基于生理信号的驾驶疲劳预警对策有效性的实验研究

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1、国内图书分类号：U4911825382单位代码：10005学号：S200704198密级：公开北京工业大学硕士学位论文题目基王生理信墨笪垫壁瘦蕴亟鳘盟筮直煎挂的塞验婴究英文并列EXPERIMENTALRESEARCHONEFFECTIVENESSOFPRE．WARNINGCOUNTERMEASUREOFDRIVINGFATIGUEBASEDONPHYSIOLOGICAL题目S!鱼盥△L曼．——专导论文报告提交日期2QiQ笙』目授予单位名称和地址a量塞王些太堂jE塞吏翅圈匡壬压国!QQ曼．——独创性声明本人声明所呈交的论文

2、是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：隽连垒日期：型L【关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(

3、保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：嘉诲盈导师签名：毗日期：2＆：【摘要量I．_III鼍曼詈!曼!!皇!!!!曼皇詈!皇詈詈暑詈皇皇皇鼍曼!曼!詈詈詈!皇!!!曼詈曼!!!皇交通事故已成为当前世界各国所面临的严重社会问题，而驾驶疲劳是造成重大交通事故的主要原因之一，如果可以有效的监测驾驶员的疲劳状态，在疲劳发生时给予警告，并采取相应措施最大程度的减缓驾驶疲劳，可以避免大量交通事故的发生，提高道路交通安全。论文在分析国内外驾驶疲劳研究理论的基础上，对驾驶疲劳的形成原因和形成过程进行了详细的分析，系统阐述了驾驶疲劳影响因素

4、，并在此基础上提出了基于人体生理信号的驾驶疲劳预警对策研究方法。论文在已有的理论基础和实验设备的条件下，开发设计驾驶疲劳预警对策有效性的实验系统。该系统包括：疲劳检测模块、对策生成模块和实验设计模块。疲劳检测模块主要通过采集驾驶员在驾驶过程中的生理信号，根据生理信号的变化规律确定驾驶疲劳的评价指标，进而对疲劳状态进行判定；当检测到驾驶员出现疲劳症状时，对策生成模块就会产生相应的对策，包括声音对策、光线对策和振动对策；实验设计模块根据各种对策自身的特征，选择合理的实验方法进行实验设计，通过生心理数据采集，依据疲劳评价的指标

5、，对各种对策的有效性进行验证。利用驾驶疲劳预警对策有效性实验系统，探讨驾驶任务过程中心电信号时域指标和不同频带的脑电信号指标的变化趋势。通过对各生理指标驾驶任务前后的显著性分析，初步确定了能够有效表征疲劳过程及程度的心电信号和脑电信号指标。利用主成分分析法建立心电信号和脑电信号各指标之间的关系，最终确定驾驶疲劳评价的综合指标，对生理信号综合指标的可靠性进行验证，发现综合指标不但可以有效的表征驾驶员的疲劳程度，而且在整个动态实验过程中，随驾驶时间的增加综合指标平稳上升，这为驾驶疲劳对策的有效性研究奠定了理论基础。驾驶疲劳对

6、策有效性验证结果表明，不同声音类型、光线类型、振动类型对于减轻驾驶疲劳的效果不同。声音刺激类型中刺激间隔对驾驶疲劳影响最大，声强次之，频率和刺激时间影响较小：光线刺激类型中刺激时间对驾驶疲劳影响最大，颜色次之，亮度和刺激间隔影响较小；振动刺激类型中刺激间隔对驾驶疲劳影响最大，刺激时间次之，振动强度较小。同时，通过综合分析发现三种刺激中，光线刺激对减轻驾驶疲劳的效果最好。研究中形成了一套科学的进行驾驶疲劳对策有效性验证的方法体系，该方法的提出为更客观地研究驾驶疲劳和减缓疲驾驶劳的形成提供新的思路和方法，为验证各种预警信息的

7、有效性和安全性提供实验平台。关键词：驾驶疲劳：生理信号；综合指标；预警对策有效性北京工业大学下学硕士学位论文ABSTRACTTrafficaccidentshavebeenanurgentproblemoftheworlds’countries，anddrivingfatigueisasignificantriskfactorintransportation．Itisusefultoavoid碱caccidentsandimproveroadsafetyifdrivem’fatiguestatecouldbemonito

8、redefficaciously，contemporarily，warningisgivenwhenfatigueOCCUrsandcountermeasuresaretakentoreducedrivingfatigue．Basedontheresearchtheoriesofhomeandabroad，thepa