设备设计／诊断维影再制造
现代制造工程2008年第12期
Eon Studio的虚拟自主汽车自动超车行为仿真‘
杨南粤1，周敏1，何汉武2
(1广东技术师范学院工业中心，广州510665；2广东工业大学机电工程学院，广州510090)
摘要：在Eon Studio三维交互式仿真平台上进行虚拟自主汽车自动超车行为仿真。提出把超车安全距离转化到前车层
次包围盒几何尺寸上的方法，利用Eon Studio的碰撞检测节点去检测与前车的距离是否大于安全换道的距离再采取超
车行为，实现无碰撞自动超车行为仿真，并把仿真结果应用到虚拟自主汽车视觉行为系统(Aw．VPB系统)，增强了系
统中虚拟交通环境的真实感。
关键词：虚拟自主汽车；换道与超车；驾驶仿真；虚拟现实：Eon Studio仿真平台
中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1671--3133(2008)12—0105—05
Autonomous overtaking motion simulation for autonomous
virtual vehicle based on Eon Studio
Yang Nan．3ruel．Zhou Minl．He Han—wu2
(1 Industrial Training Center of Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou 510665，CHN；
2 School of Electro—Mechanical Engineering，Guangdong University of Technology，Guangzhou 5 10090，CHN)
Abstract：Autonomom overtaking motion of Autonomous Virtual Vehicle(AVV)WB8 simulated with Eon studio which is a three·
dimensional interactive simulation software．A method of transforming the overtaking saf：ety distance to the size of the front car hi—
erarchical envelop box is proposed．Bealized the simulation of AVV autonomous overtaking without collision motion by using colli·
sion node．Meanwhile，the simulation w鼬applied to the Autonomo岫Virtual Vehicle Vision Perception Behavior(AVV—VPB)sys—
tern，which impmved the reality of virtual tra伍c environment．
Key words：Autonomous virtual vehicle；Lane cl_lar,sing and overtaking；Driving simulation；Virtual reality；Eon Studio
0引言
虚拟交通环境包括道路、交通标志、虚拟自主汽车、
广厦楼宇和花草树木等，其真实性能给用户带来临境感
和沉浸感。而虚拟自主汽车是其中一个最重要的动态
元素和智能元素，是整个驾驶模拟器系统的核心之一，
是保证从驾驶模拟器中获得可靠研究数据的关键。
虚拟自主汽车(Autonomous Virtual Vehicle，AVV)
是指交通环境中，除了用户自己驾驶的那辆汽车以
外，由虚拟驾驶员驾驶的，路面上的所有其他汽车，即
虚拟自主汽车是驾驶员和汽车封装起来的“人机系
统”，具有自主性和智能性，能模拟交通环境中汽车的．
各种行为，如跟驰、避障、换道和超车等。由于超车最
能体现虚拟自主汽车具有人性化的驾驶行为，因此本
文主要针对自动超车行为控制关键技术进行研究．阐
述了在Eon Studio平台中实现虚拟自主汽车无碰撞自
动超车行为仿真的方法，为进一步研究复杂交通网络
中虚拟自主汽车的复杂智能行为提供实验数据及方
法⋯。最后把仿真结果应用到课题组开发的虚拟自
主汽车视觉行为系统(AVV—VPB系统)，大大增强了
系统中虚拟交通环境的真实感。
1超车行为分析
超车是车辆行驶中经常发生的行为。超车可以
看成以下几个阶段：车辆切换至相邻车道；到达相邻
车道后，加速行驶一段时间，超越前方车辆；最后从相
邻车道实施换道，返回原行车车道，如图1所示，车辆
从当前位置“0”切换至位置“1”，最后行至下一位置
“2”，完成整个超车过程。这三个阶段简称为换道、超
越和并道。从本质上分析，超车过程可认为是驾驶员
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