Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства



Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства
Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства
Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства
Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства
Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2465653:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к способам повышения активной безопасности транспортных средств и может быть использовано в автомобильной технике. В способе оценки профессиональности вождения транспортного средства, применяемого на тренажере для обучения вождению, осуществляют построение динамической модели водителя в виде передаточной функции, содержащей апериодическое звено, два колебательных звена которого получают в результате преобразования по Фурье корреляционных функций водителя. Далее сравнивают амплитудно-фазо-частотную характеристику (АФЧХ) водителя с эталонной АФЧХ, которую ранее закладывают в накопитель тренажера. Сравнивают длину основания апериодического звена передаточной функции водителя и эталона по формуле , где К - коэффициент, оценивающий профессиональность вождения транспортного средства; LB - длина основания апериодического звена АФЧХ водителя; LЭ - длина основания апериодического звена АФЧХ эталона. В случае, если К>0,7, то вождение транспортного средства оценивают профессиональным. Достигается повышение точности оценки профессиональности вождения транспортного средства. 5 ил.

 

Изобретение относится к способам повышения активной безопасности транспортных средств и может быть использовано в автомобильной технике.

Известен способ оценки профессиональности вождения транспортного средства (см. патент RU 2131146, опубликовано 27.05.1999), основанный на аудиовизуальном обучении и повышении навыков управления транспортным средством, принятый за прототип.

Недостатком способа является склонность к правилу «Делай, как я!», что не может в полной мере оценить навыков водителя в управлении транспортным средством.

Технический результат - получение более точной оценки квалификации вождения водителя различными транспортными средствами, определение максимальной скорости (критической скорости), при которой водитель способен управлять данным транспортным средством, не допуская потери устойчивости движения транспортного средства.

Снижение критической скорости автомобиля зависит не только от загрузки его пассажирами и движения по дорожному покрытию с малой жесткостью, но и от навыков управления водителя.

Особенность заключается в том, что предлагаемый способ оценки профессиональности водителя в управлении транспортным средством основывается на частотном критерии устойчивости, в котором используется динамическая модель водителя, полученная в результате преобразования корреляционных функций водителя.

Сущность изобретения заключается в следующем: оценка уровня подготовки водителя для управления транспортным средством дается за счет обработки корреляционной функции водителя (см. патент RU 2287850, опубликовано 20.11.2006, Бюл. №32), полученной путем обработки сигналов с органов управления транспортным средством и видеосигнала, который моделирует движение автомобиля, и сравнении полученной передаточной функции испытуемого водителя с эталоном.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан тренажер для обучения вождению транспортного средства; на фиг.2 - предлагаемая структурная схема; на фиг.3 - исходная корреляционная функция курсового угла движения автомобиля ρψψ; на фиг.4 - взаимная корреляционная функция ρβψ; на фиг.5 - передаточная функция испытуемого водителя и эталона.

Тренажер (фиг.1) содержит имитатор рабочего места 1 водителя с органами управления, включающими рулевое колесо 2, рычаг 3 переключения передач, педали сцепления 4, тормоза 5, акселератор 6, датчик 7, который фиксирует угол поворота β рулевого колеса 2, а также указатель скорости 8 и имитатор трансмиссии 9.

Тренажер установлен на поворотной платформе 10, включающей механизм 11 автоматического поворота, датчик 12 и ручной привод 13 от рулевого колеса 2. Тренажер содержит также носитель 14 эталонной синхронной видео-аудио информации о дорожно-транспортной обстановке и следующих параметрах: маршруте движения ψ, скорости V, соответствующем ей включенном номере передачи коробки передач N, АФЧХ эталонного водителя и механическом сопротивлении движению Мсопр. Кроме этого, в состав тренажера входит дешифратор 15, монитор 16, указатель 17 заданной (эталонной) скорости, сигнальная лампа 18 контроля правильности включения коробки передач, блок 19 сравнения.

В качестве исполнительных элементов блок-схемы тренажера, таких как органы управления, датчики их положения, дешифратор, блок сравнения, использованы известные стандартные устройства.

Способ реализуется следующим образом (фиг.1 и фиг.2): в носитель 14 эталонной информации закладывают данные о передаточной функции профессионального водителя - эталон. Испытуемый занимает рабочее место 1 водителя. С носителя 14 эталонной информации на экран монитора 16 подают аудиовизуальную информацию маршрута движения, которая, в свою очередь, согласована с механизмом 11 автоматического поворота (для имитации заноса) и с имитатором 9 трансмиссии (для воссоздания эффекта нагружения трансмиссии). Испытуемый водитель, получая аудиовизуальные сигналы с монитора 16, начинает манипулировать органами управления тренажера. В это время снимаются показания с датчиков 7 и 12, которые фиксируют угол поворота β рулевого колеса 2 и изменение курсового угла ψ соответственно.

Полученную информацию передают в блок 19 сравнения, где ее обрабатывают и преобразовывают по Фурье в передаточную функцию водителя (см. патент RU 2287850, опубликовано 20.11.2006 Бюл. №32).

Рассматривают ансамбль реализации случайных процессов ψ и β.

Величина ρψψ представляет собой автокорреляционную функцию (фиг.3). Предполагая случайный процесс эргодическим, ее можно вычислить, определяя среднее значение произведения двух ординат процесса, разделенных промежутком времени τ. Автокорреляционная функция курсового угла будет:

Взаимная корреляционная функция (фиг.4) случайных сигналов ψ и β:

т.е. представляет собой среднее значение произведения первого сигнала при некотором значении времени t на второй сигнал в момент времени, сдвинутый на τ.

Взаимные спектральные плотности Sψψ(iω) и Sψβ(iω) сигналов ψ и β:

На основе известных зависимостей между спектральными плотностями Sψψ(iω), Sψβ(iω) и передаточной функцией W(iω) имеют:

Sψψ(iω)=W(iω)Sψβ(iω),

откуда получают передаточную функцию:

.

Строят АФЧХ передаточной функции водителя. По построенной АФЧХ определяют длину основания апериодического звена LB.

После значение длины основания апериодического звена LB передаточной функции водителя сравнивают с длиной основания апериодического звена LЭ эталона, подаваемого с носителя 14 эталонной информации (фиг.5):

где K - коэффициент, оценивающий профессиональность вождения транспортным средством; LB - длина основания апериодического звена АФЧХ водителя; LЭ - длина основания апериодического звена АФЧХ эталона.

Результат оценки квалификации водителя водить заданное транспортное средство выводится на экран монитора 16.

Коэффициент, оценивающий профессиональность вождения транспортным средством, должен быть больше значения 0,7. Как показывает исследования (см. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель. Под ред. А.А.Хачатурова. М., «Машиностроение». 1976. - 800 с.), если коэффициент К меньше 0,7, то критическая скорость автомобиля снижается более чем на 30%, что свидетельствует о непрофессиональном вождении транспортным средством.

Способ оценки профессиональности вождения транспортного средства, применяемый на тренажере для обучения вождению, включающий построение динамической модели водителя в виде передаточной функции, содержащей апериодическое звено, два колебательных звена, которую получают в результате преобразования по Фурье корреляционных функций водителя, отличающийся тем, что сравнивают амплитудно-фазо-частотную характеристику (АФЧХ) водителя с эталонной АФЧХ, которую ранее закладывают в накопитель тренажера, сравнивают длину основания апериодического звена передаточной функции водителя и эталона по формуле: , где К - коэффициент, оценивающий профессиональность вождения транспортного средства; LВ - длина основания апериодического звена АФЧХ водителя; LЭ - длина основания апериодического звена АФЧХ эталона, при этом, если К>0,7, то вождение транспортного средства оценивают профессиональным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоизмерению и может быть использовано в ходе натурных испытаний бортовых радиоэлектронных средств (БРЭС) связи и навигации. .

Изобретение относится к области тренажерной техники и предназначено для применения в космических моделирующих стендах и тренажерах. .

Изобретение относится к средствам автоматизированного моделирования в сетевой среде. .

Изобретение относится к игровому или тренажерному оборудованию, которое может быть использовано в качестве водительского кресла при обучении управлению транспортными средствами на виртуальном тренажере либо в качестве кресла для компьютерных игр, и направлено на возможность быстрого и удобного перевода кресла из рабочего положения в положение для хранения.

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для подготовки специалистов рыбопромыслового флота. .

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для исследования физико-механических характеристик дорожных покрытий в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации.

Изобретение относится к автоматизированным учебно-тренировочным средствам обучения персонала по обслуживанию и эксплуатации нефтепромыслового оборудования в режиме реального времени.

Изобретение относится к тренажерам для подготовки водителей гусеничных машин. .

Изобретение относится к средствам обучения, а именно к учебным тренажерам для приобретения и отработки практических навыков технологическим оперативным персоналом по техническому обслуживанию и регулировке приборов теплотехнического контроля и автоматики при первичном обучении и при повышении квалификации.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам оценивания знаний обучающихся, и может быть использовано для контроля знаний обучающихся

Изобретение относится к тренажерам

Изобретение относится к тренажерам
Изобретение относится к способам обучения операторов танкового вооружения стрельбе управляемыми снарядами
Изобретение относится к техническим средствам обучения - тренажерам, в частности к тренажерам для обучения операторов промыслового флота

Изобретение относится к спортивным играм в просторных помещениях и на открытом воздухе, в частности к футболу, и может быть использовано для построения систем диагностирования и управления ходом игры

Изобретение относится к психофизиологической медицине, медицинской и измерительной технике и может быть применено для определения профессиональной пригодности водителя к управлению транспортными средствами путем измерения в стационарных условиях времени зрительно-моторной реакции водителя на опасные дорожные ситуации

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения летного состава применению авиационных средств поражения (АСП)

Изобретение относится к авиации и предназначено для обучения и подготовки пилотов
Наверх