本申請(qǐng)涉及模擬教育的，尤其是涉及一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著駕駛培訓(xùn)需求的不斷增加，傳統(tǒng)的駕駛實(shí)訓(xùn)方法主要依賴于實(shí)車操作和模擬器訓(xùn)練。然而，實(shí)車操作存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn)和成本問(wèn)題，而傳統(tǒng)模擬器訓(xùn)練在真實(shí)感和場(chǎng)景覆蓋方面存在一定的局限性，難以滿足復(fù)雜多變的駕駛環(huán)境需求。

2、近年來(lái)，數(shù)字孿生技術(shù)逐漸應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)創(chuàng)建虛擬模型實(shí)時(shí)映射現(xiàn)實(shí)世界中的物體和環(huán)境，為仿真訓(xùn)練提供了新的可能性。然而，目前市場(chǎng)上基于數(shù)字孿生技術(shù)的駕駛仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)尚不完善，尤其在場(chǎng)景多樣性和實(shí)時(shí)反饋方面仍有待提高。因此，開(kāi)發(fā)一種能夠覆蓋多種復(fù)雜場(chǎng)景并提供實(shí)時(shí)反饋的駕駛仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了滿足能夠覆蓋多種復(fù)雜場(chǎng)景并提供實(shí)時(shí)反饋的駕駛仿真學(xué)習(xí)，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法及相關(guān)設(shè)備。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法采用如下的技術(shù)方案：

3、一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，應(yīng)用于目標(biāo)設(shè)備，目標(biāo)設(shè)備用于監(jiān)護(hù)目標(biāo)用戶，該方法包括：

4、實(shí)時(shí)采集目標(biāo)用戶的駕駛行為數(shù)據(jù)，通過(guò)駕駛行為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)；

5、判斷操作狀態(tài)是否處于非正常閾值；

6、若操作狀態(tài)處于非正常閾值，則目標(biāo)設(shè)備發(fā)送報(bào)警提示信息。

7、進(jìn)一步的，一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，通過(guò)駕駛行為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)中，包括：

8、構(gòu)建數(shù)字孿生模型；

9、通過(guò)數(shù)字孿生模型模擬目標(biāo)用戶的駕駛環(huán)境；

10、將駕駛行為數(shù)據(jù)輸入數(shù)字孿生模型中，實(shí)時(shí)更新目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)；

11、模擬目標(biāo)用戶的后續(xù)駕駛行為，分析模擬結(jié)果，生成模擬結(jié)果報(bào)告。

12、進(jìn)一步的，一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，構(gòu)建數(shù)字孿生模型中，包括：

13、獲取車輛性能數(shù)據(jù)和周圍環(huán)境元素的歷史參數(shù)；

14、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備獲取當(dāng)前的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)；

15、結(jié)合歷史參數(shù)和實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)字融合技術(shù)和人工智能算法構(gòu)建數(shù)字孿生模型；

16、實(shí)時(shí)更新數(shù)字孿生模型。

17、進(jìn)一步的，一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，人工智能算法構(gòu)建數(shù)字孿生模型包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括：

18、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型至少包括一個(gè)單個(gè)神經(jīng)元，單個(gè)神經(jīng)元的計(jì)算公式為：

19、

20、其中：y為神經(jīng)元的輸出，f為激活函數(shù)，wi是第i個(gè)輸入xi的權(quán)重，xi是第i個(gè)輸入，b為偏置項(xiàng)，n為輸入的數(shù)量。

21、進(jìn)一步的，一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，判斷操作狀態(tài)是否處于非正常閾值中，包括：

22、獲取歷史駕駛行為數(shù)據(jù)和操作狀態(tài)分析結(jié)果；

23、確定操作狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)值；

24、基于目標(biāo)用戶的個(gè)性化差異，調(diào)整非正常閾值；

25、定期更新非正常閾值。

26、進(jìn)一步的，一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，還包括：

27、識(shí)別特殊場(chǎng)景，設(shè)定特殊場(chǎng)景的安全自救知識(shí)庫(kù)和應(yīng)急響應(yīng)流程；

28、若檢測(cè)到目標(biāo)用戶當(dāng)前處于特殊場(chǎng)景，則立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)流程；

29、實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)用戶是否按照應(yīng)急響應(yīng)流程進(jìn)行操作。

30、進(jìn)一步的，一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，還包括：

31、若目標(biāo)用戶未能按照應(yīng)急響應(yīng)流程進(jìn)行操作，則通過(guò)目標(biāo)設(shè)備自動(dòng)向緊急服務(wù)中心發(fā)送求救信號(hào)；

32、實(shí)時(shí)記錄目標(biāo)用戶未啟動(dòng)的應(yīng)急響應(yīng)流程步驟，上傳數(shù)據(jù)并標(biāo)記該應(yīng)急響應(yīng)流程步驟。

33、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，包括：

34、采集數(shù)據(jù)模塊，用于實(shí)時(shí)采集所述目標(biāo)用戶的駕駛行為數(shù)據(jù)，通過(guò)所述駕駛行為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析所述目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)；

35、操作判斷模塊，用于判斷所述操作狀態(tài)是否處于非正常閾值；

36、提示信息模塊，用于若所述操作狀態(tài)處于非正常閾值，則所述目標(biāo)設(shè)備發(fā)送報(bào)警提示信息。

37、第三方面，本公開(kāi)提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一實(shí)施例中的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法的步驟。

38、第四方面，本公開(kāi)提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一實(shí)施例中的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法的步驟。

39、上述一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，通過(guò)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)護(hù)目標(biāo)用戶，實(shí)時(shí)采集和分析目標(biāo)用戶的駕駛行為數(shù)據(jù)，構(gòu)建并應(yīng)用數(shù)字孿生模型，能夠有效地監(jiān)護(hù)目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)，并在檢測(cè)到非正常操作狀態(tài)時(shí)發(fā)送報(bào)警提示，通過(guò)數(shù)字孿生模型目標(biāo)用戶的駕駛環(huán)境和后續(xù)駕駛行為，生成模擬結(jié)果報(bào)告，幫助目標(biāo)用戶預(yù)測(cè)后續(xù)可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況，讓目標(biāo)用戶后續(xù)在實(shí)際駕駛過(guò)程中減少危險(xiǎn)駕駛行為，在仿真實(shí)訓(xùn)方法中加入安全自救知識(shí)，增強(qiáng)目標(biāo)用戶在緊急情況下的自救能力。

技術(shù)特征：

1.一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，應(yīng)用于目標(biāo)設(shè)備，所述目標(biāo)設(shè)備用于監(jiān)護(hù)目標(biāo)用戶，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，通過(guò)所述駕駛行為數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析所述目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)中，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，所述構(gòu)建數(shù)字孿生模型中，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，所述人工智能算法構(gòu)建數(shù)字孿生模型包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，所述判斷所述操作狀態(tài)是否處于非正常閾值中，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及模擬教育領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)字孿生的仿真實(shí)訓(xùn)方法、系統(tǒng)與設(shè)備，通過(guò)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)護(hù)目標(biāo)用戶，實(shí)時(shí)采集和分析目標(biāo)用戶的駕駛行為數(shù)據(jù)，構(gòu)建并應(yīng)用數(shù)字孿生模型，能夠有效地監(jiān)護(hù)目標(biāo)用戶的操作狀態(tài)，并在檢測(cè)到非正常操作狀態(tài)時(shí)發(fā)送報(bào)警提示，通過(guò)數(shù)字孿生模型目標(biāo)用戶的駕駛環(huán)境和后續(xù)駕駛行為，生成模擬結(jié)果報(bào)告，幫助目標(biāo)用戶預(yù)測(cè)后續(xù)可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況，讓目標(biāo)用戶后續(xù)在實(shí)際駕駛過(guò)程中減少危險(xiǎn)駕駛行為，在仿真實(shí)訓(xùn)方法中加入安全自救知識(shí)，增強(qiáng)目標(biāo)用戶在緊急情況下的自救能力。

技術(shù)研發(fā)人員：朱安君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海上益教育設(shè)備制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15