基于驾驶行为特征与眼动特征的疲劳驾驶辨识方法研究

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1、ｗ—』勸硕士学位论文＿ｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ＾论■：基于驾驶行为特征与－－眼动特征自纟疲劳驾驶辨识方法研究一业：安全料与工程囊学科专；雇：＿国内图书分类号：Ｕ４９２：公开．８＋４密级国际图书分类号：３８８．１西南交通大学研宄生学位论文基干驾驶行为特征与眼动特征的疲劳驾驶辨识方法研究年级二零一二级姓名汪宴宾申请学位级别工学硕士专业安全科学与工程指导老师张开冉副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ４９２．８＋４Ｕ．Ｄ．Ｃ：

2、３８８．１ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＦＡＴＩＧＵＥＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＢＡＳＥＤＯＮＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＤＲＩＶＥＲＢＥＨＡＶＩＯＲＡＮＤＥＹＥＭＯＶＥＭＥＮＴＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＷａｎＹａｎｂｉｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉｔ：Ｓａｆｅｔｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｅｎｉｎｅｅｒｉｎ

3、ｐｙｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈａｎＫａｉｒａｎｐｇＭａｙ．２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密５＾。，使用本授权书＂＂（请在以上方框内打Ｖ）－学位论文作者签名：指导老师签名：

4、丨；曰期：０日期：＞丨西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）设计了疲劳驾驶模拟实验方案，招募驾驶员进行疲劳驾驶实验，采集不同疲“三级疲劳劳状态下驾驶员的驾驶行为数据和眼动数据，并根据驾驶员的ＫＳＳ得分和”对实验数评价法据进行切分，建立了疲劳驾驶样本数据库。（２）运用统计学方法研究了不同疲劳状态下驾驶员的驾驶行为和眼动特征的变化、规律；，重点分析了方向盘转角数据、方向盘转角速度车速以及车辆加速度的特征眼动方面分析了不同疲劳状态下驾驶员的吃眼、注视、扫视以及瞳孔直径变化等眼动

5、特征。在不同时间窗下提取特征参数，并运用单因素方差分析量化了各特征参数在不同疲劳状态下的差异显著性水平。最终筛选出方向盘转角绝对均值ＳＡＭ等７项驾驶行为特征参数和瞳孔直径变异系数ＣＶＰＬＤ等５项眼动特征参数。（３）利用ＢＰ神经网络搭建基于驾驶员行为特征和眼动特征的疲劳驾驶辨识模型，对驾驶员的清醒、疲劳、非常疲劳三种状态分别达到了８３％、６９．６％和７９．６％的平均识别精度。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰。。写过的研

6、宄成果对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。一学位论文作者签名：日期：ＪｌＳｏ西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要ｆ４随着道路运输事业的快速发展，各国机动车保有量迅速增加，道路交通事故数与日俱增，恶性交通事故越来越多。研宄表明疲劳驾驶是导致道路交通事故的主要原一因之，，因此对疲劳驾驶辨识方法进行研究，选择可靠有效的检测指标，搭建准确及时的检测模型，对改善道路交通安全状况，降低交通事故发生频率具有重大意义。论文基于不同疲劳状态下驾驶员的眼动及驾

7、驶行为规律分析，提取驾驶行为及眼动特征参数，并基于信息融合理论，搭建驾驶疲劳辨识模型，并对驾驶员的疲劳状态实现了较高的识别精度：。主要研宄内容如下（１）设计了疲劳驾驶模拟实验方案，并招募了１０名驾驶员在西南交通大学主研发的大型驾驶模拟器上进行连续的疲劳驾驶实验，同步记录了１０名驾驶人不同疲劳“三级疲劳评价法”状态下的驾驶行为数据和眼动数据，并根据驾驶员的ＫＳＳ得分和对实验数据进行切分，，然后对数据进行预处理建立了疲劳驾驶样本数据库。（２）运用统计学方法研究了不同疲劳状态下驾驶员的驾驶行为和眼动特征的变化规律，重点分析了方向盘转角

8、数据、方向