基于駕駛員生理特征分析的駕駛疲勞狀態(tài)識(shí)別方法研究.pdf

1、駕駛疲勞是造成重大道路交通事故的重要原因之一，利用疲勞駕駛時(shí)駕駛員的一些生理指標(biāo)的變化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛疲勞狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。為對(duì)不同精神狀態(tài)時(shí)駕駛員的特異性生理指標(biāo)進(jìn)行分析比較，采集了駕駛模擬器上被測(cè)試者連續(xù)操作時(shí)的心率、皮電、肌電、皮溫、呼吸深度/頻率等幾項(xiàng)生理指標(biāo)，提取了被試疲勞狀態(tài)時(shí)的生理特征值，建立了駕駛員生理信息庫(kù)，并利用模糊聚類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)駕駛疲勞狀態(tài)的識(shí)別，為研制簡(jiǎn)單、實(shí)用的駕駛疲勞監(jiān)測(cè)裝置奠定了一定的研究基礎(chǔ)。 利用駕

2、駛員生理信息采集正交實(shí)驗(yàn)，采集了被試在駕駛模擬器連續(xù)駕駛時(shí)的心率、皮電、肌電、皮溫、呼吸深度/呼吸頻率等多項(xiàng)生理指標(biāo)，并利用直觀分析法分析了不同實(shí)驗(yàn)因素對(duì)被試精神狀態(tài)的影響。 在實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，選取被試3種精神狀態(tài)(正常、臨界、疲勞)的各16組生理指標(biāo)數(shù)據(jù)。通過(guò)在時(shí)域中對(duì)比分析這48組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，不同精神狀態(tài)時(shí)數(shù)據(jù)特征表現(xiàn)不明顯，因此在頻域中對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了進(jìn)一步分析，分別對(duì)48組數(shù)據(jù)進(jìn)行5尺度的db4小波分解，分析比較各層

3、高頻及低頻系數(shù)及其重構(gòu)信號(hào)，提取了對(duì)被試精神狀態(tài)反應(yīng)較敏感的8項(xiàng)特征參數(shù)(分別為：肌電的σm、ca5_e、cd1_e，心率的σh、ca5_e、cd1_e、rd2_range，呼吸量的rd1range)作為駕駛疲勞狀態(tài)識(shí)別的特征向量。 根據(jù)駕駛疲勞狀態(tài)特征向量及其對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)集，利用模糊聚類(lèi)方法對(duì)被試精神狀態(tài)分兩步進(jìn)行識(shí)別：①對(duì)Mca5_e進(jìn)行模糊C-均值聚類(lèi)，將駕駛狀態(tài)分為正常和非正常狀態(tài)；②利用σh、Hca5_e、Hcd1_