推广汽车驾驶模拟器教学的必要性研究

[摘 要]汽车驾驶模拟器既是一种能提高驾驶学员训练水平，又能降低各种费用行之有效的汽车驾驶员培训工具。具有节能、安全、经济，培训时不受时间、气候、场地的限制，训练效率高、培训周期短等特点。

[关键词]驾驶模拟器 教学效果 节能

作者简介：汪泽建，一级实习指导教师。

汽车正以迅猛之势进入寻常家庭。目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些有害物质会直接排放到空气中，造成空气污染，引发人身伤害。因此，传统驾驶培训模式会加剧环境污染程度。

我国道路交通混合度、复杂性列世界之首。机动车、人力车、自行车、行人同道而行的道路比例较大，加之学员驾车，道路行驶经验不足，行驶速度较慢，增大了各区城乡结合部的交通负荷，极易引发交通事故。如果严格按新大纲的要求执行，在规定的56个小时上车驾驶培训中，有10个小时使用仿真的驾驶模拟器教学，将会有近2成的教练车避开城郊的道路交通拥堵时段。驾驶模拟器推广使用，缩短了实车训练时间，减轻了道路拥挤程度，增加了驾驶培训的安全性。

驾驶模拟器的驱动能源为电力，且耗电量极低。比之于燃油汽车而言，不会产生尾气污染，更加干净、环保。也不会像实车一样在出行高峰更加增加交通拥堵，可以缓解城市道路交通压力。可见驾驶模拟器培训是有利于自然资源合理利用与生态环境有效保护的可持续发展项目。

汽车驾驶模拟器是一种既能提高驾驶员水平，又降低各种费用的最为有效的训练工具。由于使用了计算机和各种实车操纵件、仪表来逼真模拟车辆行驶环境和驾驶舱的环境，受训人员可以有汽车驾驶的真实感觉。显然，汽车驾驶模拟器具有节能、安全、经济和培训不受时间、气候、场地限制，训练效率高、培训周期短等优点。将它广泛用于车辆驾驶培训，非常适合中国国情，具有重大的社会和经济意义。

一、汽车驾驶模拟器推广的必要性

（一）汽车驾驶培训传统教学模式已经滞后于现代汽车的发展，制约了科技培训含量的提高。传统教学模式主要依赖于教练员的言传身教，学员的技术取决于教练员教学水平。从目前的驾驶培训市场来看，教练员基本还处于一种低素质状态，特别是驾驶培训市场放开后，社会上许多驾培机构都采用了承包、挂靠的经营模式，他们比较侧重于经济效益，减少了驾培机构应有的硬件投入，松懈了教练员素质提升。尽管新教学大纲已经把驾驶模拟教学列入其中，并部分代替传统的实车教学，但真正全面实施还有一定困难。

（二）汽车驾驶培训传统教学模式受时间、空间、环境的限制，制约了培训质量及效率的提高。按照新教学大纲的要求，现有教学模式实际操作时间比传统教学模式时间短、要求高，如仍然采用传统教学方法肯定会影响到驾驶员的技术水平。通过驾驶模拟教学，克服了时间、空间的限制，可以全天候进行不同时间、不同气候、不同环境下的驾驶培训教学，缩短了教学时间，提高了培训质量及效率。汽车驾驶培训传统教学模式采用一对一实车教学，培训成本高、资源浪费严重，教学用的车辆、油料、材料、场地、教员等产生的教学成本相对较高，而且产生的废弃物加剧了环境污染。而汽车驾驶模拟器教学成本相对较低，污染较少。

（三）汽车驾驶培训传统教学模式制约了驾培学员的培训群体的扩展。现代驾培学员来自社会广泛的群体，特别是上班族、老板族、学生族，对驾驶培训时间有较高要求，而汽车驾驶模拟器教学能够很好地辅助驾培学员完成培训过程。

（四）通过驾驶模拟器教学方法研究，探索一条新的、能被各个驾培机构认可的驾驶培训教学模式，增加科技培训含量，改善教学环境，提高培训质量，降低教学成本，减少废气排放，并向全社会推广。

二、汽车驾驶模拟器技术情况综述

驾驶模拟器是根据模拟器操作者的驾驶操作和计算机实时生成的模拟视野图像进行联动的“计算机图像方式”的汽车驾驶训练器。模拟器变速杆可以简单地切换成自动档和手动档，它采用了彩色电视显示器模拟图像，保证了与实际的驾驶场面相接近的前方视野，形成了与实际道路驾驶时相接近的模拟场景，它根据教学需要模拟雨、雪、雾、夜间等各种天气状况，模拟城市道路、山区道路、高速公路等各种道路状况，特别是能虚拟各种危险交通情景，有利于提高驾驶人安全心理素质与安全操作技能。驾驶模拟装置采用了实车部件或相似部件，驾驶座位、方向盘、安全带系统装备有模拟实车驾驶感觉的体感模拟装置。通过模拟器的立体声音响装置可以再现与驾驶相应的环境音、发动机音、刹车音等，适合具有一定汽车驾驶操作学习经验的学员训练。

它运用虚拟现实技术也有较高的水平，训练内容：有汽车驾驶操作基础知识，包括上下车动作、各大操作机件工作原理、使用方法、注意事项等。还有各种气象条件、各种道路状况下的驾驶操作练习，可以根据教学需要模拟雨、雪、雾、夜间等各种天气状况，城市街道、山区道路、高速公路、凹凸路面等各种道路状况，还能运用虚拟现实技术真实再现各种危险交通情景，通过危险源识别、危机感受、危机场景再现等方法培养学员的交通安全意识和矫正学员的不良驾驶行为，并通过体验危急交通情景时的应急驾驶与特殊交通环境驾驶，提高学员的安全心理素质与安全操作技能。而且它模拟对面来车的灯光、晃眼的夕阳、炫目的霓虹灯，甚至飘落的雪花、凝结的雨露与实景极为相似，使驾驶模拟效果更加逼真。在学员训练时采用的错误操作扣分形式，对训练者更具刺激性，也更容易给学员留下深刻的印象，比较适合学员在驾驶培训高级阶段训练。

驾驶模拟器虽然结构简单，但是转向盘、排档操纵杆、离合器踏板、制动踏板等操纵部件与实车基本相同，操纵感觉非常逼真，突出了基础阶段基本功的训练，对学员形成规范的驾驶基础动作很有帮助。

三、汽车驾驶模拟器教学实施

在学员上车训练前安排短时间驾驶模拟器的训练，内容局限于汽车驾驶操作基础知识，目的是使学员通过训练了解汽车驾驶操作机件的工作原理、使用方法、注意事项等。

根据模拟器的不同特点，我们在学员初级训练时组织学员进行基础训练，如：上下车动作训练、驾驶姿势训练、起步前的准备工作训练、驾驶操纵装置与操作训练、基础驾驶训练等，使学员通过训练后基本掌握正确的汽车驾驶基础操作要领。

在学员进行第4阶段训练时，进行设定行驶路线驾驶训练、夜间驾驶训练、雨天驾驶训练、雾天驾驶训练、冰雪路驾驶训练、山路驾驶训练、凹凸路面驾驶训练、泥泞道路驾驶训练等科目，使学员对各种气象条件、各种道路条件、各种时间段的驾驶训练有一个初步的认识，增长了学员的见识，练就了学员的胆量，掌握基本的驾驶方法和操作要领。

在学员考试合格后，对于再学习的学员，特别是马上想单独开车上路的学员，可根据学员需要模拟各种气象条件，各种道路状况，特别是虚拟各种危险交通情景下的驾驶训练，高速公路的驾驶训练，重点培养学员的安全驾驶理念、掌握应急驾驶方法，提高学员的安全心理素质与安全操作技能。

四、汽车驾驶模拟器应用效果情况

（一）汽车驾驶模拟器最大、最突出的优点就是节能、环保、安全，有利于学员形成规范的驾驶操作和良好的安全意识。

（二）强化了理论教学的效果，通过驾驶模拟器教学形象生动、图文并茂的讲解，学员能够直观地了解汽车驾驶各操纵机件的工作原理和工作过程。

（三）上车教练前，通过模拟驾驶训练，使学员在心理和技术上都相对成熟后再进入实车训练，有利于学员循序渐进地掌握驾驶技能，实现理论和实操教学的自然过渡和顺利衔接，对提高培训效果具有良好的促进作用。

（四）驾驶模拟器训练可以全天候进行，不受环境、气候、时间等条件限制。它可以模拟各种气象条件如雨天、雾天、雪天等；各种道路条件下如城市街道、高速公路、山区道路、凹凸路面等；各种时间段如白天、夜间的驾驶训练等。

（五）驾驶模拟训练可以减轻道路交通安全的压力。驾驶操作训练一部分内容（特别是复杂道路教练）先进行驾驶模拟训练，达到一定的熟练程度再到实际道路进行训练，即减少道路教练时间，又减轻了道路通行压力，还提高了自身的安全系数。

（六）在驾驶模拟教学中出现的违法、违章等错误的驾驶行为，有危险的体验而又不会构成对社会的危害。很多人在驾驶汽车时都有一个冲动：我的车到底能开多快？开快车会有什么后果？在恶劣的气象条件下或者是恶劣的道路条件下汽车驾驶操作的极限是何时产生的等等，都可以在汽车驾驶模拟器上得到一个满意的答案。即满足了车友们的好奇，又使车友们认识到违法、违章驾驶行为的危害性。

（七）汽车驾驶模拟器还是一个不厌其烦的优秀教练员，只要你想学，就可以一遍又一遍地学下去，直到你掌握为止。对于那些大龄、不善于动手、胆子比较小的学员，驾驶模拟器是一个得力的好帮手。

（八）在驾驶模拟器上进行驾驶操作是必须符合规则才可以进行的。在软件中设定了启动车辆的时候所需要注意的步骤，驾驶的时候所需要注意的情况以及交通规则的限制等。这些都确保了学员在使用驾驶模拟器过程中养成一个规范驾驶、安全驾驶的习惯。

五、汽车驾驶模拟器使用的节能减排效果

（一）运用驾驶模拟器训练可以节能。根据交通部驾驶员培训教学大纲的规定，驾驶培训学员应当使用模拟器教学10个学时。假定运用驾驶模拟器训练3个学时，能达到实车驾驶训练1小时的效果，就可减少实车训练3.3小时，如按实车教练1小时，耗油4公升计，每培训一个学员就可以节油13.3公升。按浙江交通技师学院全年教练4500人计算，就可节油60000公升。如按全国驾驶培训总人数计算，那就是很大的一个节能项目。经测算，运用模拟器训练10学时需耗电4度左右，电费成本只需实车驾驶油耗成本的二十几分之一。

（二）运用驾驶模拟器训练可以减少教练员配置。实车教练1个学员身边需要一个教练员，而运用模拟器训练，一个管理员就可以同时管理至少20台模拟器。经测算，每用模拟器培训1个学员可以减少4小时的教练员实车教练工作量。如按年培训4500人，每人每天工作8小时，每月工作25天计，全年可减少教练员配置7.5个人。如按全省年培训驾驶员70万人计，就可减少教练员配备1166人，这也是一项人力资源节省的项目。

（三）运用驾驶模拟器训练可以有效减少车辆的废气排放。由于教练中不断重复起步停车动作，学员操作不熟练，油门运用不稳定，造成车辆的废气排放更多。以1辆普桑教练车测算，发动机中速运转时每小时排出的废气就有900多立方米。而采用驾驶模拟器的训练方法，每培训1个学员，就可减少实车教练4.7小时，少排放废气4000多立方。驾培中心年培训量约4500人，一年就可以减少教练车的废气排放1800万立方米。金华市驾驶员年培训量约10万人，如果全面铺开模拟器教学，一年可以减少废气排放4亿立方米。

（四）减少了汽车行驶相关材料，如：汽车维修费用、汽车轮胎费用等。

六、汽车驾驶模拟器存在的不足与未来目标

（一）汽车驾驶模拟器是模拟训练，与实车毕竟有一定的差距。但我们追求的是驾驶模拟训练的效果，要掌握的是各个操纵机件的工作原理，要灌输的是一种安全驾驶的理念，而不是仅仅局限于模拟器与实车是否完全相同。

（二）部分内容无法在驾驶模拟器上完成教学，如场内倒桩移库、九选四内容的训练。由于驾驶模拟器与实车的不同，主要是立体和平面的区别，限制了驾驶模拟器的教学范围，特别是场内驾驶教学的开展。

（三）汽车驾驶模拟器有一个很奇特的现象，就是会开车的容易头晕，不会开车的不容易头晕。由于模拟器操作者与电视屏幕距离过近，在训练速度较快或转弯较多时容易造成操作者头晕，且危险场景是固定不变的，学员对模拟器过于熟悉会影响驾驶模拟训练效果。因此也限制了驾驶模拟教学的时间，对部分学员造成一些不便。

（四）汽车驾驶模拟器对离合器联动点的体验不明显，实车可以通过发动机声音的变化、手制动的抖动程度、离合器踏板顶脚的感觉来判断是否已经半联动，而驾驶模拟器没有这些感官上的刺激，无法达到预期的训练效果。

（五）汽车驾驶模拟器缺乏正确驾驶方法的演示。在汽车驾驶教学中，学员最容易接受的教学方法是言传身教，就是教练员进行正确的驾驶方法的演示，配以相关教学内容的讲解，学员是一看就懂、一听就会，而驾驶模拟器教学只是在驾驶前告诉你正确的驾驶方法，在驾驶中告诉你错误的地方，要学员自己去体验正确的驾驶方法和操作技能。

科学驾驶培训教学，提高培训效率，降低培训成本，减少资源浪费，全面提高驾驶技术水平，达到教学大纲的预期目标和节能增效目的。驾驶模拟器虽有不足之处，但通过实践，把模拟器使用过程中出现的问题、改进的思路及时反馈给软件设计、模拟器生产厂家，提高模拟器应用技术，使汽车驾驶模拟器经过改进后更加适应培训教学的需要。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部编著 《安全驾驶从这里开始》北京 人民交通出版社 2005.3

[2]《驾模王》产品使用说明书，上海申磬交通智能科技有限公司

[3]《三菱机动车驾驶训练模拟器》产品使用说明书，技术指导：公安部交通管理科学研究所

[4]《中华人民共和国机动车驾驶员培训教学大纲》交公路发[2007]477号

[5]《机动车驾驶证申领和使用规定》公安部第91号令

[6]浙江省交通厅道路运输管理局编著《浙江省汽车驾驶教练员培训教材》浙江省科学技术出版社2005.8