PRZYKŁADY ZASTOSOWA RODOWISKA WIRTUALNEGO AUTOPW W BADANIACH KIEROWCÓW POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH MAREK GUZEK



Podobne dokumenty
CZAS REAKCJI KIEROWCY SAMOCHODU

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

BADANIA REAKCJI KIEROWCÓW NA PIESZEGO WYCHODZĄCEGO Z PRAWEJ STRONY, REALIZOWANE W SYMULATORZE JAZDY SAMOCHODEM

autopw WIRTUALNE ŚRODOWISKO BADAŃ KIEROWCÓW autopw VIRTUAL ENVIRONMENT OF DRIVER TESTING

PROCEDURA OCENY RYZYKA ZAWODOWEGO. w Urzędzie Gminy Mściwojów

Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych ul. Koszykowa 75, Warszawa

C5 - D4EB0FP0 - Informacje ogólne : Poduszki powietrzne INFORMACJE OGÓLNE : PODUSZKI POWIETRZNE

MANEWRY NA DRODZE WŁĄCZANIE SIĘ DO RUCHU

INSTRUKCJA BHP PRZY RECZNYCH PRACACH TRANSPORTOWYCH DLA PRACOWNIKÓW KUCHENKI ODDZIAŁOWEJ.

ROZPORZ DZENIE MINISTRA TRANSPORTU 1) z dnia r.

Ustawienie wózka w pojeździe komunikacji miejskiej - badania. Prawidłowe ustawienie

CZASY REAKCJI KIEROWCÓW. ŚRODOWISKA BADAŃ, METODOLOGIA I PRZYKŁADOWE WYNIKI

PRZYKŁAD REALIZACJI ŚCIEŻKI PROZDROWOTNEJ NA LEKCJACH TECHNIKI BEZPIECZNIE NA WYCIECZKĘ ROWEROWĄ

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

11.1. Zale no ć pr dko ci propagacji fali ultrad wi kowej od czasu starzenia

BEZPIECZE STWO SYSTEMU CZŁOWIEK-POJAZD-OTOCZENIE (C-P-O) W RUCHU DROGOWYM

INFORMACJA PRASOWA. Cel: zakup komputerów, budowa sieci LAN, zakup i wdroŝenie aplikacji aktualnie dostępnych na rynku.

OCENA CZASU REAKCJI KIEROWCY NA STANOWISKU autopw-t

Czas reakcji kierowcy samochodu w zależności od metody oceny

BADANIE CZASU REAKCJI KIEROWCÓW Z WYKORZYSTANIEM URZ DZENIA MCR 2001E

Biuro Ruchu Drogowego

ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

ZAKRES OBOWIĄZKÓW I UPRAWNIEŃ PRACODAWCY, PRACOWNIKÓW ORAZ POSZCZEGÓLNYCH JEDNOSTEK ORGANIZACYJNYCH ZAKŁADU PRACY

INFORMACJE DLA KIEROWCÓW

KOMISJA WSPÓLNOT EUROPEJSKICH, uwzględniając Traktat ustanawiający Wspólnotę Europejską, ROZDZIAŁ 1

CENTRUM BADANIA OPINII SPOŁECZNEJ

ci trwałej modułu steruj cego robota. Po wł niami i programami. W czasie działania wykorzystywane w czasie działania programu: wy robota (poło

12. Wyznaczenie relacji diagnostycznej oceny stanu wytrzymało ci badanych materiałów kompozytowych

W Y B R A N E P R O B L E M Y I N Y N I E R S K I E

Wyzwania bezpieczeństwa nowoczesnych platform nauczania zdalnego

PROJEKT TYMCZASOWEJ ORGANIZACJI RUCHU

Kwestionariusz dotyczący działań podejmowanych w szkołach w obszarze wyboru i zaopatrzenia uczniów w podręczniki szkolne

14P2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM PODSTAWOWY

WYKORZYSTANIE STANOWISKA autopw-t W BADANIACH KIEROWCÓW

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE SST RECYKLING

Rozdział 1 Postanowienia ogólne

Nadzór nad systemami zarządzania w transporcie kolejowym

egzamin A Egzamin teoretyczny trwa 25 minut i składa się z 2 części:

Szkolenie instruktorów nauki jazdy Postanowienia wstępne

PILNE Informacje dotyczące bezpieczeństwa Aparat ultrasonograficzny AFFINITI 70 firmy Philips

SPRZĄTACZKA pracownik gospodarczy

Ronda, skrzyżowania i inne trudne zjawiska (3 pytania) 1. Korzystając z pasa rozpędowego

OPIS TECHNICZNY. Przedsi wzi cie : remont chodników i miejsc postojowych przy ul. J. Styki i Słowia skiej w Bogatyni. Wykonawca robót:...

D FREZOWANIE NAWIERZCHNI ASFALTOWYCH NA ZIMNO 1. WST P MATERIA Y SPRZ T TRANSPORT WYKONANIE ROBÓT...

Metrologia cieplna i przepływowa

REGULAMIN KONTROLI ZARZĄDCZEJ W MIEJSKO-GMINNYM OŚRODKU POMOCY SPOŁECZNEJ W TOLKMICKU. Postanowienia ogólne

PROJEKT ORGANIZACJI RUCHU

Przygotowały: Magdalena Golińska Ewa Karaś

Porównanie czasu reakcji kierowcy w różnych środowiskach badawczych

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Specyfikacja warunków zamówienia

7. Symulacje komputerowe z wykorzystaniem opracowanych modeli

Klasyfikacja i oznakowanie substancji chemicznych i ich mieszanin. Dominika Sowa

Objaśnienia do Wieloletniej Prognozy Finansowej na lata

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

MAREK GUZEK 1 Politechnika Warszawska. Streszczenie. 1. Wprowadzenie

Budowa drogi gminnej w m. Bieganowo wraz ze skrzyŝowaniem z drogą powiatową nr 2922P PROJEKT ZMIANY TYMCZASOWEJ ORGANIZACJI RUCHU.

PRÓG RENTOWNOŚCI i PRÓG

Projekt MES. Wykonali: Lidia Orkowska Mateusz Wróbel Adam Wysocki WBMIZ, MIBM, IMe

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

WPŁYW WIEKU I DOŚWIADCZENIA KIEROWCÓW NA UZYSKIWANE WARTOŚCI CZASÓW REAKCJI

SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI XXXII BADAŃ BIEGŁOŚCI I BADAŃ PORÓWNAWCZYCH HAŁASU W ŚRODOWISKU Warszawa kwiecień 2012r.

KRYTERIA WYBORU INSTYTUCJI SZKOLENIOWYCH DO PRZEPROWADZENIA SZKOLEŃ

KLAUZULE ARBITRAŻOWE

Dostawa pojazdu specjalnego wyposażonego w podnośnik koszowoteleskopowy na potrzeby Tramwajów Szczecińskich Sp. z o.o.

Zintegrowane Systemy Zarządzania Biblioteką SOWA1 i SOWA2 SKONTRUM

Poznań, Poznań, PS.Pi /11/11. Pani Katarzyna Wiśniewska Dyrektor Domu Pomocy Społecznej w Srebrnej Górze Wapno ZALECENIA POKONTROLNE

SYSTEM FINANSOWANIA NIERUCHOMOŚCI MIESZKANIOWYCH W POLSCE

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Waldemar Szuchta Naczelnik Urzędu Skarbowego Wrocław Fabryczna we Wrocławiu

Postrzeganie reklamy zewnętrznej - badania

FIRMA PROJEKTOWO US UGOWA PROBUD

PREFABRYKOWANE STUDNIE OPUSZCZANE Z ŻELBETU ŚREDNICACH NOMINALNYCH DN1500, DN2000, DN2500, DN3200 wg EN 1917 i DIN V

ZAANGA OWANIE PRACOWNIKÓW W PROJEKTY INFORMATYCZNE

WYMAGANIA EDUKACYJNE SPOSOBY SPRAWDZANIA POSTĘPÓW UCZNIÓW WARUNKI I TRYB UZYSKANIA WYŻSZEJ NIŻ PRZEWIDYWANA OCENY ŚRÓDROCZNEJ I ROCZNEJ

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY. z dnia 25 stycznia 2002 r. (Dz. U. z dnia 8 lutego 2002 r.)

LKA /2013 P/13/151 WYSTĄPIENIE POKONTROLNE

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

Komentarz Sesja letnia 2012 zawód: technik eksploatacji portów i terminali 342[03] 1. Treść zadania egzaminacyjnego wraz z załączoną dokumentacją

KATALOG ROZWIĄZA ZAŃ AKUSTYCZNYCH - UNIKALNE NARZĘDZIE DLA PROJEKTANTÓW. Marek Niemas

POLITYKA PRYWATNOŚCI

Praca badawcza. Zasady metodologiczne ankietowego badania mobilności komunikacyjnej ludności

Podstawowe pojęcia: Populacja. Populacja skończona zawiera skończoną liczbę jednostek statystycznych

Województwo Lubuskie, 2016 r.

INSTRUKCJA OBSŁUGI URZĄDZENIA: HC8201

USTAWA. z dnia 26 czerwca 1974 r. Kodeks pracy. 1) (tekst jednolity)

Strategia rozwoju sieci dróg rowerowych w Łodzi w latach

RAPORT DEKRY WNIOSKI DLA POLSKI

RZECZPOSPOLITA POLSKA. Prezydent Miasta na Prawach Powiatu Zarząd Powiatu. wszystkie

Pani Magdalena Domasik Centrum Szkoleń DOMASIK ul. Sienkiewicza Goworowo

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

850, 64/3, 770, 335/1, 10, 851, 326 obręb Tarczyn

Zapytanie ofertowe dotyczy zamówienia publicznego o wartości nieprzekraczającej euro.

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

CASE CPI może być wczesnym wskaźnikiem tendencji zmian cen w gospodarce

Warszawa, dnia 6 listopada 2015 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I ROZWOJU WSI 1) z dnia 23 października 2015 r.

Instrukcja zarządzania bezpieczeństwem Zintegrowanego Systemu Zarządzania Oświatą

Zarządzenie Nr 339/2011 Prezydenta Miasta Nowego Sącza z dnia 17 października 2011r.

Transkrypt:

PRZYKŁADY ZASTOSOWA RODOWISKA WIRTUALNEGO AUTOPW W BADANIACH KIEROWCÓW POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH MAREK GUZEK Streszczenie W artykule przedstawiono wirtualne rodowisko bada kierowców pojazdów samochodowych symulator jazdy samochodem autopw, zbudowane i eksploatowane na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Opisano jego budow, własno ci i podstawowe parametry oraz mo liwe obszary zastosowa. Zaprezentowano kilka przykładów wykorzystania urz dzenia w badaniach kierowców. Dotycz one oceny zachowania kierowców w sytuacjach zagro enia wypadkowego, charakteryzowanego przez np. czas reakcji kierowcy, rodzaj podejmowanych działa obronnych, itp. Słowa kluczowe: symulator jazdy samochodem, symulacja, własno ci psychofizyczne 1. Wprowadzenie Kieruj cy pojazdem w ponad 70% wypadków s ich sprawcami [10]. Poprawa bezpiecze stwa ruchu drogowego musi si wi za ze zmian zachowa kieruj cych pojazdami, wzrostem poczucia odpowiedzialno ci za swe zachowanie, podejmowane decyzje. Niezb dnym jest rozpoznanie zagro e płyn cych ze strony kierowcy. Badania kieruj cych pojazdem w warunkach ruchu drogowego jest niebezpieczne i drogie. Trudno jest uzyska powtarzalno wyników. Lepszym rozwi zaniem s testy na torze badawczym, bez udziału ruchu drogowego. Niedogodno ci zwi zan z tego typu badaniami jest zale no od warunków atmosferycznych, pory roku oraz trudno ci w dost pie do toru, co cz sto wi e si z niemałymi kosztami. Rozwój technik symulacyjnych, wzrost wydajno ci komputerów i układów do generowania obrazów umo liwił budow wirtualnego rodowiska bada kierowców symulatorów jazdy samochodem. Zastosowanie ich zwi ksza niezale no od warunków pogodowych, sprzyja wzrostowi powtarzalno ci wyników. W artykule przedstawiono symulator jazdy samochodem autopw, który jest głównym elementem wyposa enia Pracowni Bada Symulacyjnych Ruchu Samochodu na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Opisano podstawowe dane charakteryzuj ce to stanowisko badawcze. Przedstawiono przykładowe oraz mo liwe zastosowania tego symulatora w badaniach systemu człowiek (kierowca) pojazd otoczenie.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 79 2. Charakterystyka symulatora jazdy samochodem autopw Symulator jazdy samochodem autopw zbudowano na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej [2]. Jest on podstawowym stanowiskiem badawczym Pracowni Bada Symulacyjnych Ruchu Samochodu. Urz dzenie zbudowano w latach 1996 1999 oraz zmodernizowano w latach 2001 2003. Na rysunku 1 przedstawiono plan zagospodarowania Pracowni. AutoPW jest stanowiskiem laboratoryjnym umo liwiaj cym badanie kierowcy w zainscenizowanych warunkach ruchu pojazdu, w tym w sytuacjach przedwypadkowych w ruchu drogowym. Elementarne dane techniczne przedstawiono w tabeli 1. Podstawowe elementy to (rys. 1 oraz 2): naturalna kabina kierowcy z kompletem elementów wyposa enia, jeden lub dwa ekrany, na których jest wy wietlany (za pomoc projektora lub dwóch projektorów) obraz widziany przez przedni szyb samochodu, układ czujników poło enia elementów sterowania pojazdem (pedały przyspieszenia, hamulca, sprz gła, d wignia zmiany biegów, przeł czniki deski rozdzielczej), układ komputerowy symulatora, układ akwizycji danych słu cy do wymiany informacji mi dzy czujnikami a układem komputerowym. Układ komputerowy składa si z dwóch komputerów PC. W komputerze głównym symulowany jest ruch pojazdu na podstawie danych z czujników ( mierz cych działanie kierowcy) oraz danych charakteryzuj cych pojazd i warunki drogowe. Ponadto komputer ten generuje obraz widziany przez kierowc, stosownie do jego działa i zaplanowanej scenerii otoczenia (wykorzystywany tu jest standard otwartej biblioteki graficznej OpenGL). Komputer pomocniczy słu y do generowania efektów d wi kowych, monitorowania działa kierowcy oraz zadawania wskaza lampek kontrolnych deski rozdzielczej pojazdu przez instruktora nadzoruj cego badania. AutoPW jest symulatorem statycznym. Oznacza to, e kabina pojazdu pozostaje w trakcie pracy symulatora nieruchoma (kierowca nie odczuwa ciałem bod ców bezwładno ciowych). Nie znaczy to, e tego rodzaju efekty nie s brane pod uwag w symulacji ruchu. Model matematyczny pojazdu stosowany w symulatorze [11, 12] opisuje dynamik ruchu pojazdu. Został on pozytywnie zweryfikowany eksperymentalnie dla typowych testów zalecanych przez ISO [5]. Według klasyfikacji proponowanej w [15], symulator autopw mie ci si w tzw. klasie redniej symulatorów. Szczegóły budowy mo na znale w ródłach [2, 3, 12].

80 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych ródło: [2]. Rysunek 1. Schemat zagospodarowania pomieszcze symulatora ródło: Opracowanie własne. Rysunek 2. Widok pomieszczenia symulatora autopw i przykładowy obraz widziany przez kierowc

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 81 Typ Wymuszenia ze strony kierowcy Tablica rozdzielcza K ty widzenia rozmiar obrazu Obraz Projekcja, Model ruchu pojazdu Czas reakcji kierowcy Komputery D wi k ródło: [2]. Tabela 1. Podstawowe parametry symulatora autopw statyczny, kabina samochodu osobowego k t obrotu kierownicy, siła nacisku na pedał hamulca, przemieszczenie pedału "gazu", przemieszczenie pedału sprz gła, poło enie d wigni zmiany biegów (tak e stacyjka, przeł czniki wiateł itp.) samochodu osobowego; działaj wska niki i lampki kontrolne; mo liwo zadawania stanów awaryjnych k t widzenia: do około 95 (w wersji dwuekranowej) w płaszczy nie poziomej i około 42 w płaszczy nie pionowej; wymiary obrazu: szeroko do 4,4 m, wysoko 2.1 m 16 mln kolorów, rozdzielczo XGA (1024 x 768 dpi na jeden ekran) projektor TFT, cz stotliwo od wie ania obrazu 25-50 Hz 7 stopni swobody (2 współrz dne poło enia rodka masy pojazdu w układzie zwi zanym z drog, k t odchylenia, 4 k ty obrotu kół jezdnych), quasistatyczny opis zmian reakcji normalnych drogi, podatno układu kierowniczego, zło ony nieliniowy model sił kontaktowych i momentów stabilizuj cych opon dokładno pomiaru 0,02 0,04 s 2 komputery klasy PC technologia Sound Blaster (standard PC) 3. Przykładowe zastosowania symulatora autopw Urz dzenie umo liwia badania kierowcy w normalnych warunkach ruchu pojazdu oraz w sytuacjach przedwypadkowych. Przykładowe testy obejmuj : ruszanie i rozp dzanie pojazdu (ze zmian biegów) na prostoliniowym odcinku drogi, hamowanie pojazdu na nawierzchni jednorodnej oraz na nawierzchni o ró nych współczynnikach przyczepno ci dla kół lewej i prawej strony, omijanie przeszkody lub hamowanie przed przeszkod pojawiaj c si nagle na drodze, badania analogiczne do opisanych wcze niej, ale na drodze z łukami poziomymi (zakr tami), ze skrzy owaniami, na drodze dwupasmowej, jazd w kolumnie, dostosowuj c si do warunków narzuconych przez pojazd poprzedzaj cy (ruszanie, hamowanie), wyprzedzanie na nawierzchniach o ró nych współczynnikach przyczepno ci, długotrwał jazd po torze zamkni tym, w trakcie której badane s reakcje kierowcy (zm czonego lub poddanego działaniu u ywek lub leków) w zainscenizowanej sytuacji przedwypadkowej. Dane charakteryzuj ce działania kierowcy oraz samochodu s zapisywane. Mog wi c by pó niej analizowane pod k tem badanego problemu. W dotychczasowej eksploatacji symulatora znajduje on swoje zastosowanie w dwóch obszarach: działalno ci dydaktycznej prowadzonej na Wydziale Transportu (zagadnienia zwi zane z mechanik ruchu samochodu oraz ogólnie z wykorzystaniem symulatorów w badaniach i szkoleniu kierowców) oraz w pracach badawczych. Prace badawcze dotycz przede wszystkim

82 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych oceny działania kierowców w sytuacjach zagro enia wypadkowego. Prowadzone były tak e badania zwi zane z wpływem parametrów ogumienia pojazdu na własno ci dynamiczne samochodu. Poni ej zostan przedstawione przykłady takich aplikacji. 3.1. Ocena czasu reakcji kierowcy Czas reakcji kierowcy jest jednym z podstawowych parametrów charakteryzuj cych stan psychofizyczny kierowcy. Jest to standardowa wielko, której warto jest zakładana przez biegłych w opiniach dotycz cych rekonstrukcji wypadków drogowych. W latach 2007 2010 wykonany był projekt badawczy Rozwój i aktualizacja bazy danych dotycz cych czasów reakcji osób kieruj cych pojazdami drogowymi (N509 016 31/1251) [8, 14]. Projekt ten, realizowany by przez zespoły z trzech o rodków: Politechnik wi tokrzysk (lider), Politechnik Warszawsk i Politechnik Krakowsk. Obejmował ocen czasu reakcji w ró nych rodowiskach badawczych, w tym badania w symulatorze autopw. Na potrzeby bada, aby mo liwie blisko przybli y si do realnych warunków drogowych, zaaran owano w symulatorze scenariusz sytuacji wypadkowej polegaj cej na nagłym pojawieniu si przeszkody na drodze [8]. Odtworzono sceneri rzeczywistego skrzy owania w Warszawie patrz rys. 3. Badany kierowca prowadzi pojazd z okre lon pr dko ci. W pewnej chwili (odległo ci), z drogi podporz dkowanej, na skrzy owanie wje d a drugi pojazd (przeszkoda). Badany kierowca, aby unikn kolizji zmuszony jest podj działania obronne : hamowanie, omijanie. Na rysunku 4 przedstawione zostały kolejne kadry ilustruj ce przebieg jednego z testów. Rysunek 3. Skrzy owanie ulic Kosiarzy i Piechoty Łanowej w Warszawie: obraz rzeczywisty i odwzorowanie w symulatorze ródło: Opracowanie własne.

83 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 Rysunek 4. Przykładowe kadry z realizacji jednej z prób ródło: Opracowanie własne, tak e [9]. Oceniano czas reakcji rozumiany jako okres od chwili, gdy przeszkoda stawała si widoczna dla badanego (chwili pocz tkowej), do chwili pojawienia si działania na okre lonym elemencie sterowania samochodem. Podstawowymi wielko ciami były czasy reakcji na kole kierownicy, pedale hamulca oraz pedale przyspieszenia. Rozwa ano ró ne warianty przebiegu sytuacji: ró ne pr dko ci badanego pojazdu w zakresie od 36 do 65km/h, odległo ci, przy których przeszkoda zaczynała by widoczna od 5 do 50m. Przeprowadzono badania dla 3 scenariuszy: scenariusz 1 przeszkoda w postaci samochodu osobowego wje d aj cego na skrzy owanie (tu tak e druga przeszkoda w postaci pojazdu nadje d aj cego z przeciwka patrz rys. 4), scenariusz 2 przeszkoda w postaci pieszego wchodz cego na jezdni, scenariusz 3 przeszkoda w postaci du ego

84 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych samochodu ci arowego przeje d aj cego przez skrzy owanie. Ka dy badany kierowca w danym scenariuszu wykonywał wykonał 22 próby. Przebadano ponad 100 kierowców. W efekcie zgromadzono około 7 000 rejestracji, które poddano analizie. Na rysunku 5 przedstawiono wybrane przebiegi jednej z rejestracji. Rysunek 5. Wybrane przebiegi rejestracji z jednej z prób w tzw. scenariuszu 1: trajektorie y(x), pr dko (VO1), przyspieszenia wzdłu ne (AKsi1) i poprzeczne (AEta1) badanego pojazdu, działania kierowcy na elementach sterowania samochodem (EGaz poło enie pedału przyspieszenia, PNH siła nacisku na pedał hamulca, Alfk k t obrotu kierownicy). Zestawienie w funkcji poło enia na drodze, strzałk zaznaczono dla badanego pojazdu poło- enie i warto ci parametrów w chwili pocz tkowej ródło: Opracowanie własne. Na rysunku 6 przedstawiono wybrany fragment tej analizy. Jest to zestawienie rednich (oraz odchyle standardowych) czasów reakcji na kole kierownicy uzyskanych w scenariuszu 1. Wyniki s przedstawione w funkcji tak zwanego czasu ryzyka. Czas ryzyka to iloraz odległo ci od

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 85 przeszkody w chwili jej zauwa enia do pr dko ci badanego pojazdu. Ilustruje on czas do wyst pienia kolizji z przeszkod o ile kierowca nie podejmie adnych działa. Pomijaj c szczegółowe analizy (które mo na znale np. w [7, 8], we wszystkich badaniach stwierdzono du y wpływ tego parametru na czas reakcji kierowcy: czasu ryzyka charakteryzuj cego sytuacj zagro enia prowadzi do wzrostu czasów reakcji. W przedstawionym przykładzie, warto rednia czasu reakcji na kole kierownicy wzrasta od około 0,33s dla najmniejszych czasów ryzyka do ponad 1s dla najwi kszych. Równie rozrzut (odchylenie standardowe) staje si coraz wi kszy. Rysunek 6. Czas reakcji na kole kierownicy w tzw. scenariuszu 1 ródło: [7]. 3.2. Ocena skuteczno ci działania kierowcy Inn interesuj cym zagadnieniem jest ocena na ile mo liwe jest unikni cie kolizji (wypadku). Na rysunku 7 przedstawiono przykładowe wyniki takiej analizy. Wybrano przykład oparty na badaniach opisanych w poprzednim punkcie. Dotyczy on realizacji tak zwanego scenariusza 1: nagły wjazd na skrzy owanie, z prawej strony przeszkody w postaci samochodu osobowego (oraz druga przeszkoda w postaci pojazdu nadje d aj cego z przeciwka patrz rys. 4 oraz 5). Pokazano liczno kierowców, którym nie udało si unikn kolizji z przeszkod oznaczon P1 samochód osobowy wyje d aj cy z prawej strony. Tak jak poprzednio, jest to zestawienie w funkcji czasu ryzyka. Widoczny jest wpływ tego parametru. Przy czasach ryzyka nie wi kszych ni 0,6 s, praktycznie w 100% przypadków dochodziło do kolizji. Dla czasów ryzyka w przedziale od 0,6 s do około 1,5 s liczba odnotowanych kolizji w przybli eniu liniowo ulega zmniejszeniu. Dla czasów ryzyka powy ej 1,5 s odnotowywano kolizje tylko w pojedynczych przypadkach (od 0 do 4).

86 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych 3.3. Ocena sposobu działania kierowcy 100 Kolizja z P1 liczba badanych n=100 Liczba badanych maj cych kolizje z P1 80 60 40 20 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Czas ryzyka, [s] Rysunek 7. Liczba kierowców maj cych kolizj z przeszkod P1 w tzw. scenariuszu 1 ródło: Opracowanie własne, patrz te [9]. Analizie mo na tak e podda sposób działania kierowców w zale no ci od analizowane sytuacji. Na rysunkach 8 i 9 przedstawiono przykładowe wyniki takiej analizy dla bada opisanych w punktach 3.1 i 3.2. Rys. 8 pokazuje procentowy udział kierowców, którzy podj li działanie na pedale hamulca roboczego, za rys. 9 na kole kierownicy. Poniewa cz kierowców podejmowała działania na obu mechanizmach sterowanie, suma dla danego czasu ryzyka nie jest równa 100%. Pomijaj c szczegółow analiz (patrz [7]), tu równie jest zauwa alny wpływ czasu ryzyka. Dla rednich czasów ryzyka (0,5 1,5s) wi kszo kierowców wykonywała oba działania: 90 100% hamowało i 80 90% skr cało. Dla wi kszych czasów ryzyka (powy ej 1,5s), kierowcy przede wszystkim decydowali si na manewr hamowania, natomiast udział kierowców wykonuj cych skr t stopniowo maleje. W zakresie małych czasów ryzyka (poni ej 0,5s) wraz ze spadkiem tego czasu udział zarówno przypadków hamowania jak i skr cania maleje. Znacz ca cz badanych nie podj ła adnego manewru obronnego.

87 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 Rysunek 8. Cz sto podejmowania decyzji o hamowaniu w tzw. scenariuszu 1 ródło: Opracowanie własne, patrz te [7]. Rysunek 9. Cz sto podejmowania decyzji o wykonaniu manewru omijania w tzw. scenariuszu 1 ródło: Opracowanie własne, patrz te [7].

88 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych 3.4. Ocena reakcji ciała w sytuacji kolizji W symulatorze autopw prowadzone były równie badania, w których próbowano oceni naturalne ruchy kierowcy, w chwili kolizji drogowej (wynikaj ce nie z działania sił zderzenia, ale na skutek jego wiadomych i pod wiadomych działa ). Były to prace podj te w ramach europejskiego programu APROSYS (Advanced Protection Systems) [1]. W zaarana owanej sytuacji zderzenia bocznego (rys. 10), w której kierowca bez wzgl du na podj te działania obronne nie miał mo liwo ci unikni cia kolizji oceniano mi dzy innymi napi cie mi niowe (EMG), prac serca (EKG) oraz ruch ciała kierowcy. Przykładowe ilustracje z tych bada pokazano na rys. 10 i 11. S to (rys. 11) zarejestrowane w trakcje jednej z prób przebiegi napi ciowe (EMG) dla mi nia czworobocznego grzbietu TR (łac. musculus trapezius) oraz mi nia prostuj cego przedramienia EDS (łac. extensor digitorum superficialis). Miar oceny jest amplituda sygnału EMG zmierzonego w badaniu odniesiona do napi cia odniesienia najwi kszego, jakie badany był w stanie wytworzy napinaj c maksymalnie dany mi sie (okre lonego w oddzielnym te cie poza symulatorem). Na rys. 11 podano warto ci tej miary dla stanu normalnej jazdy oraz w chwili zderzenia. Widoczne jest, e w przypadku mi ni EDS napi cie w chwili zderzenia zbli ało si do maksymalnych (warto ci pow. 80%). Bardziej szczegółowy opis i interpretacj wyników mo na znale w [13]. Rysunek 10. Przebieg próby wraz z zachowaniem si kierowcy w badaniach APROSYS, ródło: [1, 15].

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 89 mi sie jazda zderzenie TR-L 6,5 23,0 TR-R 2,3 9,8 EDS-L 1,5 82,9 EDS-R 2,7 93,3 Rysunek 11. Przykładowe zarejestrowane sygnały napi ciowe mi ni: czworobocznego grzbietu TR i prostuj cego przedramienia EDS (L Lewy mi sie, R prawy mi sie, podane warto ci ilustruj procentowy wska nik EMG wzgl dem napi cia odniesienia) ródło: [1, 13].

90 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych 3.5. Ocena wpływu alkoholu Symulator autopw był równie wykorzystany w próbach oceny wpływu alkoholu na wybrane parametry psychofizyczne kierowcy w trakcie prowadzenia samochodu. Pomijaj c aplikacje edukacyjne (testy i materiały wykonywane na rzecz mediów), wykonano dwie prace badawcze na ten temat. Dokładny opis mo na znale w [4, 16]. Analizowano czas reakcji oraz sposób działania kierowców intoksykowanych alkoholem. W badaniach opisanych w [4] zbudowano w rodowisku graficznym symulatora specjalny tor badawczy (rys. 12 i 13). Składał si on z odcinków prostych, slalomu, zakr tów. Przebadano 7 młodych m czyzn. Badani spo ywali alkohol w takiej ilo ci, aby uzyska jego szczytowe st enie we krwi na poziomie około 0,8. Dla ró nych stanów zawarto ci alkoholu w organizmie oceniano czas reakcji, zdolno do utrzymywania si w zadanym torze jazdy, intensywno oddziaływania Rysunek 12. Badania wpływu alkoholu na własno ci psychofizyczne kierowcy: schemat toru badawczego ródło: Opracowanie własne, patrz te [4]. Rysunek 13. Badania wpływu alkoholu na własno ci psychofizyczne kierowcy: widok symulatora oraz toru podczas badania ródło: Opracowanie własne, patrz te [4].

91 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 na elementy sterowania samochodem, parametry ruchu pojazdu (pr dko, przyspieszenia wzdłu ne i poprzeczne). Na ich podstawie sformułowano zbiorczy, jako ciowy wynik przedstawiony na rys. 14: procentowy udział przypadków poprawy wyników i pogorszenia wyników wzgl dem uzyskiwanych na trze wo. S to wyniki uzyskane dla kolejnych stanów zawarto ci alkoholu w fazie szczytowej oraz jego wydalania z organizmu. Potwierdzono ogólne opinie o degraduj cym wpływie alkoholu nawet przy niewielkich jego st eniach (do 0.8 ), chocia zwraca uwag niemała liczba przypadków, w których badani uzyskiwali lepsze wyniki ni na trze wo. Bardziej szczegółowe opracowania mo na znale w [4]. Poprawa wyników Pogorszenie wyników Udział w ogólnej liczbie punktów pomiarowych, [%] 60 50 40 30 20 10 43.3 56.7 45.0 55.0 49.2 50.8 0 0,8a 0.4 0.2 St enie alkoholu we krwi, [ ] Rysunek 14. Badania wpływu alkoholu na własno ci psychofizyczne kierowcy: ocena jako ciowa wpływu alkoholu na popraw lub pogorszenie wyników dla kolejnych odnotowanych st e alkoholu ródło: [4]. 4. Podsumowanie Zastosowanie symulatora jazdy samochodem w badaniach systemu kierowca pojazd otoczenie w porównaniu do bada drogowych zwi ksza niezale no od warunków pogodowych, sprzyja wzrostowi powtarzalno ci wyników. Jak pokazały przedstawione w pracy przykłady, umo liwia to te badania w du o szerszym zakresie parametrów opisuj cych badan sytuacj czy problem. Istotn zalet jest fakt uczestniczenia w badaniu rzeczywistego kierowcy. Taka metoda nie jest pozbawiona wad, np. uproszcze symulatora w stosunku do rzeczywisto- ci (np. brak bod ców bezwładno ciowych w statycznym symulatorze autopw). Je li jednak istnieje korelacja wyników uzyskiwanych w symulatorze z wynikami prób drogowych, to mo na tak metod traktowa jako równowa n badaniom drogowym. Dotychczasowe do wiadczenia pracy z symulatorem autopw wskazuj, e taka korelacja istnieje [6].

92 Marek Guzek Przykłady zastosowa rodowiska wirtualnego autopw w badaniach kierowców pojazdów samochodowych Bibliografia 1. Aprosys. Integrated Program on Advanced Protection Systems. Subproject SP6: Intelligent Safety Systems [Online]. Dost pne: http://www.aprosys.com/. 2. AutoPW. Symulator jazdy samochodem, (2011) [Online]. Dost pne: http://www.it.pw.edu.pl/autopw/. 3. Chodnicki P., Guzek M., Lozia Z., Mackiewicz W., Stegienka I., Statyczny symulator jazdy samochodem autopw, wersja 2003,. Zeszyty Naukowe Politechniki wi tokrzyskiej. Mechanika. Zeszyt nr 79. Kielce 2004r. s. 157 164. 4. Czarkowski P., Guzek M., Ostrowski M. Ocena wpływu alkoholu na wybrane własno ci psychofizyczne kierowcy w badaniach w symulatorze jazdy samochodem. Paragraf na drodze. Pa dziernik 2009. Numer specjalny. Instytut Ekspertyz S dowych, Kraków 2009. S. 201 214. ISSN 1505-3520. 5. Guzek M., Lozia Z., Pieni ek W., Weryfikacja eksperymentalna modelu symulacyjnego stosowanego w symulatorze jazdy samochodem, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej. Nr 4 (34)/99. Warszawa 1999r. s. 69 87. 6. Guzek M., Jurecki R., Lozia Z., Sta czyk T. L., Comparative analyses of driver behaviour on the track and in virtual environment, Driving Simulation Conference Europe, DSC 2006 Europe, Paris, October 2006. 7. Guzek M., Jurecki R., Lozia Z., Sta czyk T., Zdanowicz P., Badania reakcji kierowców na pojazd wyje d aj cy z prawej strony, realizowane w symulatorze jazdy samochodem, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Nr 1/(77)/2010, Warszawa 2010, s. 129 140 8. Guzek M., Jurecki R., Lozia Z., Sta czyk T., Pieni ek W., Assessment of drivers reaction times. Tests on the track and in the driving simulator, Czasopismo Logistics and Transport No: 2(11)/2010 ISSN 1734-2015, International University of Logistics nad Transport In Wrocław. Pp: 63 70. 9. Guzek M., Jurecki R., Lozia Z., Sta czyk T. L., Zdanowicz P.: Research on behaviour of drivers in accident situation conducted in car driver simulator Journal of KONES. Powertrain and transport. Vol. 16, No. 1. P. 173-184. ISSN 1231-4005. 10. Komenda Główna Policji. Statystyki [Online]. Dost pne: http://www.policja.pl 11. Lozia Z., Model symulacyjny ruchu i dynamiki samochodu dwuosiowego, wykorzystywany w symulatorze, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej. Zeszyt 4(34)/99, Warszawa 1999r. s. 37 51. 12. Lozia Z., Symulatory jazdy samochodem. WKŁ, Warszawa, 2008. 13. Matusiak K., Dziewo ski T., Lozia Z., Guzek M. Assessment of Driver s and Passenger s Behaviour when Fading an Imminent Side Crash, Proceedings of 2005 International IRCOBI Conference on the Biomechanics of Impact. September 21 23, 2005 Prague (Czechy), p. 325 337. 14. Sta czyk T i in., Rozwój i aktualizacja bazy danych dotycz cych czasów reakcji osób kieruj cych pojazdami drogowymi, Sprawozdanie ko cowe z realizacji projektu badawczego MNiSzW (N509 016 31/1251) realizowanego w latach 2007 2010 r. 15. Weir D. H., Clark A. J., A survey od mid-level driving simulators, SAE TP 950172 16. Zaranka J., Guzek M., Pe eli nas R., Experimental research on influence of alcohol on drivers psychophysiological quality, Proceedings of the 7 th International Scientific conference

93 Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 46, 2011 Transbaltica 2011, May 5-6, 2011. Vilnius Gediminas Technical Univ., Lithuania. p. 155 158. ISBN 978-9955-28-840-4 (online: http://transbaltica.vgtu.lt). EXAMPLES OF VIRTUAL REALITY TOOL AUTOPW APPLICATIONS IN ROAD VEHICLES DRIVERS RESEARCH Summary In the paper the autopw driving simulator - virtual environment for road vehicle driver research is presented. The autopw driving simulator was built at the Warsaw University of Technology. It has been a main tool at the Laboratory for Simulation Tests of the Vehicle Motion and Dynamics at the Faculty of Transport. The characteristic (structure, parameters) of the device is presented. Possible applications and a few examples in driver-vehicle-surroundings system research are depicted. The applications deal mainly problems of the driver behaviour in road accident situations (driver reaction time, type of defensive manoeuvres being carried out, etc.). Keywords: driving simulator, simulation, psychophysical properties Marek Guzek Zakład Eksploatacji i Utrzymania Pojazdów Wydział Transportu Politechnika Warszawska ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa e-mail: mgu@it.pw.edu.pl