以通過(guò)對(duì)材反射、高光反射的顏色及強(qiáng)度，自發(fā)光的顏色、強(qiáng)度、是否自光澤度、柔化的設(shè)置來(lái)滿(mǎn)足要求，可以通過(guò)預(yù)先賦予材質(zhì)某個(gè)其中的凹凸貼圖，，設(shè)定其表面的凹凸程度。圖 2-2 為其材質(zhì)操，瓷磚效果。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U491;U453;TP391.41

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本文編號(hào)：2632217