科學(xué)培訓(xùn)與節(jié)能增效效果研究

[摘 要]2007年11月1日起，新《機(jī)動(dòng)車駕駛員培訓(xùn)教學(xué)大綱》正式實(shí)施，大綱規(guī)定駕駛培訓(xùn)推行計(jì)時(shí)制培訓(xùn)和駕駛模擬器教學(xué)。因此，本論文從改變?cè)信嘤?xùn)模式，使駕駛模擬器與實(shí)車結(jié)合進(jìn)行駕駛培訓(xùn)，降低培訓(xùn)成本、提高培訓(xùn)效率，達(dá)到節(jié)能增效效果進(jìn)行研究。

[關(guān)鍵詞]駕駛培訓(xùn) 模擬器 節(jié)能增效

作者簡(jiǎn)介：汪澤建，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師。

一、引言

隨著加入WTO，我國(guó)的汽車業(yè)已成為支柱產(chǎn)業(yè)，機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)增加，使道路擁堵，行車環(huán)境日益惡化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于駕駛員技術(shù)及素質(zhì)原因造成交通事故占總量的80%以上，道路交通安全問題已成為社會(huì)高度關(guān)注的問題。同時(shí)由于培訓(xùn)成本上升，環(huán)境保護(hù)成本過高等原因，迫切需要科學(xué)培訓(xùn)，提高駕駛培訓(xùn)質(zhì)量，從而能改善道路交通安全，達(dá)到節(jié)能增效的目的。

二、研究的必要性

（一）是社會(huì)發(fā)展的需要。我國(guó)汽車正以不可逆轉(zhuǎn)之勢(shì)迅速進(jìn)入家庭，但也造成道路擁擠，汽車行駛的尾氣排放和噪聲污染。駕駛培訓(xùn)所造成環(huán)境污染和增加道路擁擠同樣不容忽視。

（二）是新教學(xué)大綱、公安部91號(hào)令的要求。隨著汽車駕駛培訓(xùn)市場(chǎng)的開放、車輛技術(shù)的發(fā)展、新交通法規(guī)的實(shí)施、道路情況的變化，駕駛培訓(xùn)從培養(yǎng)技術(shù)型學(xué)員轉(zhuǎn)換為培養(yǎng)技能型學(xué)員(擴(kuò)展：技術(shù)型學(xué)員需具備專業(yè)駕駛員所必需的技術(shù)，需通過行業(yè)部門營(yíng)運(yùn)資格認(rèn)證。技能型學(xué)員則是必需具備最基本的駕駛能力)。使原有的汽車駕駛員培訓(xùn)模式發(fā)生了較大的變化，現(xiàn)有的汽車駕駛員培訓(xùn)模式和手段已經(jīng)在很大程度上不能適應(yīng)新的汽車駕駛培訓(xùn)教學(xué)的要求。

（三）是節(jié)約能源法、節(jié)能技術(shù)政策大綱的要求。原有的培訓(xùn)模式缺乏科學(xué)管理手段，培訓(xùn)成本高、效率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，且影響環(huán)保。

三、研究的目的和意義

科學(xué)駕駛培訓(xùn)教學(xué)，樹立科技興駕、文明駕駛、節(jié)能增效的理念。降低培訓(xùn)成本，提高培訓(xùn)效率，減少資源浪費(fèi)，培養(yǎng)駕駛員的節(jié)能意識(shí)，全面提高駕駛技術(shù)水平，達(dá)到教學(xué)大綱要求的預(yù)期目標(biāo)和節(jié)能增效目的。

四、駕駛模擬器的作用和效果

（一）汽車駕駛模擬器的基本原理

駕駛模擬器是以計(jì)算機(jī)為控制核心、模擬實(shí)車特性，產(chǎn)生逼真的實(shí)車操作效果并提供多種訓(xùn)練路況的模擬器。該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)顯示訓(xùn)練道路圖形來模擬汽車行進(jìn)狀況，將學(xué)員的駕駛操作在屏幕上顯示出來。通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生汽車行駛過程中的虛擬視景、音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真，使操作者沉浸在虛擬駕駛環(huán)境中，根據(jù)虛擬駕駛環(huán)境提供的視覺、聽覺、觸覺感受，構(gòu)想其駕駛動(dòng)作，體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)世界中的汽車駕駛，顯然具有節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)和培訓(xùn)不受時(shí)間、氣候、場(chǎng)地的限制，訓(xùn)練效率高、培訓(xùn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。它能夠提示操作規(guī)范，指出學(xué)員操作過程中的錯(cuò)誤，引導(dǎo)其正確地操作，并對(duì)學(xué)員的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行客觀評(píng)判，便于學(xué)員自學(xué)和提高。是一種較理想的現(xiàn)代化教學(xué)工具。

（二）教練內(nèi)容起點(diǎn)提高

模似駕駛訓(xùn)練可以集中安排在實(shí)車教練之前，也可以分散安排，結(jié)合初、中、高三個(gè)階段的內(nèi)容分別進(jìn)行。由于它的駕駛室和實(shí)車相似，擋風(fēng)玻璃前有大型屏幕，放影機(jī)放映出各種路面情況，左右兩側(cè)的電影屏幕映出車體所處的位置及道路環(huán)境狀況，在音響配合下進(jìn)行講解，學(xué)員猶如身臨其境景態(tài)逼真，路感和實(shí)感加強(qiáng)了。初級(jí)階段它取代了孤立的對(duì)操縱機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，單純的手腳動(dòng)作，結(jié)合路面情況的動(dòng)態(tài)，使眼、耳、大腦和手腳同時(shí)受到相互配合的協(xié)調(diào)訓(xùn)練，因此，不僅教練的起點(diǎn)提高了，而且教學(xué)效果也好。

路況應(yīng)變能力訓(xùn)練加強(qiáng)。第一，教練內(nèi)容的起點(diǎn)從局部提高到全信息水平，促使教練階段轉(zhuǎn)換的過渡適應(yīng)期的影響減弱，教學(xué)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換速度減慢，學(xué)員的消化程度和鞏固性得到加強(qiáng)。第二，由于傳統(tǒng)的實(shí)車教練雖然是在公路上進(jìn)行的，但是它會(huì)受到地理和氣候條件的限制，例如城市難逢氣候多變的山區(qū)公路，夏天碰不見雪路，冬天難遇大雨澇沱。模擬駕駛系統(tǒng)卻能夠通過影片集中放映出各種特點(diǎn)的道路，例如普通道路，山區(qū)公路、城市商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、雨水路、泥濘路、雪路、砂石路等各種復(fù)雜路況。結(jié)合這些路況進(jìn)行應(yīng)變處理方法的教學(xué)，而且，可以反復(fù)放映，重復(fù)訓(xùn)練直到學(xué)員掌握為止。這種教練方式是傳統(tǒng)的實(shí)車訓(xùn)練辦不到的，因?yàn)閷?shí)際情景沒有不隨時(shí)光流逝的，既不可能使時(shí)光逆轉(zhuǎn)，也不可能使景態(tài)暫時(shí)留住，任其反復(fù)訓(xùn)練。第三，模擬駕駛系統(tǒng)能夠通過影片映出某些緊急狀況進(jìn)行教學(xué)。例如：行人突然橫穿公路，車前的自行車突然倒下，前車突然剎車;灌木叢中的車輛突然駛?cè)胲嚨?支路口突然出現(xiàn)來車，急速行駛時(shí)突然爆胎等險(xiǎn)情，結(jié)合險(xiǎn)情進(jìn)行應(yīng)變措施教學(xué)，讓學(xué)員掌握避免車禍的技巧。模擬駕駛系統(tǒng)具有電腦控制的檢測(cè)器，不斷的測(cè)定學(xué)員操作的正、誤、優(yōu)、劣和應(yīng)變反應(yīng)時(shí)間，評(píng)定每個(gè)學(xué)員的學(xué)習(xí)成績(jī)和操作靈敏度。教師則通過監(jiān)視屏幕可隨時(shí)觀察到學(xué)員的操作狀況。這種能夠用電腦科學(xué)的鑒別學(xué)習(xí)效果的功能，比單憑感觀印象評(píng)定成績(jī)的做法優(yōu)越多了。綜合以上三個(gè)方面的作用，運(yùn)用駕駛模擬器教學(xué)，可使學(xué)員路況應(yīng)變能力加強(qiáng)。

（三）教練員水平影響減小、規(guī)范新手操作

模擬駕駛的教學(xué)軟件，可以由專家們集體研究，反復(fù)修改，精心制作達(dá)到理想的標(biāo)準(zhǔn)。于是，各個(gè)教師之間教學(xué)水平參差不齊，經(jīng)驗(yàn)多少的差別對(duì)教練效果不均衡的影響得以減小。

協(xié)助新手駕駛培訓(xùn)是駕駛模擬器最為常用的功能。由于在駕駛培訓(xùn)初期，人們對(duì)汽車這樣一個(gè)完全陌生的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作，難免會(huì)產(chǎn)生緊張、生疏等不適應(yīng)感，因此新手在操作過程中容易造成交通事故。

汽車駕駛培訓(xùn)有理論學(xué)習(xí)和駕駛技術(shù)實(shí)科教學(xué)兩方面。理論培訓(xùn)是讓學(xué)員理解車輛的構(gòu)造知識(shí)、交通規(guī)則和安全行駛的注意事項(xiàng)，駕駛技術(shù)培訓(xùn)是讓學(xué)員在教練的指導(dǎo)下，實(shí)際操作車輛，掌握各種環(huán)境下的駕駛要領(lǐng)與技巧。傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法是教員先在教室中進(jìn)行幾天的理論課教學(xué)，然后再由教練陪同學(xué)員在車上實(shí)習(xí)駕駛技術(shù)。駕駛模擬器的出現(xiàn)使得很大一部分理論學(xué)習(xí)和實(shí)車訓(xùn)練都轉(zhuǎn)移到駕駛模擬器上來。它包含道路交通標(biāo)志的學(xué)習(xí)、交通法規(guī)的學(xué)習(xí)、語音向?qū)А㈠e(cuò)誤操作提示等，這是一種不受場(chǎng)地天氣等影響，可全天候訓(xùn)練。學(xué)員不用教練在旁邊也可以知道自己訓(xùn)練是否規(guī)范和正確。

所以引入駕駛模擬器來過度操作生疏階段，對(duì)駕駛操作過程進(jìn)行規(guī)范和駕駛信心的增強(qiáng)有以下一系列的優(yōu)勢(shì)，駕駛模擬器可以選擇不同的道路場(chǎng)景來滿足訓(xùn)練的要求。

1．一般道路：場(chǎng)景中有鐵道路口、單行道、限定距離換檔等內(nèi)容。

2．高速公路：場(chǎng)景中有超車道、行車道、出口等交通標(biāo)志牌，車距確認(rèn)、隧道、高速公路出入口等內(nèi)容。

3．城市道路：場(chǎng)景中有立交橋、十字路口、丁字路口、環(huán)形島、環(huán)城路、行人橫穿道路等內(nèi)容。

（四）能訓(xùn)練學(xué)員的應(yīng)變、判斷、決策能力以及危險(xiǎn)情況的處理能力。使學(xué)員對(duì)各種可能出現(xiàn)或己經(jīng)出現(xiàn)的各種道路復(fù)雜和危險(xiǎn)情況進(jìn)行識(shí)別、判斷，進(jìn)而做出決定并采取處理措施。這種能力也正是實(shí)車訓(xùn)練的重要目的，卻是實(shí)車訓(xùn)練難以做到的。系統(tǒng)還可以測(cè)試學(xué)員對(duì)各種緊急情況做出應(yīng)變的反應(yīng)時(shí)間，有針對(duì)性的指導(dǎo)學(xué)員加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)訓(xùn)練，提高學(xué)員應(yīng)變能力。能使學(xué)員了解各種緊急、危險(xiǎn)情況的處理方法及后果。系統(tǒng)模擬的緊急和危險(xiǎn)情況是學(xué)員一生中只能遇到一次或一生都不一定能遇到的，但這種情況卻隨時(shí)可能發(fā)生，這一特點(diǎn)是實(shí)車訓(xùn)練無法實(shí)現(xiàn)的。

（五）駕駛模擬器可以對(duì)訓(xùn)練天氣進(jìn)行選擇。學(xué)員可以選擇 “雪天”、“霧天”、“雨天”及“黑夜”，體會(huì)不同天氣狀況下的駕駛特點(diǎn)。例如，雪天路面極滑，霧天視線極其不好等，可以增強(qiáng)學(xué)員在不同惡劣天氣駕車時(shí)的適應(yīng)能力。

（六）能讓學(xué)員較好的了解時(shí)間、速度、距離的概念。這也是實(shí)車訓(xùn)練的重點(diǎn)，但由于在實(shí)車訓(xùn)練時(shí)各種路況、不同磨擦系數(shù)的路面不一定都能遇到，因此難以全方位掌握。模擬訓(xùn)練系統(tǒng)可以提供各種磨擦系統(tǒng)路面，讓學(xué)員體會(huì)不同速度的剎車距離，使學(xué)員能根據(jù)路面情況選擇相應(yīng)速度駕駛，掌握這種技巧是減少交通事故的重要環(huán)節(jié)。

（七）校正駕駛行為、降低油耗及污染

汽車駕駛行為并不是一種簡(jiǎn)單、重復(fù)的體力勞動(dòng)，而是一門涉及學(xué)科較多，綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng)、腦力與體力相互協(xié)調(diào)地操作技術(shù)。駕駛操作主要是指駕駛員動(dòng)作如：換檔、加速踏板、制動(dòng)踏板、轉(zhuǎn)向盤等的操作。而駕駛決策主要是指駕駛員根據(jù)交通環(huán)境和車輛狀況選擇適當(dāng)?shù)鸟{駛工況，確定汽車等速、加速、減速、怠速、停車等駕駛工況。不同的駕駛員有著不同的駕駛行為、駕駛習(xí)慣，如對(duì)轉(zhuǎn)向盤、離合器、加速踏板的控制。好的駕駛行為會(huì)降低汽車的燃料消耗和減少?gòu)U氣排放。根據(jù)研究人員對(duì)我國(guó)運(yùn)輸單位調(diào)查分析表明，各專業(yè)運(yùn)輸企業(yè)駕駛員之間的百公里燃料消耗差值為2，34~6，81L/100km，充分說明汽車駕駛員操作技術(shù)對(duì)其車輛運(yùn)行燃料消耗有著重要的影響。

而通過駕駛模擬器培訓(xùn)，可有效地糾正學(xué)員的駕駛行為。由于駕駛臺(tái)與主控制臺(tái)之間有良好的信息反饋系統(tǒng)，能夠及時(shí)給操作的學(xué)員提出信息(手動(dòng)或自動(dòng))，學(xué)員若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不及時(shí)糾正，計(jì)算機(jī)就能記錄他們所犯的錯(cuò)誤和類別，并附諸打印。這種駕駛訓(xùn)練模式，學(xué)員能夠很快地進(jìn)入“角色”，記憶并修正駕駛行為。

此外，駕駛模擬器的配套軟件是以虛擬視景重現(xiàn)道路交通環(huán)境。因此可將汽車駕駛節(jié)油操作技術(shù)引入駕駛教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。汽車駕駛節(jié)油操作包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、汽車起步加速、換檔、車速控制、離合器運(yùn)用、節(jié)氣門控制、安全滑行等多方面。在駕駛教學(xué)各個(gè)階段上進(jìn)行這些方面模擬技巧的訓(xùn)練。這樣訓(xùn)練了學(xué)員駕駛的基本操作動(dòng)作，掌握在城市、復(fù)雜道路、緊急情況處理中的節(jié)油要點(diǎn)。然后再進(jìn)行實(shí)車訓(xùn)練，就能收到事半功倍的效果。從《汽車駕駛節(jié)油操作技術(shù)的試驗(yàn)研究》課題組試驗(yàn)結(jié)果來看：汽車駕駛操作技術(shù)較好的駕駛員，按照汽車駕駛節(jié)油要點(diǎn)可節(jié)油2 %~4%;汽車駕駛技術(shù)一般的駕駛員，按照汽車駕駛節(jié)油要點(diǎn)可節(jié)油4 %~7%;汽車駕駛技術(shù)較差的駕駛員，按照汽車駕駛節(jié)油要點(diǎn)可節(jié)油7%~12%。可見，駕駛技術(shù)的規(guī)范與否，對(duì)能源的節(jié)約浪費(fèi)是有著重要的影響。

（八）推動(dòng)駕駛安全教育培訓(xùn)

在現(xiàn)實(shí)生活中，人們很難親歷一次交通事故，無法直觀地認(rèn)識(shí)到安全駕駛的重要性，也無法探究交通事故的演變過程。而駕駛模擬器能把現(xiàn)實(shí)中無法經(jīng)歷或再現(xiàn)的交通事故真實(shí)地展現(xiàn)在人們面前，使人如同親身經(jīng)歷了事故的全過程，從而清楚正確地找到引發(fā)交通事故的真正元兇，給人們?cè)诮窈蟮鸟{駛行為處理過程中，上好安全一課。

五、新培訓(xùn)模式的節(jié)能減排效益分析

（一）減少汽車尾氣排放的污染

目前，多數(shù)汽車使用的燃料是汽油或柴油。它們?nèi)紵龝r(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)會(huì)直接排放到空氣中，對(duì)空氣造成污染，尾氣中的主要污染物有一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮氧化物、含鉛化合物和煙塵等，會(huì)對(duì)人體造成極大傷害。而駕駛模擬器的驅(qū)動(dòng)能源為電力，污染少，環(huán)保，且耗電量極低。

（二）減少汽車運(yùn)行的噪聲污染

燃油汽車是噪聲的主要來源之一，汽車的噪音、振動(dòng)大小決定于發(fā)動(dòng)機(jī)本身和行駛條件。燃油汽車在行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎、氣流、排氣管等不斷產(chǎn)生噪聲。而駕駛模擬器沒有噪聲污染。

（三）駕駛模擬器部分替代實(shí)車訓(xùn)練，降低油耗

從2007年11月1日起，新版《機(jī)動(dòng)車駕駛員培訓(xùn)教學(xué)大綱》正式實(shí)施。新大綱借鑒了發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，推行計(jì)時(shí)制培訓(xùn)和駕駛模擬器教學(xué)。其優(yōu)勢(shì)在于模擬器座艙內(nèi)有汽車的各種操縱機(jī)構(gòu)，學(xué)員坐上去有一種進(jìn)入實(shí)車的感覺，可進(jìn)行轉(zhuǎn)向盤、離合器、加速踏板、制動(dòng)踏板、變速器等各種操作機(jī)構(gòu)的配合訓(xùn)練。教練員在總控制臺(tái)指揮學(xué)員的訓(xùn)練，可實(shí)現(xiàn)1對(duì)5、 1對(duì)10的訓(xùn)練，省時(shí)、省錢、省地。實(shí)車教學(xué)（以桑塔納為例）耗油量1，3升/小時(shí)左右,按4元/升計(jì), 每小時(shí)運(yùn)行費(fèi)用要5，2元。而駕駛模擬器耗電量0，5度/小時(shí)左右，按 0， 56元/度計(jì),每小時(shí)運(yùn)行費(fèi)用僅為0，28元。駕駛模擬器的成本優(yōu)勢(shì)顯而易見。以2007年為例，如果實(shí)施駕駛模擬器教學(xué)，每培訓(xùn)一個(gè)學(xué)員，56個(gè)實(shí)科教學(xué)學(xué)時(shí)，可使用駕駛模擬器教學(xué)10個(gè)學(xué)時(shí)，平均可節(jié)約燃油13升。僅2007年一年，全國(guó)培訓(xùn)510萬駕駛員就可節(jié)約6630萬升燃油。

（四）駕駛模擬器培訓(xùn)可減輕道路擁堵

我國(guó)道路交通混合度，復(fù)雜性列世界之首，機(jī)動(dòng)車、人力車、自行車、行人同道而行，爭(zhēng)道搶行，導(dǎo)致交通秩序混亂，且極易引發(fā)交通事故。加之學(xué)員新手駕車，道路交通行駛經(jīng)驗(yàn)不足，行駛速度較慢，增大了各區(qū)城鄉(xiāng)結(jié)合部的交通負(fù)荷。駕駛模擬器培訓(xùn)是有利于自然資源合理利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目。也不會(huì)像實(shí)車一樣在出行高峰造成擁堵，可以緩解城市道路交通及大面積場(chǎng)地的壓力。如果嚴(yán)格按新大綱的要求執(zhí)行，在規(guī)定的56個(gè)小時(shí)上車駕駛培訓(xùn)中，有10個(gè)小時(shí)用于仿真的駕駛模擬器上，將會(huì)有近2成的教練車避開城市的道路交通擁堵時(shí)段?？s短實(shí)車訓(xùn)練時(shí)間三分之一，減輕了道路擁擠程度，保障培訓(xùn)安全。

汽車駕駛模擬器正是一種既能提高駕駛員水平，又降低各種費(fèi)用的最為有效的訓(xùn)練工具。由于使用了計(jì)算機(jī)和各種實(shí)車操縱件、儀表來逼真模擬車輛行駛環(huán)境和駕駛艙的環(huán)境，受訓(xùn)人員可以有駕駛汽車的真實(shí)感覺。顯然，汽車駕駛模擬器具有節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)和培訓(xùn)不受時(shí)間、氣候、場(chǎng)地的限制，訓(xùn)練效率高、培訓(xùn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。將它廣泛用于車輛駕駛培訓(xùn)，非常適合中國(guó)國(guó)情，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

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