基于頭部姿態特征的列車司機疲勞駕駛檢測系統研究

李勇達 張 超 孟令君

（北京交通大學交通運輸學院 北京 100044）

0 引言

目前，我國鐵路運輸進入快速發展時期，但是現有機車交路較長，排班過密等現象日益突出，并且駕駛室的噪聲、振動、高溫等因素容易導致列車司機疲勞駕駛。根據1項調查結果顯示，機車乘務員在列車運行4～7h，出現了視覺疲勞或者精神疲勞的征象［1］，并出現打哈欠、眼睛閉合、頭部不能正視前方的情形。國內研究人員曾專門做過1項研究，結果顯示駕駛員合理連續駕駛時間閾值為235 min［2］。我國鐵路系統事故表明，列車事故的人為因素中有相當一部分是由于司乘人員的疲勞引起的［3－4］。為此，各路局想了很多應對辦法，包括在司機室布設視頻監控裝置，以及在司機腳下布置提醒裝置，但這些方法增加了鐵路局的人員負擔。且容易分散司機的注意力。

目前，疲勞駕駛檢測方法主要可以分為3類，分別是基于駕駛人生理指標的疲勞駕駛檢測方法［5］、基于計算機視覺的疲勞駕駛檢測方法［6］、基于多信息融合的疲勞駕駛檢測方法［7］。在這些方法中，基于計算機視覺的疲勞駕駛檢測方法以其非侵入式、準確、高效的特點正成為目前該領域的研究熱點。基于計算機視覺的疲勞駕駛檢測方法主要針對于人的面部表情、眼睛的閉合程度、眨眼頻率、嘴巴張開程度進行檢測，其中以人眼檢測的方法［8］最為流行，但在實際應用過程中，駕駛人會出現低頭或者眼部受遮擋的情形，導致無法捕捉到人眼，更無法判斷駕駛人是否疲勞駕駛，因此，在駕駛人處于低頭或者眼部受遮擋等無法捕捉人眼的情況下，需要有輔助的疲勞判斷方法。……