CN114842612A - 一种轨道车辆安全驾驶识别算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆安全驾驶识别算法，包括如下步骤：S1、设定安全驾驶阈值参数；S2、通过卫星定位系统对该轨道车辆进行卫星定位，并通过控制中心实时核对该轨道车辆的运行路线以及与运行日程的匹配程度；S3、车辆行驶过程中，通过安装于该轨道车辆上的采集系统获取轨道车辆驾驶员位置信息以及轨道车辆驾驶员体能信息；S4、轨道车辆驾驶员疲劳度监控；S5、疲劳驾驶判定；S6、疲劳驾驶提醒。本发明通过轨道车辆驾驶员的体能信息，疲劳度判定值，面部情绪信息综合反映轨道车驾驶员及时状态，并且当出现存在安全隐患的驾驶状态时，能同时对环境以及该轨道车辆的前后车同时进行预警。

Description

一种轨道车辆安全驾驶识别算法

技术领域

本发明涉及轨道车辆安全驾驶技术领域，具体涉及一种轨道车辆安全驾驶识别算法。

背景技术

驾驶员连续驾驶车辆行驶的时间超过一定时间时称为疲劳驾驶；疲劳驾驶容易产生生理机能和心理机能的失调，可以理解为生理参数有所变化，在客观表现为驾驶技能下降，可以理解为对车辆的操作迟钝、缓慢。疲劳后继续驾驶车辆，会出现困倦瞌睡，注意力不集中、操作停顿等不安全因素，从而导致发生交通事故的技术问题。

为了避免用户疲劳驾驶以及当用户出现疲劳驾驶时，及时对用户进行提醒，现有技术中对驾驶员疲劳驾驶的检测常通过采集驾驶员的面部图像信息，并对用户的面部图像进行分析来确定用户是否疲劳驾驶，但是无法对轨道车辆于前后车以及轨道车辆的运行环境进行预警，因此，我们提出一种轨道车辆安全驾驶识别算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道车辆安全驾驶识别算法，本算法能通过轨道车辆驾驶员的体能信息，疲劳度判定值，面部情绪信息综合反映轨道车驾驶员及时状态，并且当出现存在安全隐患的驾驶状态时，能同时对环境以及该轨道车辆的前后车同时进行预警以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轨道车辆安全驾驶识别算法，包括如下步骤：

S1、设定安全驾驶阈值参数，所述安全驾驶阈值参数包括：

轨道车辆驾驶员疲劳度阈值、轨道车辆速度阈值、环境温度阈值、轨道车辆于前后车的距离阈值以及轨道车辆异常阈值；

S2、通过卫星定位系统对该轨道车辆进行卫星定位，并通过控制中心实时核对该轨道车辆的运行路线以及与运行日程的匹配程度，具体为：

1)运行路线偏差，通过控制中心及时联系该轨道车辆驾驶员，进行人工预警；

2)运行日程的匹配程度＜95％，通过控制中心及时联系该轨道车辆驾驶员，进行人工预警，同时通知由于运行日程偏差会影响到的前后轨道车辆，进行二次预警；

3)运行路线正确并且运行日程的匹配程度≥95％，不做预警；

S3、车辆行驶过程中，通过安装于该轨道车辆上的采集系统获取轨道车辆驾驶员位置信息以及轨道车辆驾驶员体能信息；

1)由所述轨道车辆驾驶员体能信息判断轨道车辆驾驶员的体能是否良好；

2)若所述轨道车辆驾驶员的体能良好，由所述轨道车辆驾驶员位置信息判断所述轨道车辆驾驶员的姿势是否为标准驾驶姿势；

S4、轨道车辆驾驶员疲劳度监控，具体为：

根据轨道车辆驾驶员上岗前24小时内的睡眠数据判定轨道车辆驾驶员是否为疲劳上岗；

轨道车辆驾驶员上岗后信息实时采集，采集数据为：行驶中对轨道车辆驾驶员的眼动数据、手动数据、纵向及横向加速度数据；

S5、疲劳驾驶判定，具体为：

1)采集到的车辆路线偏移量超过设定阈值，并且车速不在设定的阈值范围内；

2)驾驶时长超过设定阈值，并且轨道车辆驾驶员出行开始前24小时内轨道车辆驾驶员的睡眠不足6小时；

3)轨道车辆驾驶员存在间断性闭眼动作，且每次闭眼时间超过1.5秒；

4)轨道车辆驾驶员手部脱离操作位时间大于3秒；

疲劳等级按照从低到高依次为：D级、C级、B级、A级，上述条件满足任意一项判定为D级，上述条件满足任意二项判定为C级，上述条件满足任意三项判定为B级，上述条件全部满足判定为A级；

S6、疲劳驾驶提醒，当疲劳驾驶等级判定为D级和C级时采用轨道车辆内声光报警设备对轨道车辆驾驶员进行提醒；当疲劳驾驶等级判定为B级和A级时在用声光报警设备对轨道车辆驾驶员提醒的同时，间隔鸣笛对行驶环境内其余轨道车辆进行提醒，并将疲劳驾驶信息输送至控制中心。

优选的，步骤S4对轨道车辆驾驶员疲劳度监控时，通过温度监测传感设备对驾驶室环境温度进行采集，并将采集数据与所述环境温度阈值作对比，若此时环境温度并不在所述环境温度阈值范围内，通过控制中心远程调节驾驶室环境温度。

优选的，步骤S2所述的卫星定位采用GPS卫星定位，其具体包括成像模块、方向检测模块以及运算处理模块，所述成像模块设置在GPS定位的一个预定位置上；所述方向检测模块检测所述成像装置摄影期间的摄影方向；以及所述运算处理装置形成景象数据，其中所述成像装置输出的图像数据与所述方向检测装置输出的方位数据相关联。

优选的，步骤S3中所述的轨道车辆驾驶员信息实时采集采用安装在车内的红外摄像头进行采集，并且所述红外摄像头设为带有无线信号收发模块的红外摄像头。

优选的，步骤S3中所述的轨道车辆驾驶员体能信息通过佩戴在轨道车辆驾驶员手腕上的检测手环完成，所述检测手环检测的体能项目包括：血氧含量、血压、心率，所述检测手环将检测的数据实时传输至控制中心，由控制中心制成体能曲线图。

优选的，步骤S5判定轨道车辆驾驶员为疲劳驾驶后，通过安装在轨道车辆上的测速传感器实时监测轨道车辆的时速，并将时速数据传输至控制中心，同时，卫星定位系统实时测定该轨道车辆与前后方相邻的轨道车辆的距离，并计算出由于该轨道车辆的车速不稳定导致的与前后方相邻的轨道车辆行车相干涉的时刻。

优选的，所述测速传感器具体设置为光电式测速传感器，所述光电式测速传感器包括转盘、两组光导体纤维、发光二极管和作为光传感器的光电三极管组成，所述光电式测速传感器通过光电三极管和放大器产生数字输出信号，所述发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的传递与接收，转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源。

优选的，步骤S2中，当判定轨道车辆行驶路线偏差并人工预警的同时，对轨道车辆驾驶员面部信息进行采集，通过轨道车辆驾驶员的面部信息并配合检测手环检测的数据判定该轨道车辆驾驶员的情绪。

综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：

本发明中，通过轨道车辆驾驶员的体能信息，疲劳度判定值，面部情绪信息综合反映轨道车驾驶员及时状态，并且当出现存在安全隐患的驾驶状态时，能同时对环境以及该轨道车辆的前后车同时进行预警；

在上述有益效果的基础上，本发明对轨道车驾驶员进行疲劳驾驶判定时，通过对驾驶员在上岗前24小时的状态数据进行收集，综合判定是否为疲劳驾驶，判定结果更为准确，并且通过对轨道车辆驾驶员肢体数据进行采集，进一步提高判定结果的准确性；

在上述有益效果的基础上，本发明通过检测手环检测轨道车辆驾驶员的体能信息数据，以及对轨道车辆驾驶室环境温度的检测，能第一时间判断该轨道车辆驾驶员的身体状态，便于在存在安全隐患的第一时间对环境内以及行车路线上前后车辆进行预警。

附图说明

图1为本发明轨道车辆安全驾驶识别算法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1所示的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、设定安全驾驶阈值参数，所述安全驾驶阈值参数包括：

轨道车辆驾驶员疲劳度阈值、轨道车辆速度阈值、环境温度阈值、轨道车辆于前后车的距离阈值以及轨道车辆异常阈值；

S2、通过卫星定位系统对该轨道车辆进行卫星定位，并通过控制中心实时核对该轨道车辆的运行路线以及与运行日程的匹配程度，具体为：

1)运行路线偏差，通过控制中心及时联系该轨道车辆驾驶员，进行人工预警；

2)运行日程的匹配程度＜95％，通过控制中心及时联系该轨道车辆驾驶员，进行人工预警，同时通知由于运行日程偏差会影响到的前后轨道车辆，进行二次预警；

3)运行路线正确并且运行日程的匹配程度≥95％，不做预警；

步骤S2所述的卫星定位采用GPS卫星定位，其具体包括成像模块、方向检测模块以及运算处理模块，所述成像模块设置在GPS定位的一个预定位置上；所述方向检测模块检测所述成像装置摄影期间的摄影方向；以及所述运算处理装置形成景象数据，其中所述成像装置输出的图像数据与所述方向检测装置输出的方位数据相关联，通过GPS定位轨道车辆位置信息，在有安全隐患的情况下，控制中心能通过该轨道车辆的位置信息对其余与该轨道车辆产生干涉的车辆进行预警通知；

进一步的，步骤S2中，当判定轨道车辆行驶路线偏差并人工预警的同时，对轨道车辆驾驶员面部信息进行采集，通过轨道车辆驾驶员的面部信息并配合检测手环检测的数据判定该轨道车辆驾驶员的情绪；

S3、车辆行驶过程中，通过安装于该轨道车辆上的采集系统获取轨道车辆驾驶员位置信息以及轨道车辆驾驶员体能信息；

1)由所述轨道车辆驾驶员体能信息判断轨道车辆驾驶员的体能是否良好；

2)若所述轨道车辆驾驶员的体能良好，由所述轨道车辆驾驶员位置信息判断所述轨道车辆驾驶员的姿势是否为标准驾驶姿势；

具体的，步骤S3中所述的轨道车辆驾驶员信息实时采集采用安装在车内的红外摄像头进行采集，并且所述红外摄像头设为带有无线信号收发模块的红外摄像头；

具体的，步骤S3中所述的轨道车辆驾驶员体能信息通过佩戴在轨道车辆驾驶员手腕上的检测手环完成，所述检测手环检测的体能项目包括：血氧含量、血压、心率，所述检测手环将检测的数据实时传输至控制中心，由控制中心制成体能曲线图；

通过红外摄像头对轨道车辆驾驶员的面部信息，肢体信息进行采集，然后通过检测手环对轨道车辆驾驶员的身体信息进行采集，两者综合对轨道车辆驾驶员状态进行判断，确保了状态判断的准确性；

进一步的，通过检测手环检测轨道车辆驾驶员的体能信息数据，以及对轨道车辆驾驶室环境温度的检测，能第一时间判断该轨道车辆驾驶员的身体状态，便于在存在安全隐患的第一时间对环境内以及行车路线上前后车辆进行预警；

S4、轨道车辆驾驶员疲劳度监控，具体为：

根据轨道车辆驾驶员上岗前24小时内的睡眠数据判定轨道车辆驾驶员是否为疲劳上岗；

轨道车辆驾驶员上岗后信息实时采集，采集数据为：行驶中对轨道车辆驾驶员的眼动数据、手动数据、纵向及横向加速度数据；

进一步的，步骤S4对轨道车辆驾驶员疲劳度监控时，通过温度监测传感设备对驾驶室环境温度进行采集，并将采集数据与所述环境温度阈值作对比，若此时环境温度并不在所述环境温度阈值范围内，通过控制中心远程调节驾驶室环境温度，通过温度的调节，避免轨道车辆驾驶室内温度过高或者过低导致的轨道车辆驾驶员产生疲劳易睡状态；

S5、疲劳驾驶判定，具体为：

1)采集到的车辆路线偏移量超过设定阈值，并且车速不在设定的阈值范围内；

2)驾驶时长超过设定阈值，并且轨道车辆驾驶员出行开始前24小时内轨道车辆驾驶员的睡眠不足6小时；

对轨道车驾驶员进行疲劳驾驶判定时，通过对驾驶员在上岗前24小时的状态数据进行收集，综合判定是否为疲劳驾驶，判定结果更为准确，并且通过对轨道车辆驾驶员肢体数据进行采集，进一步提高判定结果的准确性；

3)轨道车辆驾驶员存在间断性闭眼动作，且每次闭眼时间超过1.5秒；

4)轨道车辆驾驶员手部脱离操作位时间大于3秒；

疲劳等级按照从低到高依次为：D级、C级、B级、A级，上述条件满足任意一项判定为D级，上述条件满足任意二项判定为C级，上述条件满足任意三项判定为B级，上述条件全部满足判定为A级；

具体的，步骤S5判定轨道车辆驾驶员为疲劳驾驶后，通过安装在轨道车辆上的测速传感器实时监测轨道车辆的时速，并将时速数据传输至控制中心，同时，卫星定位系统实时测定该轨道车辆与前后方相邻的轨道车辆的距离，并计算出由于该轨道车辆的车速不稳定导致的与前后方相邻的轨道车辆行车相干涉的时刻；

进一步的，所述测速传感器具体设置为光电式测速传感器，所述光电式测速传感器包括转盘、两组光导体纤维、发光二极管和作为光传感器的光电三极管组成，所述光电式测速传感器通过光电三极管和放大器产生数字输出信号，所述发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的传递与接收，转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源；

S6、疲劳驾驶提醒，当疲劳驾驶等级判定为D级和C级时采用轨道车辆内声光报警设备对轨道车辆驾驶员进行提醒；当疲劳驾驶等级判定为B级和A级时在用声光报警设备对轨道车辆驾驶员提醒的同时，间隔鸣笛对行驶环境内其余轨道车辆进行提醒，并将疲劳驾驶信息输送至控制中心。

原理：通过轨道车辆驾驶员的体能信息，疲劳度判定值，面部情绪信息综合反映轨道车驾驶员及时状态，并且当出现存在安全隐患的驾驶状态时，能同时对环境以及该轨道车辆的前后车同时进行预警。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (8)

1.一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、设定安全驾驶阈值参数，所述安全驾驶阈值参数包括：

轨道车辆驾驶员疲劳度阈值、轨道车辆速度阈值、环境温度阈值、轨道车辆于前后车的距离阈值以及轨道车辆异常阈值；

S2、通过卫星定位系统对该轨道车辆进行卫星定位，并通过控制中心实时核对该轨道车辆的运行路线以及与运行日程的匹配程度，具体为：

1)运行路线偏差，通过控制中心及时联系该轨道车辆驾驶员，进行人工预警；

2)运行日程的匹配程度＜95％，通过控制中心及时联系该轨道车辆驾驶员，进行人工预警，同时通知由于运行日程偏差会影响到的前后轨道车辆，进行二次预警；

3)运行路线正确并且运行日程的匹配程度≥95％，不做预警；

S3、车辆行驶过程中，通过安装于该轨道车辆上的采集系统获取轨道车辆驾驶员位置信息以及轨道车辆驾驶员体能信息；

1)由所述轨道车辆驾驶员体能信息判断轨道车辆驾驶员的体能是否良好；

2)若所述轨道车辆驾驶员的体能良好，由所述轨道车辆驾驶员位置信息判断所述轨道车辆驾驶员的姿势是否为标准驾驶姿势；

S4、轨道车辆驾驶员疲劳度监控，具体为：

根据轨道车辆驾驶员上岗前24小时内的睡眠数据判定轨道车辆驾驶员是否为疲劳上岗；

轨道车辆驾驶员上岗后信息实时采集，采集数据为：行驶中对轨道车辆驾驶员的眼动数据、手动数据、纵向及横向加速度数据；

S5、疲劳驾驶判定，具体为：

1)采集到的车辆路线偏移量超过设定阈值，并且车速不在设定的阈值范围内；

2)驾驶时长超过设定阈值，并且轨道车辆驾驶员出行开始前24小时内轨道车辆驾驶员的睡眠不足6小时；

3)轨道车辆驾驶员存在间断性闭眼动作，且每次闭眼时间超过1.5秒；

4)轨道车辆驾驶员手部脱离操作位时间大于3秒；

疲劳等级按照从低到高依次为：D级、C级、B级、A级，上述条件满足任意一项判定为D级，上述条件满足任意二项判定为C级，上述条件满足任意三项判定为B级，上述条件全部满足判定为A级；

S6、疲劳驾驶提醒，当疲劳驾驶等级判定为D级和C级时采用轨道车辆内声光报警设备对轨道车辆驾驶员进行提醒；当疲劳驾驶等级判定为B级和A级时在用声光报警设备对轨道车辆驾驶员提醒的同时，间隔鸣笛对行驶环境内其余轨道车辆进行提醒，并将疲劳驾驶信息输送至控制中心。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：步骤S4对轨道车辆驾驶员疲劳度监控时，通过温度监测传感设备对驾驶室环境温度进行采集，并将采集数据与所述环境温度阈值作对比，若此时环境温度并不在所述环境温度阈值范围内，通过控制中心远程调节驾驶室环境温度。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：步骤S2所述的卫星定位采用GPS卫星定位，其具体包括成像模块、方向检测模块以及运算处理模块，所述成像模块设置在GPS定位的一个预定位置上；所述方向检测模块检测所述成像装置摄影期间的摄影方向；以及所述运算处理装置形成景象数据，其中所述成像装置输出的图像数据与所述方向检测装置输出的方位数据相关联。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：步骤S3中所述的轨道车辆驾驶员信息实时采集采用安装在车内的红外摄像头进行采集，并且所述红外摄像头设为带有无线信号收发模块的红外摄像头。

5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：步骤S3中所述的轨道车辆驾驶员体能信息通过佩戴在轨道车辆驾驶员手腕上的检测手环完成，所述检测手环检测的体能项目包括：血氧含量、血压、心率，所述检测手环将检测的数据实时传输至控制中心，由控制中心制成体能曲线图。

6.根据权利要求1所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：步骤S5判定轨道车辆驾驶员为疲劳驾驶后，通过安装在轨道车辆上的测速传感器实时监测轨道车辆的时速，并将时速数据传输至控制中心，同时，卫星定位系统实时测定该轨道车辆与前后方相邻的轨道车辆的距离，并计算出由于该轨道车辆的车速不稳定导致的与前后方相邻的轨道车辆行车相干涉的时刻。

7.根据权利要求6所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：所述测速传感器具体设置为光电式测速传感器，所述光电式测速传感器包括转盘、两组光导体纤维、发光二极管和作为光传感器的光电三极管组成，所述光电式测速传感器通过光电三极管和放大器产生数字输出信号，所述发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的传递与接收，转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源。

8.根据权利要求5所述的一种轨道车辆安全驾驶识别算法，其特征在于：步骤S2中，当判定轨道车辆行驶路线偏差并人工预警的同时，对轨道车辆驾驶员面部信息进行采集，通过轨道车辆驾驶员的面部信息并配合检测手环检测的数据判定该轨道车辆驾驶员的情绪。

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