駕駛?cè)司X(jué)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、道路交通事故是多年來(lái)困擾世界各國(guó)的社會(huì)問(wèn)題，它直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車輛擁有量增加和非職業(yè)駕駛?cè)巳藬?shù)增多，致使交通事故量大幅增加，己經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)第一公害，給人類社會(huì)造成的傷害大于任何一種自然與社會(huì)災(zāi)害。影響交通安全的因素有很多，其中駕駛?cè)说娜藶橛绊懸蛩厥窃斐山煌ㄊ鹿实闹饕?。大量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，70％以上道路交通事故的發(fā)生都與駕駛?cè)俗陨砑捌漶{駛行為特性直接相關(guān)。其中，駕駛?cè)说途X(jué)性駕駛行為是影響交通安全

2、的駕駛?cè)藶橐蛩刂凶钪匾慕M成部分，是引發(fā)惡性交通事故的重要原因之一。低警覺(jué)性駕駛行為的深入研究有助于提高駕駛?cè)税踩枘芰Γ瑢?shí)現(xiàn)駕駛?cè)税踩{駛的目的。
　　 目前國(guó)內(nèi)外駕駛?cè)诵袨樘匦缘南嚓P(guān)研究主要集中在駕駛?cè)诵睦碚J(rèn)知性、生理應(yīng)激反應(yīng)特性及駕駛適應(yīng)性等方面。研究大多采用單因子分析法，以問(wèn)卷數(shù)據(jù)調(diào)查或者實(shí)驗(yàn)室仿真模擬的方法進(jìn)行分析，結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)理論分析駕駛行為的變化規(guī)律，從駕駛?cè)诵睦砼c生理特性研究入手，挖掘引發(fā)危險(xiǎn)駕駛行為的本質(zhì)原因，

3、為交通安全管理與行車安全保障研究提供科學(xué)依據(jù)。
　　 在特定實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件下進(jìn)行的駕駛行為仿真模擬分析與實(shí)際駕駛時(shí)駕駛?cè)松砼R其境條件下的心理特性、生理特性和行為特征有本質(zhì)區(qū)別，在駕駛?cè)司栊院团d奮程度上有巨大的差異。基于既往駕駛?cè)笋{駛行為特征數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的研究雖然構(gòu)建出很多駕駛行為數(shù)學(xué)表述模型，對(duì)駕駛行為的規(guī)范化和安全化起到了示范性指導(dǎo)作用，但是實(shí)際駕駛過(guò)程中駕駛?cè)朊媾R迥異的環(huán)境，心理和生理上的差異和駕駛行為具有突變性的特點(diǎn)，使得現(xiàn)

4、有駕駛模型研究成果難以應(yīng)用到駕駛個(gè)體安全保障的實(shí)際中去。目前，駕駛行為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)價(jià)的工程實(shí)用性研究成果尚未見(jiàn)發(fā)表。
　　 警覺(jué)度是指人集中精力執(zhí)行一項(xiàng)操作任務(wù)時(shí)所表現(xiàn)出的靈敏程度。許多人機(jī)交互系統(tǒng)需要操作人員保持一定的警覺(jué)度。駕駛警覺(jué)性是指駕駛?cè)雽?duì)車輛行駛刺激信息保持警惕并且能夠作出適當(dāng)應(yīng)激反應(yīng)的能力，這種能力必須貫穿于駕駛過(guò)程的始終。任何一個(gè)小小的疏忽都有可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，這種疏忽性行為是本文研究對(duì)象——駕駛?cè)氲?/p>

5、警覺(jué)性駕駛行為。本課題源于國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“駕駛?cè)氚踩{駛行為分析平臺(tái)與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究及示范”中的子項(xiàng)專題“駕駛?cè)瞬话踩{駛狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警分析技術(shù)研究”，主要開(kāi)展駕駛?cè)说途X(jué)性行為特征檢測(cè)以及智能評(píng)價(jià)技術(shù)的研究。
　　 駕駛?cè)朐谡ｑ{駛狀態(tài)和警覺(jué)性降低狀態(tài)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同的行為特征，其中表征駕駛?cè)笋{駛性能的行為指標(biāo)主要包括：車道安全保持的穩(wěn)定性，相對(duì)車問(wèn)距控制的安全性，駕駛?cè)俗⒁曅袨榈陌踩?，車輛速度、方向控制能力，對(duì)外部事件的

6、反應(yīng)能力以及駕駛強(qiáng)度的高低等。目前相關(guān)研究大多基于駕駛?cè)诵碾姴?、腦電波信息、脈搏血壓和體內(nèi)新陳代謝產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)進(jìn)行車輛控速、對(duì)外部事件的反應(yīng)能力以及駕駛強(qiáng)度的研究，該方法雖然準(zhǔn)確直接，易于做出正確的評(píng)價(jià)和判斷，但是接觸式的測(cè)量且儀器復(fù)雜，難以進(jìn)行車載實(shí)時(shí)在線檢測(cè)應(yīng)用。針對(duì)目前存在的問(wèn)題，研究以駕駛?cè)说途X(jué)性不安全駕駛行為為研究對(duì)象，構(gòu)建駕駛?cè)腭{駛行為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析平臺(tái)，針對(duì)駕駛個(gè)體進(jìn)行駕駛行為組織結(jié)構(gòu)化和過(guò)程化的研究，由個(gè)體到群體，由表及里

7、進(jìn)行駕駛低警覺(jué)性行為因子的檢測(cè)和融合評(píng)價(jià)。研究采用實(shí)車試驗(yàn)的方法，設(shè)定多種不安全駕駛工況，以駕駛?cè)藸顟B(tài)和車輛行駛狀態(tài)表征為檢測(cè)內(nèi)容，實(shí)時(shí)對(duì)駕駛?cè)藗€(gè)體進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)駕駛?cè)说途X(jué)性行為表征信息的提取，完善了駕駛行為檢測(cè)分析技術(shù)。研究深化了對(duì)駕駛?cè)艘蛩匾l(fā)事故機(jī)理的研究，把握不安全駕駛行為的規(guī)律、特點(diǎn)和深層次原因，拓寬?cǎi){駛?cè)氩话踩{駛行為機(jī)理研究的深度與廣度。
　　 駕駛低警覺(jué)性駕駛行為表征信息具有多源性，除通過(guò)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)反映出的駕駛?cè)?/p>

8、反應(yīng)能力和駕駛強(qiáng)度指標(biāo)外，還包括不安全駕駛注視表征，車道偏離表征（含方向控制能力），以及危險(xiǎn)車間距表征（含速度控制能力）等信息。研究應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)對(duì)駕駛?cè)诉M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，信息主要包括兩個(gè)部分：駕駛?cè)俗⒁曁卣餍畔⒑蛙囕v行駛外在表征特征信息。通過(guò)實(shí)時(shí)獲取車道偏離信息和相對(duì)車間距信息，實(shí)現(xiàn)車道偏離狀態(tài)和危險(xiǎn)車間距跟馳的檢測(cè)。研究通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)的駕駛?cè)四槻刻卣餍畔⑦M(jìn)行駕駛?cè)俗⒁曁卣餍畔⑻崛?，?shí)時(shí)提取駕駛?cè)穗p眼間的橫向?qū)挾龋ㄍ啵┖妥彀偷诫p眼連

9、線中點(diǎn)之間的縱向距離——人臉“T”型線信息，實(shí)現(xiàn)駕駛?cè)瞬话踩⒁曁卣鳡顟B(tài)的檢測(cè)。
　　 研究運(yùn)用多智能體理論構(gòu)建低警覺(jué)性駕駛行為監(jiān)測(cè)體系，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從大量檢測(cè)數(shù)據(jù)中提取出低警覺(jué)性駕駛行為的特征信息。采用貝葉斯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行特征模式分類，運(yùn)用Dempster-Shafer證據(jù)推理技術(shù)進(jìn)行信息融合，實(shí)現(xiàn)多智能體系統(tǒng)協(xié)商合作和策略規(guī)則匹配，實(shí)現(xiàn)低警覺(jué)性駕駛行為的智能決策，提高低警覺(jué)性駕駛行為表征信息甄別的自適應(yīng)性、準(zhǔn)確性和智