基于sEMG的渣土车驾驶员肌肉疲劳与恢复研究

目的 为了解渣土车驾驶员肌肉疲劳发展与疲劳恢复特征,避免疲劳累积,降低肌肉骨骼损伤风险.方法 设计并组织渣土车模拟驾驶实验.招募8 名被试参与实验,测量驾驶过程和恢复阶段驾驶员主观疲劳评分数据与颈部左右斜方肌、腰部左右竖脊肌、左右多裂肌共6 个肌群的肌肉活动信息,运用统计学分析方法分析肌肉疲劳随驾驶时间和恢复时间而变化的特征.结果 经过180 min模拟渣土车驾驶任务后,驾驶员达到非常疲劳状态,所测量6 个肌群肌肉疲劳,腰部CR-10 评分高于颈部;经过5 min静坐和30 min静坐且听音乐休息后,驾驶员恢复至较清醒状态,所测6 个肌群中,身体左侧相关肌群逐渐恢复,身体右侧相关肌群仍然处于疲劳状态.结论 渣土车驾驶过程肌肉疲劳明显,静坐恢复方式有利于疲劳恢复,但是身体右侧斜方肌、竖脊肌和多裂肌仍处于疲劳状态.

睡眠质量对驾驶员危险驾驶行为和事故风险的影响:睡眠时型的调节作用

目的 考察驾驶员睡眠时型在睡眠质量与危险驾驶行为和事故风险关系中是否存在调节作用.方法 采用线下方式在辽宁省本溪市、河南商丘市和湖南长沙市选取260 名驾驶员,要求他们依次完成匹兹堡睡眠质量指数量表、清晨型与夜晚型评定量表、危险驾驶行为自我报告量表和事故风险评估量表.结果 男性驾驶员在危险驾驶行为(t =-2.769,P<0.05)和事故风险(t =-2.759,P<0.05)上得分均高于女性驾驶员.睡眠质量与危险驾驶行为(r =0.27,P<0.01)和事故风险(r =0.34,P<0.01)呈显著正相关.睡眠质量和睡眠时型可以预测危险驾驶行为和事故风险.随着睡眠质量的提高,清晨型驾驶员得分越低,危险驾驶行为和事故风险都越低.夜晚型驾驶员则没有发现这种变化.结论 睡眠时型在睡眠质量对危险驾驶行为和事故风险的影响中起调节作用.

多特征融合的驾驶员疲劳程度量化方法研究

针对疲劳驾驶检测系统鲁棒性差和疲劳程度划分过于简单的问题,利用MediaPipe人脸关键点检测技术和模糊推理系统,融合多种面部疲劳特征,研究视频序列中驾驶员疲劳程度量化评估方法,实现对驾驶员疲劳程度的实时评分和疲劳预警。首先利用MediaPipe人脸检测模型定位面部关键点;之后使用检测到的关键点从视频帧中实现对面部疲劳动态特征进行提取,得到单位时间内眨眼次数(PERCLOS)、打哈欠时长、有无瞌睡、人脸摆动近似熵四个评估指标,最后设计模糊推理系统对疲劳程度进行量化,实现对驾驶员疲劳程度的实时评估。研究表明,所提出的方法科学有效的实现了对驾驶员疲劳程度的量化评估,进一步提升了基于面部特征的疲劳驾驶检测的鲁棒性和可靠性。

基于频谱分析的自动和手动驾驶疲劳的脑电特征比较

目的探讨不同驾驶模式下,驾驶员产生驾驶疲劳差异的神经机制。方法将30名被试随机分入自动驾驶组和手动驾驶组,完成1h的模拟驾驶任务,实验全程记录脑电图,并在实验前后完成主观疲劳感报告。分析不同驾驶模式下驾驶员主观疲劳感和脑电图变化情况。结果(1)30 min左右自动与手动驾驶组被试出现驾驶疲劳分化,自动驾驶组被试驾驶疲劳程度显著高于手动驾驶组,1 h左右两组被试驾驶疲劳程度分化加剧。(2)自动驾驶模式下驾驶员顶叶脑区(负责感知觉功能)疲劳累积特征最明显。结论与手动驾驶组驾驶员相比,自动驾驶组驾驶员更容易发生驾驶疲劳,并且驾驶疲劳对自动驾驶组驾驶员的感知觉功能损害更严重。

气味对驾驶员疲劳状态及驾驶行为的影响研究

目的为研究气味对驾驶员疲劳状态及驾驶行为的影响。方法采用卡罗琳斯卡嗜睡量表、驾驶行为监测和眼动仪测量了12名被试在释放不同气味前后(唤醒型香气、非唤醒型香气)的疲劳状态和驾驶行为。结果唤醒型香气的释放对短期内降低嗜睡度、提升部分驾驶行为的表现存在显著影响,但其对长期嗜睡度及多数驾驶行为的改善作用有限;非唤醒型香气在影响驾驶员疲劳状态及驾驶行为上无显著作用。结论唤醒型香气可在一定程度上缓解驾驶员疲劳状态、提升驾驶行为表现,本研究指出利用气味开发防驾驶疲劳的创新方案的可能性。

瑞典职业疲劳量表在中国驾驶人群体中的修订

目的引进Ahsberg等编制的瑞典职业疲劳量表(Swedish Occupational Fatigue Inventory-25,SOFI-C),在中国驾驶员群体中进行中文版修订和信效度检验。方法招募持有机动车驾驶证的大学生和职业客车司机作为被试,完成1 h驾驶任务,并在驾驶前后填写SOFI-C量表(除驾驶模式外,无其他不同),随机选取部分(n=27)大学生佩戴脑电仪进行实验,得到有效问卷数据233份,有效脑电数据18份。结果①修订后量表各维度拟合指数良好,χ^(2)/df=3.001,RMSEA=0.093,CFI=0.941、NFI=0.915和TLI=0.921.②修订后量表总的内部一致性系数为0.966,分半信度为0.931,各维度的内部一致性系数和分半信度在0.798-0.955之间。③修订后量表内容效度在0.563-0.899之间,结构效度在0.873-0.940之间。④瞌睡、体力耗尽和身体不适三个因子对应的AVE值均>0.5,且CR值全部高于0.7。⑤量表得分与四、五阶段的脑电指标α波均呈显著正相关;量表前测分数可预测驾驶员在30~50 min内的疲劳程度。结论修订后的驾驶疲劳量表信效度良好,是测量驾驶疲劳的有效工具。

基于视频的驾驶疲劳检测技术的研究

疲劳驾驶已经成为交通事故的重要因素,若能及时监测驾驶员疲劳程度并且对其进行警告,则可降低此类交通事故的发生率。在图像处理的基础上从驾驶员实际状况出发,从背景中分离驾驶员面部区域,分别采用优化等照度线法和优化mouthmap法提取眼睛和嘴巴特征参数,先在模糊神经网络的基础上建立疲劳分类器识别驾驶员疲劳程度,再在DSP系统上去实现疲劳驾驶检测系统。实验结果表明,该系统满足了一般疲劳的动态识别要求,具有较强的实用性。

基于眼动特征及ECG的轨道交通驾驶员疲劳分析与识别

目的分析城市轨道交通驾驶员眼动特征及心电信号(ECG)的变化趋势,探究适宜的疲劳等级划分方法,构建有效的疲劳识别模型。方法招募6名志愿者进行城市轨道交通列车驾驶模拟实验,全程佩戴EQ02+型ECG数据采集套件和Dikablis眼镜式眼动仪,分析被试瞳孔面积变化,采用聚类分析法划分疲劳等级,分析被试SDNN、RMSSD、HF、HFnorm、LF/HF五项心电指标的变化,采用心电信号指标构建支持向量机(SVM)疲劳识别模型。结果(1)被试瞳孔面积总体呈现波动下降的趋势,且与聚类分析法划分的疲劳等级具有一致性。(2)心电指标随实验时间变化明显,反映了交感神经和迷走神经的调节功能,可用于被试疲劳状态分析与识别。(3)对比三种不同核函数下模型的训练结果,高斯核函数识别效果最好,识别率达87.5%。结论眼动特征疲劳等级划分与心电指标SVM疲劳识别模型构建的结合,可为城市轨道交通驾驶员疲劳监测与预测的进一步研究提供依据。

基于PPG的地铁司机驾驶疲劳识别研究

目的本文旨在验证利用光电容积描记术PPG信号代替心电图ECG信号对地铁司机进行疲劳识别的有效性。方法通过设备获取司机PPG信号,并进行心率变异性分析,提取时域、频域及非线性领域等驾驶疲劳相关特征,将瞳孔面积作为疲劳分类的标准,并采用均值漂移聚类划分疲劳等级,最后代入支持向量机SVM模型进行训练。结果地铁司机在驾驶状态下的PPG信号与ECG信号也具有高度一致性;同时疲劳识别的准确率达到85%~90%。结论可以利用PPG信号构建驾驶疲劳实时监测系统,实现地铁司机疲劳状态的实时监测与警示。

疲劳驾驶致交通事故特点及有效预防分析

随着我国经济的快速发展,人们的生活水平呈现逐渐上升趋势,私家车也逐渐增多起来,给人们的日常生活带来极大便利。与此同时,所引发的交通事故也变得越来越多。据资料显示,80%-90%的交通事故都是人为因素所引起,疲劳驾驶、酒驾等都是引发交通事故的主要因素。各种交通事故的发生已经给人们敲响了警钟,如何有效预防交通事故的发生成为急需解决的问题。对此,文中主要针对疲劳驾驶致交通事故特点及有效预防进行了详细的分析,为进一步减少交通事故的发生提供了重要参考依据。

Epworth嗜睡量表(ESS)在驾驶员群体中的应用及信效度检验

目的检验Epworth嗜睡量表(Epworth Sleepiness Scale,ESS)在我国驾驶员群体中的信度和效度,并检验ESS总分与危险驾驶行为频率,自评事故风险以及交通事故次数之间的关系。方法在全国随机选取599名驾驶员完成ESS中文版和驾驶行为量表。结果修订后的ESS包含7个题目,信度为0.846。在过去一个月驾驶活动中,5%驾驶员存在危险性嗜睡情况。ESS总分可以有效地预测驾驶员危险及时频率和自评的事故风险,可以有效地区分有无交通违规的驾驶员。结论修订后的ESS的信度和效度较好,研究者未来应当重视我国驾驶员的嗜睡情况,提高道路安全。

基于音乐对不同道路驾驶疲劳的唤醒作用

目的研究在不同道路上音乐对于疲劳驾驶的唤醒作用。方法采用模拟驾驶舱仿真实验,通过实验收集的心电、主观疲劳评价等驾驶疲劳指标进行定性和定量的分析,采用可重复双因素方差分析方法分析了驾驶疲劳度量的心电指标随播放音乐的变化的显著性,采用模糊综合评价分析的方法对主观疲劳评价的统计数据进行综合评定,最终以综合评定的结果为参照对方差分析的结果进行验证。结果可重复双因素方差分析结果表明,音乐对驾驶员驾驶疲劳的心理指标参数频域分析的低频成份(LF)、频域分析低频与高频的比值(LF/HF)、正常心跳间距之间的标准差(SDNN)的变化有显著影响,没有证据表明不同道路以及音乐和路段的交互作用对驾驶员驾驶疲劳前后的心理指标参数的变化有显著影响;模糊综合评价分析法结果表明音乐对驾驶员疲劳状态下的唤醒作用显著,道路和城市道路驾驶疲劳的唤醒作用没有明显差异。结论音乐对不同道路的驾驶疲劳均存在显著的唤醒作用。

浅析疲劳驾驶的成因与预防

近年来疲劳驾驶已经成为我国道路交通事故的主要原因之一。如何采取有效措施来预防和制止疲劳驾驶？本文对此进行了一番调查和思考。

疲劳驾驶与交通事故关系

对国内外道路交通事故数据进行了统计,分析了疲劳驾驶事故中驾驶人特征、事故时段分布及高速公路上交通事故主要成因,研究了疲劳驾驶对操作行为的影响和驾驶人疲劳产生的原因,提出了疲劳驾驶预防对策。分析结果表明：30岁以下男驾驶人、3年以下驾龄和10年左右驾龄的驾驶人是疲劳驾驶事故的高发群体;2：00~6：00与15：00~16：00是疲劳驾驶事故的高发时段;高速公路上疲劳驾驶引发的交通事故比例远高于普通公路;疲劳驾驶产生的原因主要包括长时间驾驶、睡眠不足或质量差、生理节律、驾驶人因素等。通过保证驾驶人有充足的睡眠与短暂休息,合理安排行车时间及使用疲劳预警装置等方法,可以有效预防疲劳的产生,减少疲劳驾驶事故的发生。