汽车驾驶疲劳的控制与预防初步研究

李美华

摘 要：文章以汽车驾驶疲劳为研究对象，对于驾驶疲劳的原因进行分析。通过分析，论述汽车驾驶疲劳的控制与预防方法，针对已有监控系统存在的不足，提出了行车安全预警系统。

关键词：驾驶疲劳；控制；预防

1 驾驶疲劳概述

驾驶疲劳，是指驾驶员在长时间连续行车后，产生的心理机能和生理机能的失调，从而会出现驾驶员驾驶技能下降的现象。

2 驾驶疲劳形成原因分析

驾驶员是一种脑力和体力消耗很大的工作，它需要驾驶员集中全部精神来处理各种与开车有关的信息，健康的身体条件和良好的精神状态是安全行车的保障。而导致疲劳驾驶的形成因素具体如下。

2.1 社会原因

2.1.1 随着运输行业的竞争也愈演愈烈。从而导致一些司机、驾驶员认为只有更多的运输才能挣更多的钱，就算累了也不肯休息。这样就会使驾驶员长时间的连续驾驶，难免就会因疲劳驾驶而发生危险。

2.1.2 近几年，道路运输成本不断增高，为了避免缴纳这些复杂的的费用，驾驶员都会选择在夜深人静的时候出行，而深夜正是驾驶员容易出现疲劳的时间，或者是为逃避某些部门的检查而连续行驶致使疲劳驾驶。

2.1.3 一部分驾驶员对疲劳驾驶行为可能带来的危害性没有足够的认识，其原因主要有存在侥幸心理，认识不清疲劳驾驶可能带来的危险，只片面追求一时的经济利益，不顾交通安全；还有就是在利益的驱动下，为了使运输的成本降到最低，完全顾不上疲劳驾驶的危害，结果都是夜以继日得不停驾驶。

2.2 主观思想原因

驾驶员本身对交通安全认识不够清晰，对自己的驾驶技能和精神状态过度自信，对疲劳驾驶的危险后果认识不到位，一般的，驾驶员在疲劳驾驶时，注意力、判断力、反应能力都在下降，如果有危险发生时，大都已经超出了安全行车的范围，驾驶员已无法控制，交通事故已不可避免。

2.3 外部条件和环境因素的原因

车辆驾驶工作是一项既消耗体力脑力的工作。一方面，在风沙、雨、雪等极端气候条件或道路不平稳的条件下驾驶车辆，驾驶员必须高度集中注意力。当人的感觉器官和神经系统一直都处在紧绷的状态下时就会引起疲劳驾驶。另一方面，驾驶员长期在单一空旷的环境中长时间开车时，驾驶员是难抵挡住强烈的睡意，这时候就容易产生疲劳驾驶。

2.4 生理原因

驾驶员压力过大，睡眠不足或质量差，身患慢性疾病或年龄偏大，都容易引起在驾驶中的体力不济和反应迟钝现象。

3 驾驶疲劳的控制与预防

3.1 现有监控系统概述

3.1.1 GPS监控系统。GPS监控系统的作用。一是实时监控车辆的速度。通过监督控制车辆的速度，很大程度的减少了因速度太快而造成的事故。二是主要监测驾驶员的驾驶时长。通过统计车辆的实际行驶时间来监测驾驶员的驾驶时长。

3.1.2 “黑匣子”视频监控系统。“黑匣子”视频监控系统是一个记录驾驶过程中录像的视频，把驾驶员的行为全程记录下来，为事后检查及处理的做准备。通过这种办法对驾驶员起到了一定的监督作用。

3.2 现有监控管理手段存在的问题

以上办法，都是在驾驶过程中进行监控及驾驶行为结束后进行整改处罚。虽然具有一定的监督震慑作用。但要想进行更全面、科学的预防还是不足的。

3.2.1 通过GPS监控系统统计驾驶员开车时间的长短不准确，欠缺科学性。驾驶员途中可以更换其它驾驶人员，这些因素都是无法避免的，所以这样无法准确监控驾驶员或是不是该驾驶员的驾驶时间，继而无法确定是不是驾驶员疲劳驾驶，同时也给某些驾驶员创造了造假的可能性。

3.2.2 “黑匣子”视频监控系统，虽然黑匣子视频监控系统可以记录驾驶员的全部过程，但是只能在事后进行少量的抽查、分析，工作量非常大、无法做到全过程监督和预防。

3.2.3 而对于其他因素引起的身体与精神的疲劳，例如身体不适、心情不好等造成的疲劳，这些措施就无法预测预警，也就无法全面精确地预防疲劳驾驶。

3.3 行车安全预警系统

近几年，科学发展的越来越快，其中生物识别技术尤为先进、完善，可以有效的解决上述存在的问题。其工作原理为：

图1 疲劳驾驶检测预警原理图

通过对驾驶员的面部器官图像进行实时准确的监测，并对相关信息进行综合的验证分析，实现对驾驶员的行为监测及状态分析，进行有效的、智能的预警设备。该系统大体具备以下几个特点：

（1）智能性：该系统具有强抗干扰能力的、智能的预报预警设备。（2）可靠性：该系统具有可靠的、有效的预报预警参数。（3）实用性：该系统具有不受周边环境影响的能力，使该系统可在任何场所应用。（4）发展性：该系统可以根据驾驶员或公司的其它需求，进行发展扩充，例如录音系统、多方位监控录像系统等。

系统功能描述体现在以下方面。

3.3.1 驾驶员身份核实。通过装载在车上的摄像头核实驾驶员的身份，并输入数据库与已经备份好的信息进行核对对比，确保驾驶员的信息正确。主要流程为：

（1）辨别驾驶员身份→驾驶员身份不合格→使用网络将信息发送到后台管理（同时给与警告）→管理后台的人员按照规定给予一定处分。（2）辨别驾驶员身份→驾驶员身份合格→拍下驾驶员在开车过程中所有驾驶行为（如疲劳驾驶）→使用网络将信息发送到后台管理→后台管理人员按照法规给以处罚。

3.3.2 驾驶安全主动告警。对驾驶员实时监测，实时收集所有驾驶员开车的时间长短。如果驾驶员一直驾驶至3小时，那么就要下车休息一段时间，并且驾驶员在24小时内驾驶时间不能超过8小时。通过监督队驾驶员进行跟踪记录、预警。

3.3.3 驾驶员的驾驶状态。通过观察录像对驾驶员进行分析，主要是分析驾驶员眼部状态，大致为驾驶员眼睑闭合程时间、瞳孔的大小变化程度以及面部表情变化等，通过这些数据综合判断驾驶员是否在疲劳驾驶。同时也可以通过驾驶员的面部表情变化、身体活动等判断驾驶员精力集中状态，进行跟踪记录、预警。驾驶员在驾驶过程中主要会发生以下几种常见的驾驶状态：

（1）疲劳驾驶：首先判断出开车人员在开车时所发生的疲劳，然后根据不同状态下的疲劳进行三个等级的警告以及发送记录；包括：轻度疲劳、中度疲劳、以及发生瞌睡的重度疲劳。（2）超时驾驶：标定相同驾驶员的身份，一直跟踪驾驶员行车的时间长度，其中可以持续跟踪也可以分时间跟踪，对于违反时间规则的车辆进行本地提示并且发送信息到后台。（3）非法驾驶：在识别驾驶人员的身份后，发现驾驶人员是非法驾驶后，系统应进行本地抓拍并且拍成视频，最后进行处理。

3.3.4 车辆位置定位。在车内安装GPS定位系统，追踪定位的驾驶人员以及车辆的位置以及车辆运行的路径等信息，可以真实的显示动态的电子地图，而且还能追踪和记录相关的辅助管理信息。这样既可以达到了人车的位置、轨迹、时间等各个发面的综合管理的要求。

3.3.5 驾驶事件及决策管理。加大监督管理部门的建设。通过系统将采集的所有关于驾驶员数据和信息传输到监督管理部门，进行一系列的综合评估来判断驾驶员是否有违法行为。除了将各种主动驾驶的信息直观的发送到后台并记录外，管理平台还提供了针对发送过来的信息的信息查询和统计功能，这样会更方便的进行各种主动驾驶安全的信息与事件，除直观的显示与后台记录外，管理平台同时提供了针对决策的信息查询与统计功能，方便进行有效、创新的行业安全质量体系管理。

参考文献

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