Имитационное моделирование как средство подготовки водителей
Проблема безопасности дорожного движения. Описание автосимуляторов и имитаторов дорожно-транспортных ситуаций как персонифицированных программных комплексов для автошкол, ориентированных на конкретную программу обучения. Модель интерактивного комплекса.
Рубрика | Транспорт |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.06.2017 |
Размер файла | 499,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Имитационное моделирование как средство подготовки водителей
В.В. Надвоцкая, Т.В. Котлубовская
Введение
Проблема безопасности дорожного движения является неотъемлемой частью более общей проблемы организации дорожного движения. Обучение в автошколах основано на вербально-деятельностном подходе, при этом задачей является проработка элементов, важных для понимания основных правил и существенных причинно-следственных связей, чтобы в общей системе знаний не образовывались незаполненные пустоты. Существующие автосимуляторы и имитаторы дорожно-транспортных ситуаций как персонифицированные программные комплексы для автошкол, ориентированные на конкретную программу обучения, не соответствуют поставленной задаче и структуре занятий. Создание образовательных комплексов на основе имитационного моделирования является актуальной научно-образовательной задачей. Метод исследования, использующий модель, с определенной точностью описывающий реальную систему, дает возможность детального представления дорожно-транспортных ситуаций [1-3].
1. Имитационное моделирование
Алгоритм разработки комплекса представляет собой порядок действий: разработка модели для имитации, условий для моделирования, определение количества моделей, выбор программных средств, реализация функционирования моделей (анимация), проверка выполнения начальных условий для эффективной имитации, реализация различных сценариев в рамках работы каждой модели.
Модель представляют собой систему, предоставляющую визуализированную информацию и возможность манипулирования множеством данных, разработки сценариев дорожно-транспортных ситуаций с принятием решений на основе фактов и заданных правил.
Рис. 1 Разработка моделей интерактивного комплекса
дорожний автосимулятор обучение
Для построения модели авторы используют следующие начальные условия - разметка дороги (заданные геометрические размеры), дорожные знаки, количество полос, максимальное количество автомобилей-участников движения, ГОСТ Р 52289-2004 (Технические средства организации дорожного движения, ширина полос движения), Правила дорожного движения (рис.1) [4, 5].
В интерактивном комплексе реализовано четыре модели в виде программных оболочек, в результате выполнения которых включается программная анимация (рис.1). Каждая модель разрабатывалась для определенного раздела и конкретной темы образовательной программы («Отработка маршрута», «Паркинг», «Начало движения, маневрирование», «Применение аварийной сигнализации и знака аварийной остановки»). Модели предоставляют возможность проработки следующих видов вождения: кольцевое движение в автоматическом и пользовательком режиме, скатывание с бордюром и без бордюра.
Модели как сложные объекты были реализованы с использованием трехмерной графики программной системы 3D Studio Max, включающей в себя средства для вращения, перемещения объекта, масштабирования [6]. Трехмерная модель автомобиля в качестве примера представлена на рис.2.
Рис. 2 Трехмерная модель автомобиля
Далее в мультимедийной среде Adobe Flash изображения были анимированы: созданы ключевые кадры в начале и конце анимации движения, определена траектория движения, которая должна быть предельно ровной, чтобы движение автомобиля было плавным.
Затем ролики были дополнены интерактивными элементами и звуковым сопровождением [7, 8].
Рис. 3 Создание анимации движения
Скорость движения автомобиля зависит от частоты кадров, задаваемой заранее (определено 25 кадров в секунду), и от расстояния, которое автомобиль будет проходить за определенное число кадров (рис.3). Для большей наглядности материала движение осуществляется медленно, автомобиль проходит длину своего корпуса за 25-30 кадров [9].
Проверка выполнения начальных условий показала эффективность имитационных моделей и высокую точность масштабирования.
На этапе анимирования предусмотрены различные сценарии дорожно-транспортных ситуаций. Для задания параметров используются специальные интерактивные кнопки и поля, с помощью которых предусмотрен ввод следующей информации: количество автомобилей-участников движения, номер полосы заданной машины, скорость, расстояние между автомобилями, положение относительно друг друга, направление движения в рамках данной модели проезжей части [10].
Заключение
Таким образом, с помощью программных средств имитационного моделирования реализован приведенный выше алгоритм и разработан интерактивный комплекс, с высокой точностью масштабирования детально описывающий реальные дорожно-транспортные ситуации. Комплекс предназначен для реализации следующих тем образовательной программы автошколы: «Отработка маршрута», «Паркинг», «Начало движения, маневрирование», «Применение аварийной сигнализации и знака аварийной остановки»). В комплексе предусмотрено развитие совершенно различных сценариев дорожно-транспортных ситуаций и возможных происшествий.
Использование специализированных инструментов имитационного моделирования позволяет провести качественный анализ ошибок в поведении водителей, активизируя таким образом познавательную деятельность курсантов автошколы и сводя теоретическое мышление и практическую деятельность воедино.
Литература
1. Сластенин В.А. и др. Педагогика [Текст]: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина . - М.: Издательский центр "Академия", 2002. - 576 с.
2. Яловой И. О. Имитационное моделирование потоков пешеходов на основе модели социальных сил. [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2009, №2. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1609 - Загл. с экрана. - Яз. рус.
3. Степанов К.С. Панкова Н.Г. Применение информационных технологий при обучении электротехническим дисциплинам [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, 2014, № 2. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2014/2388 - Загл. с экрана. - Яз. рус.
4. Санамян Г. И. Имитационное моделирование операций упрочнения поверхностным пластическим деформированием. [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2008, №2. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2008/69 - Загл. с экрана. - Яз. рус.
5. ПДД билеты 2014 онлайн РФ [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.pdd24.com/pdd-onlain. - Загл. с экрана.
6. Kelly, L.M. 3DS Max 2010 Bible / L.M. Kelly. - John Wiley & Sons, 2009. - 1296 p.
7. Hague, J.V. Jackson, Flash 3D: Animation, Interactivity, and Games/ J.V. Hague, C. Jackson. - Elsevier Focal Press, 2006. - 402 p.
8. Gahan, A. 3ds Max Modeling for Games Second Edition / L. M. Kelly. - John Wiley & Sons, 2009. - 1296 p.
9. Feronato, E. Flash Game Development by Example / E. Feronato. - Packt Publishing Ltd, 2011. - 311 p.
10. Kaitila C. Adobe Flash 11 Stage3D (Molehill) Game Programming / C. Kaitila. - Packt Publishing Ltd, 2011. - 311 p.
11. Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проблема безопасности дорожного движения. Анализ аварийности и обеспечение автотранспорта психофизиологически надежными водителями, программы их обучения. Планировка и обустройство автодрома, разработка учебного процесса школы подготовки водителей.
дипломная работа [449,4 K], добавлен 26.12.2009Система государственного регулирования безопасности в сфере дорожного движения в Республике Саха (Якутия). Оценка дорожно-транспортных происшествий. Анализ федерально целевой программы "Повышения безопасности дорожного движения в 2013-2020 годах".
курсовая работа [509,7 K], добавлен 12.04.2015Функции лиц, уполномоченных регулировать дорожное движение. Характеристика прав и обязанностей государственной инспекции безопасности дорожного движения. Анализ и виды дорожно-транспортных происшествий. Изучение понятия стабилизации управляемых колёс.
контрольная работа [453,9 K], добавлен 19.03.2010Основные направления деятельности по обеспечению безопасности и организации дорожного движения. Характеристика улично-дорожной сети на пересечении Серышева-Запарина. Пропускная способность участка дороги. Анализ дорожно-транспортных происшествий.
дипломная работа [427,0 K], добавлен 24.06.2015Обстоятельства дорожно-транспортного происшествия (ДТП). Характеристика скорости движения транспортных средств, состояние дорожного покрытия в момент аварии. Технико-эксплуатационные параметры, расчетная схема ДТП, нарушение правил дорожного движения.
контрольная работа [41,0 K], добавлен 10.12.2012Анализ аварийности на улично-дорожной сети Первомайского района г. Минска. Исследование условий движения, параметров транспортных и пешеходных потоков. Оценка существующей организации дорожного движения на участке и поиск путей ее совершенствования.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 17.06.2016Классификация дорожно-транспортных происшествий. Действия водителя при возникновении опасных ситуаций, влияющих на безопасность перевозки пассажиров и грузов. Методические основы по использованию органов управления автомобилем. Этика поведения водителя.
дипломная работа [198,0 K], добавлен 23.05.2014Психологические факторы в дорожном движении. Недостатки работы госавтоинспекции. Психология участников дорожного движения и безопасность. Психология начинающего водителя. Необходимость улучшения работы по профилактике дорожно-транспортных нарушений.
реферат [21,7 K], добавлен 06.02.2008Исследование интенсивности движения и состава транспортного потока в городе. Совершенствование организации дорожного движения в г. Слуцке, предусматривающее устройство светофорного объекта. Целесообразность разработанных мероприятий, срок их окупаемости.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 17.06.2016Проблема движения в городах. Организация дорожного движения как самостоятельная отрасль техники. Анализ и организация дорожного движения на пересечениях. Разделение транспортных потоков во времени, в пространстве и по составу в основе регулирования.
курсовая работа [893,3 K], добавлен 20.09.2012Управление транспортными потоками в мегаполисе. Характеристика дорожного движения по автомобильным дорогам. Интенсивность движения транспортных потоков по направлениям. Светофорное регулирование. Обеспечение безопасности человека в городской среде.
дипломная работа [135,2 K], добавлен 23.05.2015Инновационные тенденции в области безопасности дорожного движения. Повышение безопасности дорожного движения путем надежной визуализации дорожных знаков в салоне автомобиля. Система предотвращения засыпания за рулём уставшего водителя.
бизнес-план [1,7 M], добавлен 22.05.2010Количественный, качественный, топографический и очаговый анализ аварийности в Партизанском районе г. Минск. Исследование интенсивности движения и транспортного потока. Анализ организации дорожного движения на участке и предложения по ее совершенствованию.
дипломная работа [777,4 K], добавлен 17.06.2016Краткая характеристика остановочного пункта, исследование его работы. Определение интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков. Изучение взаимодействий и конфликтных ситуаций. Анализ организации дорожного движения, пути его совершенствования.
курсовая работа [168,9 K], добавлен 18.02.2014Увеличивающееся количество автомобилей как основная проблема транспортных заторов. Решение ключевых проблем, связанных с парковкой автомобилей. Правила дорожного движения, относящиеся к выполнению остановки и стоянки транспортных средств, их нарушение.
доклад [522,8 K], добавлен 10.10.2014Характеристика пешеходных и транспортных потоков на перекрестке. Анализ конфликтных ситуаций. Расчет пропускной способности дороги, коэффициента загрузки движения, средней задержки транспортных средств и пешеходов, циклов светофорного регулирования.
курсовая работа [757,4 K], добавлен 08.01.2016Характеристика транспортно-эксплуатационных условий Ванинского района дислокации автомагистрали Совгавань-Монгохто. Характеристика дорожного движения на участке улицы. Оценка безопасности дорожного движения при существующей схеме организации движения.
дипломная работа [348,5 K], добавлен 11.11.2008Качество подготовки по сдаче экзамена и уровень аварийности выпускников автошколы. Рекомендации по совершенствованию методики подготовки водителей. Отработка упражнений по вождению. Анализ состояния безопасности на автотранспорте в Омской области.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 09.04.2014Метод выявления опасных участков дороги на основе анализа данных о дорожно-транспортных происшествиях (ДТП). Метод коэффициентов аварийности. Основные виды ДТП. Анализ основных характеристик дорожных условий и эксплуатационного состояния дороги.
курсовая работа [422,8 K], добавлен 08.10.2014Дорожные знаки и дорожная разметка, регулирование дорожного движения при помощи светофоров. Проезд перекрёстков, порядок движения, остановки и стоянки. Проезд пешеходных переходов, остановок маршрутных транспортных средств, железнодорожных переездов.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 20.09.2012