本文是一篇硕士论文，硕士论文是硕士研究生所撰写的学术论文，具有一定的理论深度和更高的学术水平，更加强调作者思想观点的独创性，以及研究成果应具备更强的实用价值和更高的科学价值。共分为12大类。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇硕士论文，供大家参考。
1 绪论
1.1 研究背景
本课题来源于国家自然科学基金项目“营运汽车驾驶员驾驶疲劳累积及预防政策研究”（项目编号：51178149）。据公安部交通管理局统计，我国 2016 年全国汽车责任事故共发生 16.52 万起，死亡人数达到 5.18 万人，可见交通事故依然是我国当前所面临的一个重大问题。机动车驾驶员的疲劳驾驶不同于酒驾、超速、超载等不良驾驶行为可以被直观发现，其发生具有一定的潜伏期，是一个逐渐累积的过程，累积的驾驶员疲劳程度会逐步反映在驾驶员的感知、反应判断及对机动车的操控能力方面，驾驶员对周围环境的感受程度及对车辆的控制水平变差，极易引发交通事故。交通运输方式成为人们实现空间位移不可或缺的手段，无论是私家车、常规公交、出租车、甚至是机场大巴、长短途客运车等机动车，其驾驶员能否安全行车对减少交通事故、保障广大人民人身财产安全有着深远的意义。而其中长途客运驾驶员由于其需要连续长时间执行驾驶任务，且所承担运输的旅客数量相对较多，都导致其成为发生疲劳驾驶的高发人群；长途客运驾驶员多为单独在国省道及乡村道路上执行驾驶任务，一旦发现疲劳驾驶情况，不能及时找到替代的驾驶员。
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1.2 研究目的意义
到目前为止，各国针对客运驾驶员疲劳状态的判定还没有制定明确规定，基本上参考的是国际劳工组织（International Labour Organization，ILO）提出的时间标准，其建议专业运输部门的专业司机每周的劳动时间不要超过 44 小时。我国在《关于印发道路旅客运输企业安全管理规范的通知》（交运发 [2012] 33 号）第四十五条中规定，客运驾驶人在 24 小时内累计驾驶时间不得超过 8 小时（特殊情况下可延长 2 小时，但每月延长的总时间不超过 36 小时），连续驾驶时间不得超过 4 小时，每次停车休息时间不少于20 分钟。然而不同驾驶员有着不同的初始疲劳值，宽泛的时间限制并不能够杜绝疲劳驾驶事件的发生。长途客运驾驶员担负大量旅客的生命财产安全，一旦发生交通事故，会产生恶劣的社会影响及严重的生命财产损失，驾驶员所具有的疲劳状态会影响并导致其不能快速正确的做出应急反应，加重交通事故的严重性。因此，如何在长途客运驾驶员执行驾驶任务前，快速有效的检测到驾驶员的疲劳状态并采取相应管理措施至关重要。目前国内外在驾驶员疲劳检测方法上进行了大量研究，但却迟迟不能得到实际运用。本文以长途客运驾驶员为研究对象，拟选择一套便捷、快速、有实际应用性、适合客运公司的驾驶员疲劳状态检测方法，能够相对客观的对长途客运驾驶员疲劳状态进行判定，并对其是否适宜执行驾驶任务做出判断，旨在为减少因疲劳驾驶造成的客车交通事故提供一种方法，对客运公司的运营进行风险规避，提升驾驶员行车安全，且其便捷、易操作的特点便于日后推广使用。
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2 长途客运驾驶员疲劳状态检测方法选择
长途客运驾驶员承担着运输旅客的职责，需要长时间连续驾驶，若能够在其执行驾驶任务前对其疲劳状态进行合理的检测至关重要。本章对驾驶员疲劳状态进行界定，分析这种状态产生的原因及影响因素，旨在通过疲劳状态的特征表现，结合对现有驾驶疲劳检测方法的归纳分析，筛选出具有一定应用价值，并可以便捷、快速检测长途客运驾驶员疲劳状态的检测方法。
2.1 驾驶员疲劳状态的界定及成因分析
《辞海》中对疲劳的释义有三种：劳苦困乏；运动过度或刺激过强所导致的细胞﹑组织器官机能或反应能力减弱；因过强或过久的外力作用而不能继续作正常反应。在医学领域上[45]，对疲劳的释义是指由于代谢产物堆积致使肌肉耐久性降低的一种生理上的变化，二氧化碳的堆积刺激了呼吸中枢，导致打哈欠。从心理学领域对疲劳进行释义，指人长期从事一些单调、机械的工作活动，中枢局部神经细胞由于持续保持一种状态而得到抑制，致使人明显降低热情和兴趣，直至产生厌倦情绪。中华人民共和国安全行业标准（GA16-G416.10-2003）《道路交通事故信息代码》第三部分对疲劳驾车进行了相关说明，指违反《道路交通管理条例》26 条第九款的规定，这里的疲劳是指驾驶员每天驾车超过八小时，或者从事其他劳动体力消耗过大或睡眠不足，以致行车中困倦瞌睡、四肢无力，不能及时发现和准确处理路面交通情况的状态。本文对疲劳状态的释义为人处于疲劳的状况中所表现出的形态，可以是某一时刻的表现，也可以是一段时间的表现。驾驶员的疲劳状态不同于其他疲劳状态的差异性主要表现在：研究的对象需为驾驶员，研究的时间需为执行驾驶任务或即将要执行驾驶任务时，这种状态会对安全行车产生一定影响。疲劳一般可以分为生理疲劳和心理疲劳，生理疲劳主要是由于体力劳动造成身体劳累疲乏，心理疲劳主要是由于脑力劳动造成精神劳累疲乏。机动车驾驶作业是脑力劳动和体力劳动相结合才能完成的任务，因此驾驶员的疲劳状态需要从生理和心理两方面进行考虑。根据驾驶员疲劳状态发生时间又可以分为初始疲劳和过程疲劳两种状态，初始疲劳状态指的是驾驶员即将执行驾驶任务时所具有的疲劳状态，过程疲劳状态指的是驾驶员在执行驾驶任务过程中所产生或持有的疲劳状态。初始疲劳状态会对过程疲劳状态产生叠加、推进的作用。本文意在寻找能够快速检测长途客运驾驶员疲劳状态的方法，对驾驶员是否适宜执行当前驾驶任务给出建议，因此，需着重考虑驾驶员出车前的疲劳状态。
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2.2 驾驶疲劳特征表现
随着长途客运驾驶员产生驾驶疲劳状态及疲劳状态程度的逐步加剧，驾驶员的生理、心理及行为特征表现如下：（1）生理特征。驾驶员的呼吸、心跳等表征性生理指标会发生不同程度的变化；同时，驾驶员会感觉到肌肉酸痛和周身乏力感；视觉、听觉、触觉感受能力下降。（2）心理特征。驾驶员兴趣变淡、情绪变得焦躁，逐步丧失自我意志；注意力不能有效分配在相关道路交通信息上，容易注意力分散；处理信息的周期变长，记忆力及思考能力变差，判断错误增多，驾驶员不能正确感知判断道路及周围环境的情况，增加了潜在交通事故发生的可能性。（3）行为特征。驾驶员动作准确性和稳定性下降，发生驾驶错误的几率增加，表现在驾驶员对转向盘、制动、换档等操作失误。初步将驾驶员状态按照疲劳程度划分为正常状态、疲劳状态、瞌睡状态三级，不同疲劳状态下驾驶员的驾驶行为见表 2-2。
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3 基于主观测评及心理反应的驾驶员疲劳状态检测.....15
3.1 驾驶员疲劳状态的问题测试法 .....15
3.2 驾驶员疲劳状态的观测判定法 .....17
3.3 驾驶员疲劳状态的心理反应检测法 ...........19
3.4 本章小结 .............24
4 基于语音检测的驾驶员疲劳状态识别...........26
4.1 语音信号的非线性动力学特性分析 ...........26
4.2 语音信号特征参数分析 .................27
4.3 语音信号特征参数提取与计算 .....27
4.4 语音对驾驶员疲劳状态的识别 .....29
4.5 本章小结 .............35
5 驾驶员疲劳状态便捷检测方法的验证与应用.............36
5.1 验证性实验设计 ...............36
5.2 验证性实验结果分析 .......39
5.2.1 验证指标疲劳判定情况 ..............39
5.2.2 便捷检测指标疲劳判定对比分析 ............39
5.3 便捷检测方法的应用 .......41
5.4 本章小结 .............43
5 驾驶员疲劳状态便捷检测方法的验证与应用
在前两章确定了长途客运驾驶员出车前疲劳状态便捷检测方法及其判定函数和阈值的基础上，本章主要旨在设计一个验证性实验，利用筛选出的验证性指标作为疲劳状态量化标准，对本文所选择的疲劳状态便捷检测方法进行正确性验证。根据验证性实验结果，对各种便捷检测方法进行对比分析，并根据实际情况给出客运公司检测方法使用建议及实现长途客运驾驶员疲劳状态便捷检测的途径。
5.1 验证性实验设计#p#分页标题#e#
脑电信号（EEG）一直被誉为监测疲劳的“金标准”，国内外相关学者[1][27]普遍认为在评价驾驶疲劳的众多人体生理指标中，EEG 是最适合作为疲劳评价的信号。因此本文选定脑电信号检测作为长途客运驾驶员疲劳状态便捷检测方法的对照方法，为被试驾驶员疲劳状态提供判定标准。本次验证性实验旨在通过选定的脑电指标对本文所提出的四种便捷检测方法进行检验。选择 15 名年龄在 25~35 之间、驾龄在 2 年以上、性格沉稳有责任心、身体健康的驾驶员作为实验对象。在正式实验开始前一天对各个被试驾驶员进行实验仪器操作培训，并事先告知实验整体的工作流程（见图 5-3），以此来降低由于实验仪器操作不熟练、实验流程不明确而造成的实验数据误差，在熟悉心理检测仪器过程中需要对被试驾驶员进行多次心理检测实验数据采集，去掉偏差较大的数据，取平均值作为被试驾驶员常规状态下（清醒时）的指标基准值。具体实验仪器见表 5-2。正式实验开始，尽量保证 15 名驾驶员拥有不同程度的疲劳状态，为被试驾驶员佩戴 Physio 生理多导仪中的脑电检测电极片，连接电脑中的 D-Lab 软件对被试驾驶员的脑电电压进行实时记录，要求被试驾驶员佩戴仪器 5 分钟左右后（仪器适应性），再开始正式的脑电信号测试记录，测试时间为 5 分钟，在脑电测试期间需要完成语音检测及自评问卷的填写，在此期间，实验记录员需要完成驾驶员疲劳状态的观测表；忽略短暂的时间差异，在完成上述测试后，立刻对被试驾驶员进行一系列的心理反应检测，检测过程中实验记录员需要及时记录实验数据。实验结束后，对采集到的脑电及语音信号数据进行拷贝，对问卷及心理反应检测记录数据进行整理，一并存放至数据库，待进一步处理及分析。
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结论
本文在国内外现有驾驶员疲劳检测相关研究的基础上，归纳总结出生理、心理、外部特征、主观评价和驾驶行为五类检测方法，比较五类检测方法的优缺点及实现可能性，筛选得出问题测试、观测判定、心理反应和语音检测四种便捷性检测方法；根据四种方法的特点，分别招募驾驶员，并采取问卷设计、经验总结、心理检测仪器选取、语音信号处理等途径对被招募驾驶员的相关指标进行采集与计算，选取与驾驶员疲劳状态显著相关的指标建立关系式，并确定疲劳状态判定阈值；选择脑电指标作为对照，设计验证性实验，对 15 名驾驶员进行四种便捷方法检测与脑电检测，对比验证性实验结果得出四种便捷检测方法对驾驶员疲劳状态判定的正确率，并结合实际使用情况为客运公司对驾驶员出车前疲劳状态判定提供建议。本文在研究中取得了以下主要创新性研究成果：
（1）量化分析了驾驶员疲劳状态的主观评价方法，并给出详细的评分判定标准。细化传统驾驶员的自评量表，筛选并量化问题因子，对应不同等级的疲劳状态对问题测试得分进行阈值划分；提出了观测判定疲劳状态法，在不采用外部仪器的前提下，建立驾驶员的外部特征变化评分表，将定性的判定指标定量化赋予分值，利用得分情况判定驾驶员的疲劳状态。该项研究成果有效的将定性的指标定量化，对疲劳的判定更加精准。
（2）提出了驾驶员疲劳状态评判因子，分别建立了心理和语音指标与评判因子的关系式。采用心理反应检测仪器采集驾驶员感知、反应及判断能力表征指标，建立心理反应指标变化值与心理检测疲劳状态评判因子之间关系式；提取并计算出语音信号相关特征参数，建立语音特征参数与语音检测疲劳状态评判因子之间关系式；将疲劳状态对应驾驶员疲劳状态评判因子，并进行阈值划分，对疲劳状态进行量化。该项研究成果有效的将检测指标与疲劳状态联系起来，能够实现通过获取心理反应或语音信号指标值就能够判断驾驶员疲劳状态的目的。
（3）设计了验证性实验，检验长途客运驾驶员便捷检测方法的检测正确率。以脑电信号中不同波段功率谱特征值比值作为验证性指标，对真实的疲劳状态进行度量，设计实验方案检验便捷检测方法的正确率；根据实际应用可能进行多种检测方法组合，并得出最优的组合方式。该项研究成果保证了本文所提检测方法的检测准确性，为其理论研究及实际操作提供了实验验证。
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参考文献（略）
