Физические принципы построения систем безопасного мониторинга состояния человека-оператора

• Автор: Дементиенко, Валерий Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 337 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список обозначений и терминов

Введение
1. Экспериментальное и теоретическое исследование засыпания человека-оператора поведенческими и математическими методами

1.1.Введени е

1.2.Материал и методы исследования

1.3.Анализ поведенческих данных

1.4.Статическая модель засыпания оператора

1.5.Динамическая модель засыпания оператора

1.6.0бсуждение результатов
1,7.Выводы
2. Исследование статистических характеристик человека-оператора на транспорте, обусловленных его предрасположенностью к засыпанию и авариям
2.1.Введени е
2.2.Фактор дремотного состояния на железной дороге
2.2.1. Модель безопасности железнодорожного движения с учётом человеческого фактора
2.2.2. Статистические параметры засыпания машинистов
2.3.Роль дремотного состояния в автодорожном движении
2.3.1. Модель водителя как. фактора безопасности автодорожного движения
2.3.2. Преимущества применения системы мониторинга состояния водителя
2.3.3. Статистические параметры засыпания водителя

2.3.4. Модель системы мониторинга с учетом доверия водителя к её идеальной работе
2.4.Распределение водителей по предрасположенности к авариям
2.4.1. Статистические данные
2.4.2. Категории водителей
2.4.3. Классификация водителей по категориям
2.5.Вывод ы
3. Возможности контроля состояния оператора речевой диалоговой системой
3.1.Современное состояние теории шумоустойчивого распознавания речи
3.2.Возможность реализации алгоритма в DSP
3.3.Организация диалогового общения
3.4.Запись речевых баз данных в автомобиле
3.5.Распознавание границ речи по акустическому каналу
3.6.Использование информации, получаемой от видеокамер, для определения степени открытия рта водителя
3.7.Распознавание речи в шуме при наличии признака речь/шум
3.8.Исследование зависимости надежности работы системы от расстояния до микрофона и уровня шумов
3.9.Детекторы речи
3.10. Расчет вероятности опасного и неопасного отказа работы системы.
3.11. Выводы
4. Исследование регистрации состояния оператора по анализу его
видеоизображения
4.1 .Введение
4.2.0бщая задача слежения
4.3.Хорошие для отслеживания характерные точки
4.4.Трехмерный анализ

4.5.Практические реализации
4.6.Автоматическая инициализация
4.7.База видеозаписей глаза испытуемого при работе в состоянии сильного утомления
4.8.Вывод ы
5. Возможности контроля состояния водителя методом ЭДА
5.1.Введени е
5.2.Материал и методы исследования
5.3.Анализ временных интервалов возникновения фазической компоненты ЭДА, связанных с возникновением первой ошибки
5.4.Обсуждение результатов
5.5.Методы регистрации и исследования сигналов ЭДА
5.6.Электрический импеданс системы «электроды - кожа» испытуемых
5.7.Пространственное распределение сигналов ЭДА
5.8.Исследования сигналов ЭДА в различных условиях
5.8.1. Экспериментальная установка
5.9.Исследование интенсивности возникновения сигналов ЭДА в зависимости от температуры окружающей среды
5.10. Исследование возможностей регистрации сигналов ЭДА на переменном токе
5.11. Создание экспериментального действующего макета для измерений сигналов ЭДА на переменном токе на основе Evaluation Board AD7738
5.12. Методы детектирования сигналов ЭДА
5.13. Выводы
6. Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
ТСКБМ
6.1. Назначение.ТСКБМ в системе обеспечения безопасности движения поездов

- Во втором разделе приводится краткое описание принципов построения и работы устройства, описание конструктивного оформления. В состав ТСКБМ, входит носимая часть и приемник-контроллер. Носимая часть ТСКБМ выполнена в виде наручных часов и выдается в личное пользование каждому машинисту. Приемник-контроллер располагается в кабине локомотива. Исполнение всех блоков системы удовлетворяет требованиям, установленным соответствующими государственными нормативно-техническими документами. Носимая часть ТСКБМ располагается на запястье руки машиниста и выполняет следующие функции: с помощью датчика определяет изменение текущего значения-сопротивления кожи; производит первичную обработку полученной от датчика информации и передает информацию по радиоканалу на приемник-контроллер. Приемник-контроллер принимает информацию по радиоканалу связи от носимой части, обрабатывает её, контролирует уровень бодрствования машиниста и отображает его1 на индикаторе. Если уровень бодрствования- машиниста соответствует нормальному, то на индикаторе уровня бодрствования прибора ТСКБМ-горят только элементы индикации желтого цвета. Если уровень бодрствования машиниста ниже критического, то на индикаторе уровня! бодрствования прибора ТСКБМ выключаются элементы желтого цвета и загорается элемент индикации красного цвета. Кроме того, система ТСКБМ отображает на индикаторе исправность системы и наличие в системе устранимых сбоев. Приемник-контроллер обеспечивает смену и проведение режимов работы ТСКБМ таких, как штатный режим- “Нормальный уровень бодрствования машиниста”, а также режимы “Тестирование машиниста” и “Отключение системы”. Последние два режима включаются при потере машинистом рабочего уровня бодрствования. Режим “Отключение системы” является- необратимым защитным состоянием.
- В третьем разделе на основе моделей, описанных в первой главе, проводится сравнение ТСКБМ с её предшественником УКБМ. Рассматриваются