بیان مسئله

تونل‌ها نوعی رایج از جاده در  بزرگراه ها هستند که به طور چشمگیری به بهبود مسیر جاده‌ها، افزایش کارایی حمل‌ونقل و حفاظت از محیط زیست کمک می‌کنند. این تونل‌ها به شکل مؤثری حمل‌ونقل بین منطقه‌ای، توسعه  اقتصادی و تبادل فرهنگی را تقویت و ترویج می‌کنند. با این وجود، مشکلات ایمنی ترافیک در تونل‌ها رو به افزایش است و چالش بزرگی برای حفظ ایمنی ترافیک بزرگراه‌ها محسوب می‌شود.

تونل‌های بزرگراه ساختارهای نیمه‌بسته  ویژه‌ای دارند و محیط رانندگی درون آن‌ها از نظر نور، فضا و اشیاء مرجع بصری، تفاوت چشمگیری با جاده‌های باز مجاور دارد . نور کم، فضای محدود و محیط یکنواخت داخل تونل برای رانندگی ایمن بسیار مضر است. به علاوه، انجام عملیات تخلیه و نجات در صورت وقوع حادثه در تونل بزرگراه دشوار است. تونل‌ها همچنین مستعد تصادفات زنجیره‌ای هستند. تعداد کل تصادفات، جراحات و تلفات در تونل‌های بزرگراه بیشتر از بزرگراه‌های معمولی است. رفتار رانندگی به طور قابل توجهی بر ایمنی ترافیک تونل تأثیر می‌گذارد.

به دلیل اینکه محیط رانندگی در تونل نامناسب است ، برخی از رانندگان دچار روانشناسی فرار می‌شوند؛ یعنی مشتاق ترک تونل هستند و پرخاشگر می‌شوند . این امر باعث تغییر رفتار از جمله سرعت غیرمجاز و سایر رفتارهایی می‌شود که ممکن است با فراوانی تصادفات از عقب و تصادفات ناشی از برخورد جانبی مرتبط باشد (Yang و همکاران، 2024).

Jiao و همکاران (2021) تونل‌های بزرگراه را با جاده‌های باز مقایسه کردند و مشاهده کردند که رانندگان هنگام رانندگی در تونل‌ها عصبی‌تر بودند. آنها همچنین مشاهده کردند که رانندگی در تونل نیازمند توجه بیشتر رانندگان است و با افزایش زمان رانندگی، رانندگان بی‌صبرتر می‌شوند که این موضوع نیز در مقایسه با تونل‌های کوتاه به میزان قابل توجهی به نرخ بالای تصادف در تونل‌های طولانی دامن می‌زند. برای بررسی مکانیسم درک سرعت راننده، Zhang و همکاران (2023) یک آزمایش شبیه‌سازی رانندگی را برای جمع‌آوری سرعت درک‌شده توسط راننده و سرعت واقعی رانندگی طراحی کردند و تأثیر عواملی مانند تراز هندسی و فرکانس تغییر دیوارهٔ جانبی بر حساسیت درک سرعت راننده را تحلیل کردند.

Huang و همکاران (2023) چهار طرح هدایت ترافیکی یکپارچه  مختلف را پیشنهاد کردند و اثرات آن‌ها را بر رفتار راننده از طریق آزمایش‌های شبیه‌ساز رانندگی و پرسش‌نامه‌ها مطالعه کردند. تحقیقاتی که از شبیه‌سازهای رانندگی در زمینه  ایمنی راه‌ها استفاده می‌کنند، بسیار گسترده‌اند و موضوعاتی مانند حواس‌پرتی رانندگی ، طراحی جاده   ، طراحی ترافیک ، تصادفات ترافیکی و خستگی رانندگی  را شامل می‌شوند (Hu و همکاران، 2024؛ Bobermin  و همکاران، 2021 ؛ Thorslund و همکاران، 2024).

از طریق شبیه‌ساز رانندگی، می‌توان ویژگی‌های عملکرد ترافیکی رانندگان را در شرایط جاده‌ای و ترافیکی مختلف، مانند سرعت، شتاب، انحراف از مسیر، زاویهٔ فرمان و غیره  به دست آورد.  با توجه به اهمیت موضوع، در این تحقیق به بررسی شبیه ساز رانندگی برای مطالعات رفتاری تونل جاده ای خواهیم پرداخت.

اهداف تحقیق

1. بررسی شبیه ساز رانندگی و اجزای مختلف آن
2. بررسی انواع شبیه سازهای رانندگی
3. بررسی الزامات طراحی شبیه ساز رانندگی
4. بررسی چالش های استفاده از شبیه سازهای رانندگی

فهرست مطالب

مقدمه 1
بیان مساله 2
شبیه‌ساز رانندگی 3
اجزای مختلف در شبیه سازهای رانندگی 5
ماژول ورودی درایور 5
ماژول خروجی داده 5
ماژول پویایی ماشین 6
ماژول ترافیک وسایل نقلیه خودران 6
انواع شبیه سازهای رانندگی 6
شبیه سازهای رانندگی سطح پایین 7
شبیه سازهای رانندگی سطح متوسط 7
شبیه سازهای رانندگی سطح بالا 7
کاربردهای شبیه ساز 9
الزامات طراحی شبیه ساز رانندگی 10
پارامترهای اندازه گیری در شبیه ساز رانندگی 11
اندازه گیری های شناختی در شبیه ساز رانندگی 12
چالش های استفاده از شبیه سازهای رانندگی 14
کاربرد شبیه ساز رانندگی در تونل 15
تأثیر قوس بازتابی تونل در تونل های آزادراه بر رفتار رانندگی با شبیه ساز رانندگی 22
توسعه و کاربرد پلت فرم تست فناوری خودرو متصل بر اساس شبیه ساز رانندگی: مطالعه موردی 26
نتیجه گیری 31

برخی از منابع:

• Hu, F., Zhang, L., Yang, X., & Zhang, W. A. (2024). EEG-Based driver Fatigue Detection using Spatio-Temporal Fusion network with brain region partitioning strategy. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.
• Liu, Z., Yang, Q., Wang, A., & Gu, X. (2024). Vehicle Driving Safety of Underground Interchanges Using a Driving Simulator and Data Mining Analysis. Infrastructures, 9(2), 28.

• Thorslund, B., Thellman, S., Nyberg, V., & Selander, H. (2024). Simulator-based driving test prescreening as a complement to driver testing–Toward safer and more risk-aware drivers. Accident Analysis & Prevention, 194, 107335.
• Yang, Y., Du, Z., Alonso, F., Faus, M., & He, S. (2024). Why frequent traffic accidents at highway tunnel exit?–An experimental analysis of the slack effect. Tunnelling and Underground Space Technology, 152, 105927.
• Zhang, L.; Wu, Y.; Wang, S.; Shi, J. Analysis and Modeling of Speed Perception Sensitivity of Drivers on Underground Expressways.  Tongji Univ. Nat. Sci. 2023, 51, 83–90.  ]
• Zhao, X., Ju, Y., Zhang, C., Li, J., Ma, J. and Guo, J., 2022. Influence of the tunnel retro-reflective arch in freeway tunnels on driving behavior: A driving simulator study. Journal of Transportation Safety & Security, 14(6), pp.929-948.