近年来,尽管我国对交通基础设施投资巨大,但道路里程的增加仍满足不了快速增长的车辆出行需求;加之其它相关因素的影响,如驾驶员素质、道路环境、车辆性能等,导致目前我国交通安全形势十分严峻。因此,有必要对影响道路交通安全的因素进行深入的研究。在研究道路交通安全因素的过程中,很多危险情景都无法在实际道路环境中亲身体验。例如:不合理的道路线形组合、标志标线设计,行人突然横穿马路,正常行驶时前方车辆突然减速或刹车,机动车不按照交通规则让行,路边停靠的车辆突然启动驶入行车道等。但是近年来,虚拟现实技术和计算机仿真技术的快速发展,为开发用于道路交通问题研究的仿真系统提供了相关的技术保障。笔者参与了所在课题组的学科建设项目,根据所承担的工作,在道路交通安全致因分析虚拟场景的设计与实现方面做了大量的深入探索和实践。该系统是在实验室已有的驾驶模拟器软件系统基础之上进行开发的。它不仅为道路交通事故多元致因分析研究提供了试验平台;同时也为培训型驾驶模拟器提供了一套用于提高训练员应变能力的危险情景模型。笔者利用开源的图形渲染引擎(OGRE)及图形用户界面库(OuickGUI),结合虚拟现实技术原理,设计并实现了该系统。本论文的主要研究成果如下:1)实现了道路线形的三维数据自动化生成系统。该系统不仅加快了虚拟驾驶道路场景生成,而且使得道路场景更加符合道路设计规范。2)分析了OGRE主要框架,并对道路模型可视化仿真技术做了深入研究,特别是如何使路块更加平滑的渲染方式。3)研究了QuickGUI的使用方法,实现了道路环境以及危险情景模型设计的场景编辑器。其中,道路环境的设计包括道路标志标线,交叉口,智能车辆的行驶轨迹以及信号灯等的设计。4)实现了道路环境情景模型的动态仿真,并为驾驶模拟器提供了一套可扩展的设计接口。系统运行效果表明,通过系统实时产生的虚拟道路模型、道路环境、危险情景模型,不仅大大增强了操作者的沉浸感;而且达到了突发情景对驾驶员产生影响的效果。同时为使用驾驶模拟器进行交通事故多元致因分析,进行驾驶员的培训和安全教育打下了良好的基础。