城市道路交通事故再現(xiàn)虛擬仿真實

1、城市道路交通事故仿真再現(xiàn)實驗學時：2學時實驗類型：設(shè)計實驗要求：必修一、實驗?zāi)康?1、學習交通事故三維全景測量分析軟件的基本使用；2、學習交通事故三維全景測量分析軟件對帶非機動車與機動車碰撞事故的編輯和創(chuàng)建；3、培養(yǎng)學生對事故過程的推理和分析能力，提高交通事故勘驗精確度。二、實驗內(nèi)容本實驗主要包括兩部分內(nèi)容：a、根據(jù)指導教師的介紹，了解“交通事故現(xiàn)場三維全景測量分析演示系統(tǒng)”軟件的環(huán)境和功能，學習使用“交通事故現(xiàn)場三維全景測量分析演示系統(tǒng)”軟件，并搭建城市道路環(huán)境模型；b、根據(jù)搭建好的城市道路環(huán)境模型和分析得出的交通事故過程，利用“交通事故現(xiàn)場三維全景測量分析演示系統(tǒng)”軟件實現(xiàn)交通事故仿真再現(xiàn)

2、。某城市道路交通事故現(xiàn)場和事故發(fā)生過程敘述：（1） 某段城市道路，該道路為雙車道；（2） 道路為十字交叉口并帶有紅綠燈；（3） 道路邊有建筑物；（4） 公交車闖紅燈將左側(cè)行駛來的載人摩托車撞倒；（5） 載人摩托車被撞后，駕駛者有血跡留下；（6） 公交車停到人行道上，有制動痕跡。三、實驗條件1、交通事故現(xiàn)場三維全景測量分析演示系統(tǒng)仿真軟件2、計算機、局域網(wǎng)3、office辦公軟件四、實驗步驟4.1事故現(xiàn)場模型的建立根據(jù)現(xiàn)場拍攝的照片，建立正確的事故現(xiàn)場模型。4.1.1建立路面模型（1）雙擊應(yīng)用程序“交通事故三維全景測量分析演示系統(tǒng).exe”啟動軟件。（2）點擊工具欄的取消地圖按鈕“”，取消地圖的

3、顯示；（3）單擊工具欄中的“虛景”按鈕，轉(zhuǎn)換到虛景模式下；（4）單擊工具欄中的“三維”按鈕，轉(zhuǎn)換到三維模式下；（5）單擊左側(cè)工具欄的“道路”按鈕，打開“城市道路”文件夾，選擇“or_city_intersection.jpg”十字交叉口道路模型，如圖1所示；圖1 十字交叉口道路 （6）選擇“or_city_road.jpg”直行道路模型，利用“編輯”功能，調(diào)節(jié)直行道路的位置和大小，使其與十字交叉口結(jié)合。（7）與（6）操作相同，選擇“or_city_road.jpg”直行道路模型，利用“編輯”功能，調(diào)節(jié)直行道路的位置和大小，將十字交叉口與直行道路結(jié)合完整，如圖2所示。圖2 調(diào)整后的十字交叉口道路

4、4.1.2建立路邊建筑物模型（1）在工作區(qū)域的左上角，按住鼠標左鍵調(diào)節(jié)工作區(qū)視角到合適的位置；（2）點擊右側(cè)工具欄的“路面設(shè)施”按鈕，打開“建筑物文件夾”，將所需的建筑物模型拖到工作區(qū)內(nèi)，利用“編輯”功能調(diào)節(jié)建筑物模型的大小和位置，調(diào)節(jié)好的建筑物模型如圖3所示；圖3 添加的建筑物模型4.1.3建立路邊草地和人行地板模型（1）建立路邊草地模型點擊左側(cè)工具欄中的“其他”按鈕，打開“地面”文件夾，利用鼠標左鍵將“草地”拖到工作區(qū)，利用“編輯”功能調(diào)節(jié)草地的大小和位置，調(diào)整好的草地如圖4所示。圖4 調(diào)整好的草地（2）建立人行地磚模型點擊左側(cè)工具欄中的“其他”按鈕，打開“地面文件夾”，選擇所需的地面，然

5、后拖入工作區(qū)，利用“編輯”功能，調(diào)節(jié)地磚的大小和位置，調(diào)節(jié)后的地磚如圖5所示。圖5 人行地磚模型的繪制4.1.4建立路樹和交通信號燈模型（1）建立路樹模型點擊左側(cè)工具欄中的“其他”按鈕，打開“路樹”文件夾，利用鼠標左鍵將所需的“樹木”拖到工作區(qū)位置，利用“編輯”功能調(diào)節(jié)樹木的大小和位置，調(diào)整好的樹木如圖6所示。圖6 調(diào)整好的樹木模型（2）建立交通信號燈模型點擊左側(cè)工具欄中的“路面設(shè)施”按鈕，打開“交通信號燈”文件夾，利用鼠標左鍵將所需的“交通信號燈”拖到工作區(qū)，利用“編輯”功能調(diào)節(jié)交通信號燈的大小和位置，調(diào)整好的交通信號燈如圖7所示。圖7交通信號燈模型的建立4.2 交通事故再現(xiàn)4.2.1機動車

6、輛的編輯左擊右邊工具欄中的“車輛”按鈕，打開目錄中的各種車型文件夾，拖動所需的“車輛”到工作區(qū)。利用工具欄中的“編輯”功能調(diào)整車輛的位置和大小，調(diào)整后的車輛如圖8所示。圖8 車輛模型的編輯4.2.2非機動車輛的編輯左擊右邊工具欄中的“車輛”按鈕，打開“帶人物的摩托三輪車”文件夾，拖動所需的“非機動車”到工作區(qū)。利用工具欄中的“編輯”功能調(diào)整非機動車的位置和大小，調(diào)整后的非機動車如圖9所示。圖 9 非機動車的編輯4.2.3 車輛運行過程的編輯1 未發(fā)生交通事故車輛的運行過程編輯（1）分別選中所要編輯運動過程的對象，點擊上方工具欄的“軌跡”按鈕，彈出的對話框如圖10所示。圖10 運行軌跡對話框（2

7、）在對話框內(nèi)設(shè)置“啟始時間”和“動畫時長”分別為0，然后點擊“設(shè)定起點狀態(tài)”，最后點擊“保存”按鈕，此時車輛運行的起點則設(shè)置完畢。（3）利用鼠標調(diào)節(jié)對象運動到終點位置，在軌跡對話框中分別設(shè)定所需的“啟始時間”和“動畫時長”，綠燈直行道路的機動車輛均設(shè)置“啟始時間”為0、“動畫時長”為15秒，點擊 “設(shè)定終點狀態(tài)”，然后點擊保存按鈕。所需編輯對象運動過程即可編輯成功。（4）編輯紅燈直行道路兩個汽車的操作方法與以上相同，只是在設(shè)置終點狀態(tài)時不同，設(shè)置“啟始時間”均為0秒、“動畫時長”一個汽車為5秒，另一個汽車為7秒。2 發(fā)生交通事故車輛的運行過程編輯發(fā)生交通事故的車輛為紅燈直行道路上的公交車和綠燈

8、直行道路上的帶人摩托車，公交車闖紅燈將左側(cè)運行過來的摩托車撞倒。交通事故運行過程的編輯現(xiàn)分碰撞前、碰撞中和碰撞后三個階段： （1） 碰撞前兩車輛運行過程的編輯分別選中發(fā)生碰撞的兩車，點擊上方工具欄的“軌跡”按鈕，在軌跡對話框中分別設(shè)定所需的“啟始時間為0秒”和“動畫時長為0秒”，然后點擊“設(shè)定起點狀態(tài)”，最后點擊“保存”按鈕，此時起點狀態(tài)設(shè)置完畢。接著對終點狀態(tài)進行編輯，分別利用鼠標調(diào)節(jié)兩車運動到終點的位置，在軌跡對話框中分別設(shè)定所需的“啟始時間”和“動畫時長”，兩車輛均設(shè)置“啟始時間”為0、“動畫時長”為11秒，點擊 “設(shè)定終點狀態(tài)”，然后點擊保存按鈕。此時碰撞前兩車輛運行過程的編輯完畢。（

9、2） 碰撞中兩車輛運行過程的編輯選中發(fā)生碰撞的摩托車，在軌跡對話框中設(shè)定所需的“啟始時間為11秒”和“動畫時長為0秒”，然后點擊“設(shè)定起點狀態(tài)”，最后點擊“保存”按鈕，此時摩托車運行過程的起點狀態(tài)設(shè)置完畢。接著對摩托車終點狀態(tài)進行編輯，利用鼠標調(diào)節(jié)摩托車運動到終點的位置并調(diào)整其姿態(tài)，然后在軌跡對話框中設(shè)定所需的“啟始時間為11秒”和“動畫時長為1秒”，點擊 “設(shè)定終點狀態(tài)”，最后點擊保存按鈕。此時摩托車在碰撞中的運行過程編輯完畢。選中發(fā)生碰撞的公交車，在軌跡對話框中設(shè)定所需的“啟始時間為11秒”和“動畫時長為0秒”，然后點擊“設(shè)定起點狀態(tài)”，最后點擊“保存”按鈕，此時公交車運行過程的起點狀態(tài)設(shè)

10、置完畢。接著對公交車終點狀態(tài)進行編輯，利用鼠標調(diào)節(jié)公交車運動到終點的位置并調(diào)整其姿態(tài)，然后在軌跡對話框中設(shè)定所需的“啟始時間為11秒”和“動畫時長為1秒”，點擊 “設(shè)定終點狀態(tài)”，最后點擊保存按鈕。此時公交車在碰撞中的運行過程編輯完畢。（3） 碰撞后兩車輛運行過程的編輯選中摩托車上的乘客，在軌跡對話框中設(shè)定所需的“啟始時間為12秒”和“動畫時長為0秒”，然后點擊“設(shè)定起點狀態(tài)”，最后點擊“保存”按鈕，此時碰撞后乘客運行過程的起點狀態(tài)設(shè)置完畢。接著對乘客終點狀態(tài)進行編輯，利用鼠標調(diào)節(jié)乘客運動到終點的位置并調(diào)整其姿態(tài)，然后在軌跡對話框中設(shè)定所需的“啟始時間為12秒”和“動畫時長為0.5秒”，點擊

11、“設(shè)定終點狀態(tài)”，最后點擊保存按鈕。此時乘客在碰撞后的運行過程編輯完畢。公交車和摩托車在第三個階段由于已停車，因此無需編輯。此時可點擊下方的“播放”按鈕，觀看車輛的運行狀況。4.2.4 剎車痕跡和事故血跡的繪制（1）剎車痕跡的繪制首先拖動下方的時間進度條，使車輛運行到發(fā)生碰撞前制動痕跡產(chǎn)生的時刻，然后點擊右方工具欄中“剎車痕跡”按鈕，把所需的“剎車痕跡”拖到制動車輛的車輪處，編輯剎車痕跡如圖11所示。圖11 剎車痕跡的繪制（2）血跡的繪制首先拖動下方的時間進度條，使車輛運行到血跡產(chǎn)生的時刻，然后點擊右方工具欄中“散落物”按鈕，打開“血跡”文件夾，把所需的“血跡”拖到受傷人的位置，繪制后的血跡如

12、圖12所示。圖12 事故血跡的繪制4.2.5 交通事故再現(xiàn)過程設(shè)置好所需對象的運動過程，點擊工作區(qū)右下方的“播放”按鈕，即可觀察事故再現(xiàn)過程，如圖13所示。圖 13 交通事故再現(xiàn)過程仿真五、實驗思考題1、在編輯交通事故發(fā)生時，將編輯工程分為三個階段，后兩個階段的啟始與上個過程有什么關(guān)系？2、當點擊編輯時，在編輯對象上會出現(xiàn)一個三維坐標系，請回答坐標系上的箭頭、圓柱體、正方體分別有什么作用？3、交通信號燈能否設(shè)置成隨時間變化的形式，怎么編輯？六、實驗報告要求1、實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容；2、實驗條件；3、實驗作圖步驟；4、交通事故再現(xiàn)仿真模型的建立及運行；5、實驗體會。七、其它說明實驗報告須符合淮陰工學院有關(guān)實驗的規(guī)定，在上交作業(yè)時須將事故再現(xiàn)模型以電子稿的形式發(fā)送到指導教師郵箱。八、實驗考核要求實驗考核總體分為三部分：實驗預習：20%根據(jù)對實驗資料的