يوم جيد للجميع! هذه المرة أود أن أتطرق إلى موضوع مثير للاهتمام مثل أجهزة دعم السائق ، أو بالأحرى الجزء "الفسيولوجي" النفسي. ستخبر المقالة عن أحدث التطورات في الجامعات الرائدة في العالم وبعض الأنظمة التي ظهرت بالفعل للبيع. هيا بنا نبدأ.

موثوقية السائق وقيادة الفسيولوجيا النفسية

يشير موثوقية السائق إلى القدرة على تلقي ومعالجة المعلومات الدقيقة عن حالة المركبات (TC) ، وظروف الطريق ، وكذلك اعتماد وتنفيذ الحلول المناسبة للسيطرة على السيارة خلال فترة زمنية محددة مع مستويات مقبولة من كثافة العمل وخطر الصراع وحوادث الطرق. وحالات الطوارئ (Shashina E.V.، MADI).

انقلبت حافلة الركاب من كراسنودار بسبب سائق نائم ، وأصيب 10 أشخاص (02.00 يوليو 2015 ، 894 كم من الطريق السريع M4 دون في منطقة روستوف)

يمكن تمييز أربعة مكونات رئيسية لموثوقية السائق:
- طبي - غياب الأمراض ، والتي يمكن أن تؤدي مظاهرها إلى فقدان السيطرة على السيارة أثناء الحركة ؛
- الفسيولوجيا النفسية - مجموعة من الصفات الشخصية للسائق (خصائص الجهاز العصبي ، والذاكرة ، ووقت رد الفعل ، وجودة الانتباه ، وما إلى ذلك) ، والتي يمكن أن تسبب أوجه القصور ضياع الوقت في ظروف نقصه ، على سبيل المثال ، في موقف خطير ، أو تؤدي إلى أخطاء في صنع القرار أو إلى إعدامهم ؛
- محترف- وجود خبرة ، مجموعة من مهارات قيادة السيارة ، تسمح بتنفيذ أكثر الطرق العقلانية لضمان السلامة في أي ظروف قيادة ، بما في ذلك المواقف الخطيرة والحرجة ؛
- اجتماعية نفسية - مجموعة من الصفات الشخصية للشخص (مستوى الثقافة العامة ، وجودة المسؤولية ، والانضباط ، وما إلى ذلك) التي تحدد طبيعة السلوك على الطريق ، وهو نوع من البيئة الاجتماعية.

الأسباب التي تؤثر على انخفاض موثوقية السائق تتعلق ، بطريقة أو بأخرى ، بمكوناته. على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون عدم قدرة السائق على القيادة بأمان ناتجًا عن صفاته النفسية الفسيولوجية المنخفضة ، والمرض ، والإرهاق المفرط ، والتوتر ، وما إلى ذلك. إن أسباب تردد السائق في القيادة بأمان هي انخفاض مستوى الثقافة والوعي القانوني ، والعدوانية ، وعدم المسؤولية ، والميل إلى شرب الكحول.
لا تتطلب القيادة الآمنة من السائق ردود فعل منعكسة جيدة فحسب ، بل تتطلب أيضًا نشاطًا ذهنيًا مريحًا مع تركيز جيد من الاهتمام. تؤدي مستويات الإجهاد والتعب والتشتيت غير المقبولة على الطريق إلى إضعاف إنتاجية السائق وقد تؤدي إلى فقدان التركيز مؤقتًا والقدرة على تقييم المخاطر وفقدان القيادة ، مما يؤدي غالبًا إلى وقوع حوادث. قرر الباحثون أن المشكلة التي تؤثر على مستوى الوفيات والخسائر الاقتصادية الناجمة عن حوادث المرور يمكن حلها عن طريق تطوير وتنفيذ أنظمة دعم السائق الحساسة للسياق. هذه الأنظمة قادرة على التنبؤ بحدوث حادث وتحذير السائق من ذلك مسبقًا.
تعتمد العديد من أنظمة دعم القيادة على قياس الإشارات الحيوية المسجلة من السائق باستخدام أجهزة استشعار مختلفة. بناءً على المعلومات المستخرجة من الإشارات الحيوية ، يقيم الباحثون العواطف ومستويات الإجهاد والتعب والمزاج والنوم.

الدراسات المعملية العلمية للجامعات العالمية

في عمل الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)يصف طرق جمع وتحليل البيانات الفسيولوجية في الوقت الحقيقي أثناء القيادة لتحديد مستوى إجهاد السائق. يتم استخدام مخطط كهربية القلب ، ومخطط كهربية القلب ، وتوصيل الجلد ، ونشاط الجهاز التنفسي كإشارات بيولوجية. تضمنت القاعدة التجريبية 24 موضوعًا ، تم تسجيل كل منها الإشارات المذكورة أعلاه لمدة 50 دقيقة. تم استخدام ثلاثة أنواع من الأنشطة: الراحة من القيادة ، القيادة على الطرق السريعة والقيادة في المدينة. تمكن الباحثون من تحقيق دقة 97٪ في التعرف على مستويات الإجهاد الناتج عن التحليل الخطي للتمييز. في الحجم ، تم تقسيم الإجهاد إلى مستويات عالية ومتوسطة ومنخفضة. وقد ثبت أن تقلب معدل ضربات القلب وتوصيل الجلد يرتبطان بشكل كبير بمستويات الإجهاد.

جميع أجهزة الاستشعار متصلة بجهاز الكمبيوتر. يعتبر هذا التطور واحدًا من الشركات الرائدة في العالم في مجال علم النفس الفسيولوجي للقيادة. إن

منحنيات الإشارات الحيوية المقاسة ومستوى الإجهاد. تعتبر

المراقبة المستمرة للحالة العاطفية للسائق في الوقت الحقيقي أثناء القيادة مهمة صعبة ، بما في ذلك جمع ومعالجة أولية وتحديد العلامات الإعلامية وتصنيف المعلومات التي تشير إلى حالة التعب. / سائق الإجهاد.
و تمت جامعة انينا (اليونان اليونان) بتطوير نظام القياس عن بعد لرصد حالة عاطفية من سائقي سباقات السيارات. أساس النظام هو جمع البيانات الفسيولوجية (ECG ، EMG ، RAG، نشاط الجهاز التنفسي ، صورة فيديو للوجه) ، والتي يتم نقلها لاسلكيًا إلى نظام مركزي يصنف ويقيم الحالة العاطفية للسائق. تم استخدام العديد من الطرق لتنفيذ المصنف: مصنف بايزي ساذج ، وآلة ناقل دعم (SVM) ، وشبكة استدلال ضبابي تكيفية (ANFIS) ، وشجرة قرارات ، وغيرها. نتيجة لذلك ، اقترح المؤلفون انهيار مستويات الحالة العاطفية عن طريق الإثارة - الإجهاد العالي والضغط المنخفض ، وبالتكافؤ - النشوة و dysphoria.

في المحطة الأساسية ، يتم التعرف على الحالات العاطفية ويتم بناء نموذج ثلاثي الأبعاد لتعبيرات الوجه

يتم تثبيت مستشعرات EMG على الوجه ، وأجهزة الاستشعار التنفسية مع حزام على الصدر ، و ECG على الصدر ، و RAG على الذراع

لدراسة حالة إرهاق السائق ، استخدم العلماء اليونانيون شبكات بايزي ديناميكية وثابتة. كعوامل تم تحليلها ، استخدمنا جودة النوم ، وظروف العمل ، والظروف البيئية ، والإيقاعات البيولوجية ، بالإضافة إلى الإشارات الفسيولوجية - حركة العين وحركة الرأس وتعبيرات الوجه.

العلماء الهنود (معهد بيرلا للتكنولوجيا والعلوم)إجراء قياس لمستوى الإجهاد للسائق ، بناءً على إشارة التصوير الضوئي و RGR. استنادًا إلى معلمات السعة الزمنية للإشارات الأولية والنابض ، حدد المؤلفون العديد من المعايير التي يتم من خلالها تحديد مستوى الإجهاد. أساس هذا العمل هو طريقة إحصائية لتحديد اتجاه الإجهاد المرتبط بالتنبؤ بقيم الإشارة بناءً على دراسة لاتجاه الإشارة. على سبيل المثال ، في هذه الطريقة ، يتم تحليل المؤشر ، ويتم حسابه على أنه الفرق بين القيمة الفعلية للدالة والقيمة المتوقعة باستخدام المتوسط المتحرك الأسي ( EWMA ) للقيم السابقة.

يبدو أن قيادة السيارة في مثل هذه الحساسات أمر مستحيل بكل بساطة!

باحثون يستخدمون Biotrace + كبيئة برمجية - قام

علماء أستراليون من جامعة سيدني للتكنولوجيا بتقييم مخطط كهربية القلب وتغير معدل ضربات القلب خلال اختبار معملي لمحاكاة القيادة. كان المؤشر المتكامل المقاس هو حالة القلق والتعب.

تضمنت الدراسة 12 مشاركا. لكل منها ، لوحظت قيم القلق (التعب) والتعب (تنبيه). تم استخدام شبكة عصبية للتوزيع والتغذية المرتدة كمصنف.

عمل مؤشر التفاعل المهبلي الوعائي (مؤشر التوازن LF / HF) المحسوب على أساس طيف إيقاع القلب كمعرف للانتقال من حالة النعاس / التعب إلى حالة القلق. ونتيجة لذلك ، تبين أن الميزانية العمومية تنخفض مع زيادة التعب ، في حين أن زيادتها تظهر زيادة في الضغط النفسي والقلق.

جميع الأنظمة المذكورة أعلاه هي تطويرات مختبرية وحتى الآن لم يتم تنفيذها بشكل واضح في شكلها الأصلي في الإنتاج والبيع. بالطبع ، هذا يرجع في المقام الأول إلى تعقيد التنفيذ الفني للأنظمة ، والطبيعة متعددة المعلمات للمؤشرات المقاسة ، وعدم وجود قاعدة تجريبية ، وعلى ما يبدو الافتقار إلى مواقع بدء التشغيل اللازمة لجلب المنتج إلى السوق.
ومع ذلك ، فقد ظهرت بالفعل بعض الأنظمة المبسطة من هذه الفئة للبيع.

أنظمة دعم السائق المتوفرة تجاريًا

StopSleep هو جهاز معصم على شكل حلقة يساعدك على البقاء مستيقظًا أثناء القيادة. على حاملات الجهاز 8 جهات اتصال قياس تلامس الجلد على أصابع السائق. يراقب النظام باستمرار حالة السائق عن طريق تغيير موصلية الجلد ، وفي حالة خطيرة يعطي إشارات تحذير في شكل اهتزاز وصوت عال.
يتم استخدام نفس التكنولوجيا في جهاز كشف الكذب. تنبيه السائق بإشارة صوتية واهتزاز قبل النوم بمدة تتراوح من 2 إلى 5 دقائق. يعتمد مبدأ تشغيل الجهاز على القياس المستمر لموصلية جلد السائق على الأصابع. قبل الغوص في النوم ، تنخفض موصلية الجلد بشكل كبير. يتفاعل الجهاز على الفور ويصدر إشارات تحذير في شكل صوت عال واهتزاز.

تمثل "الحلقة" الثابتة مطاطًا مرنًا ولا يتم الاحتفاظ بها جيدًا دائمًا أثناء الحركة النشطة ، لذلك تم تطوير مشبك التسليح المصنوع من المطاط خصيصًا لسائقي الشاحنات الثقيلة (غير موضح هنا)

تجدر الإشارة إلى أننا اشترينا هذا الجهاز مؤخرًا لأبحاثنا المعملية. لسوء الحظ ، لم يتم اختبار سائقي النوم بعد ، ولكن النظام يعمل بشكل جيد لمهندسي النوم!) عند النوم في بيئة معيشية ، كما هو متوقع ، تظهر جميع إشارات الاستيقاظ هذه.

شركة مكافحة النوم التجريبيةاقترحت جهازًا يحدد متى يحين وقت توقف السائق وأخذ استراحة. يعمل برنامج Anti-Sleep Pilot من خلال مقارنة البيانات المخزنة (الوقت من اليوم ، من يقود السيارة ، وكم كانت السيارة على الطريق دون توقف). تقوم الأداة من وقت لآخر بإصدار أصوات وتوهج باللون البرتقالي لإيقاظ سائق نائم. بعد إشارة الصوت أو الضوء مباشرة ، يجب على السائق لمس حاوية النظام. بناءً على وقت رد الفعل ، يحدد الجهاز ما إذا كان السائق مستيقظًا أو يحتاج إلى أخذ استراحة.

يتضمن برنامج Anti Sleep Pilot ما يلي: -
مقياس التسارع ، الذي يسجل تسارع السيارة ، ضروري لتحليل القيادة ؛
- ساعات عالية الدقة تحدد وقت القيادة وردود الفعل المستخدمة لحساب مستوى إرهاق السائق ؛
- مستشعر للضوء يقوم تلقائيًا بتكييف الإضاءة الخلفية للشاشة لتناسب مستوى الإضاءة المحيطة في السيارة ؛
- مستشعر صوتي ، يعمل تلقائيًا على تكييف الإشارات الصوتية مع مستوى الضوضاء في السيارة ؛
- مستشعر حساس ، يوفر سهولة التفاعل أثناء القيادة ؛
- زر تشغيل / إيقاف ذكي لتوفير البطارية عند عدم الاستخدام.

حسنًا ، لقد انتهى الأمر ، لا يسع المرء إلا أن يذكر شركة Neurocom - أكبر مصنع محلي لأنظمة الأمن للمركبات. حاليا ، لديهم مجموعة كاملة من الأجهزة ، سواء لإدخالها في نظام تعليم وتدريب السائقين ، وللاستخدام في المركبات الحقيقية. كأساس للقياس ، يستخدم Neurocom سوارًا مع أقطاب كهربائية موضوعة عليه لتسجيل تفاعل كلفاني جلدي.

الشركة راسخة في صناعة السكك الحديدية ، حيث يساعد نظام التحكم في الاستيقاظ للسائق الميكانيكي عن بُعد (TSKBM) على منع السائقين من النوم. تم إنشاء نظام للحفاظ على صحة سائق Vigiton للنقل البري . ومع ذلك ، فإن النوم هو مهمة متخصصة للغاية في تقييم حالة الكائن الحي بأكمله. الآن فيما يتعلق بالنمو المطرد في ظروف الإجهاد المتزايد والعدوانية المرورية ، هناك حاجة ماسة إلى أنظمة لإصلاح المؤشرات المتكاملة لحالة الجسم. إن الإشارة إليها في الوقت المناسب من شأنها أن تساعد بشكل كبير على تقليل عدد حالات الصراع وحوادث المرور على الطرق ونتيجة لحالات الطوارئ. أتمنى لكم جميعاً رحلة جيدة!

مصادر المواد

أنظمة دعم السائق على أساس قياس المؤشرات النفسية الفسيولوجية

موثوقية السائق وقيادة الفسيولوجيا النفسية

الدراسات المعملية العلمية للجامعات العالمية

أنظمة دعم السائق المتوفرة تجاريًا

More articles: