机车司机驾驶状态监测方案的研究

通过判断手势的规范性与标准性,对机车司机的驾驶状态进行监测.首先对机车司机驾驶过程的视频文件进行一定的预处理,通过混合高斯模型、帧间差分法及背景减除法,得到不包含背景噪声的规定手势图像;然后,通过肤色模型的转换对手势的图像进行准确提取;再通过腐蚀与扩张等方法对其进行修正,从而得到清晰准确的二值图像;最后采用形状上下文算法、HOG特征和AdaBoost分类器等对手势的二值图像进行目标的识别与综合的判定,进而判断出机车司机的驾驶状态,对其进行监测.实验数据表明,视频文件经上述的运算预处理,可以较为准确地对机车驾驶的视频文件进行驾驶状态的监测.     

基于深度学习的司机疲劳驾驶检测方法研究

针对传统基于机器视觉的司机疲劳检测模型对硬件系统要求较高、检测准确率和效率较低等问题,提出一种基于MTCNN-PFLD-LSTM深度学习模型的疲劳驾驶检测算法.通过多任务卷积神经网络MTCNN进行人脸区域检测;利用PFLD模型检测人脸眼部、嘴部和头部的关键点及空间姿态角;计算出基于时间序列的人脸疲劳特征参数矩阵并输入长...     

城市轨道交通列车司机驾驶状态监测系统设计

针对轨道交通列车司机人为因素对列车运行安全带来的风险,设计了一种司机驾驶状态监测系统。首先,根据轨道交通发展趋势,采用两级架构设计该监测系统;然后,对监测系统的关键技术进行了研究;最后,使用列车模拟驾驶平台,对监测系统的功能进行了验证。仿真结果表明系统功能稳定,对异常驾驶状态识别率高。     

基于智能手环的动车司机疲劳驾驶检测系统

基于智能手环的动车司机疲劳驾驶检测系统可对疲劳驾驶行为进行报警,对高速铁路行车安全至关重要。本文阐述系统的整体设计和各模块功能,分析智能手环的工作原理和手部加速度信息的采集过程。在分析动车司精神状态与手部运动关系的基础上,给出手部运动系数的概念,并运用K-means聚类算法进行分析处理,提出一种动车司机疲劳驾驶检测模型。在动车组驾驶室搭建原型系统,阐述系统的实现过程,并在高速铁路试验段进行试验,试验结果表明,该系统对司机疲劳驾驶检测的准确率达到93.6%。     

中国高原铁路机车司机在不同条件下的驾驶疲劳研究

我国铁路因机车乘务员打盹睡觉而造成铁路行车大事故屡见不鲜。有的年份，因此造成的行车大事故高达４２％，在乘务中，打盹睡觉可能是机车乘务员“不负责任”、“违章违纪”，但，另一重要是司机的驾驶疲劳。本文通过对我国高原铁路机车司机驾驶疲劳的测试，研究高原铁路机车司机在不同海瓜、不同年龄及不同班次条件下驾驶疲劳发展规律。之些规律不仅对高原铁路管理局在机车乘务员的乘务交路安排、机务段机车乘务员定啧编制以及机车     

机车司机疲劳检测系统研究与应用

分析机车行驶中司机产生疲劳的原因,介绍疲劳检测的方法及检测原理的行为特征、基本原理,在此基础上对疲劳驾驶检测系统硬件及软件的设计和实现进行研究,有效检测司机的疲劳状态并实现报警,从而减少机车司机在工作中因疲劳产生的行车事故.     

面向驾驶人疲劳检测的人脸视频分析算法研究

疲劳驾驶是造成交通事故的重要原因.基于面部视频分析技术,对驾驶人的眼睛动作和状态进行特征分析,可以有效估计驾驶人的疲劳状态,但驾驶过程中驾驶人面部姿态和光照条件的变化使眼睛的准确定位变得困难.本文以主动形状模型(ASM,Active Shape Model)为基础对面部区域进行配准,结合Lucas-Kanade光流算法进行全局跟踪,并采用基于自商图的Meanshift算法进行局部校准.实验结果表明,Meanshift算法能够有效消除光流全局跟踪中的累积误差,有效提高人眼定位的精度.     

一种基于人脸序列模式的机车驾驶员疲劳检测方法

驾驶疲劳是导致事故的重要原因,本文在综述基于面部特征的机车驾驶员疲劳检测方法的基础上,提出了基于Gabor变换的人脸特征融合抽取模型,并在此基础上,结合隐马尔可夫模型(HMM)提出基于人脸图像序列的机车驾驶员疲劳检测方法。根据在疲劳和非疲劳状况下人脸模式特征的不同,首先利用Baum-Welch学习方法从疲劳图像序列训练学习得出疲劳模式下的HMM参数;然后,在疲劳模式识别时,把待识别的人脸图像序列表示成Gabor融合特征序列,再利用Viterbi算法计算该特征序列属于疲劳模式的概率值,从而实现对人脸图像序列的疲劳识别;最后,对各种姿态下的不同人脸图像序列数据进行了仿真测试。实验结果表明,与已有基于单幅人脸图像的疲劳识别方法相比,具有更好的疲劳识别性能。%     

城轨列车司机驾驶控制台模拟与仿真

随着城市轨道交通的快速发展,对列车司机驾驶控制台的人机交互界面的要求也越来越高,希望通过人机交互界面可以查看列车运行状态信息并做出相应的操作动作。为了设计一个简单、自然、友好的司机驾驶控制台交互界面,屏蔽车载系统复杂的结构,通过分析系统结构需求、系统功能需求、系统性能需求,在Windows操作系统下的Visual C++ 6.0编程环境下,使用其封装的MFC程序编写代码,以成都地铁一号线为例对系统进行运行及调试,实现了列车司机驾驶控制台模拟与仿真系统。     

驾驶疲劳机理及馈选模式研究

驾驶疲劳表现特征是多维度、多侧面。本文重点研究驾驶疲劳的致因因素及其交互作用;驾驶疲劳的形成过程、规律及机理;驾驶疲劳失衡性测试与评价,驾驶疲劳馈选模式,驾驶疲劳效应分析;驾驶疲劳综合评价体系。主要研究内容如下:1 多角度、深层次地研究驾驶行为,进而分析导致驾驶疲劳的各种直接、间接因素,建立了诸因素单独作用及相互作用的数学模型。2 研究驾驶疲劳形成过程,采用传递函数将其量化、简约化、模式化,依据自控理论将驾驶疲劳模型化为惯性环节及比例微分环节的合成。所建模型表明驾驶疲劳具有二阶系统的一般特性。3 对多种疲劳…     

面部多特征融合的列车司机疲劳检测方法研究

为保障列车安全运营,提出一种基于面部多特征融合的列车司机疲劳检测方法.采用HOG特征实现人脸识别,ERT算法实现特征点定位.针对不同司机面部特征差异导致固定阈值无法适用于每位司机的问题,提出基于K-means++法的人眼自适应阈值算法.考虑图像前后帧的相关性,利用相邻两帧图像瞳孔与内眼角差值计算眼动速率作为判断指标.针...     

基于被动视觉的机车驾驶疲劳实时检测系统的研究

实时检测机车乘务员的疲劳程度,是提高机车运行安全的有效途径.本文提出一个基于被动视觉的车载机车驾驶疲劳时实检测系统.系统通过CCD摄像头获取驾驶状态下机车乘务员的图像,然后运用图象处理技术进行人脸检测、眼睛定位等处理,并提取眼睛的闭合度作为PERCLOS疲劳检测的依据.针对实时图像处理数据量大、运算复杂的特点,采用TMS230DM 6437作为核心处理器进行了硬件实现.实验表明,系统能准确实时地检测驾驶疲劳程度,具有较好的实用性.     

地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

高速列车空心车轴全尺寸疲劳试验方法研究

高速列车空心车轴的主要失效方式为疲劳失效,因此疲劳性能是车轴研制和生产中至关重要的考核指标,欧洲EN标准规定了车轴疲劳性能指标和疲劳试验的基本要求。现基于EN标准,研究制定了国内高速空心车轴全尺寸疲劳试验方法,并首次进行了国产车轴的疲劳试验。主要探讨了疲劳试件设计、考核截面位置的确定、以及疲劳载荷计算等问题。同时,分析和研究了EN标准F1轴疲劳性能指标的含义,为F1轴疲劳载荷的确定提供了依据。高速车轴疲劳试验方法的探讨和疲劳试验结果表明,所确定的试验方法及其技术要求是合理可行的。本研究对高速车轴的疲劳试验技术、及制定国内相应试验规范有一定的参考意义和实用价值。     

基于克里金法的列车定位方法研究

为解决卫星观测视野不良或导航信号受干扰时,北斗定位解算失效导致列车失去定位,提出基于克里金法的场强定位方法对卫星导航定位方式进行有效替代.利用列车沿线性轨道固定往复运行且信号交织覆盖的特性,通过克里金法对采集的无线场强进行插值,能够在降低无线数据采集工作量的同时实现无线场强数据库快速建立和动态更新.通过Tower Co...     

城市轨道交通列车驾驶仿真器研究

城市轨道交通列车驾驶仿真器是城市轨道交通部门进行技能培训的高科技设备,能够进行精确的列车操纵性能仿真和逼真的列车驾驶环境仿真。基本功能包括模拟操纵功能、列车动力学计算功能、故障判断培训功能、视景和声音仿真功能以及运动仿真功能。针对城市轨道交通特点,给出了轨道交通列车驾驶仿真器的运行仿真数学模型,提出采用分布式计算机体系结构、MPEG视频压缩技术和基于DirectSound技术的多媒体声音系统,设计具有4层5自由度液压运动平台的驾驶仿真器。并基于以上技术完成了北京地铁交流传动电动客车列车驾驶仿真器的研制,成功应用于北京地铁技术学校学员和北京地铁司机的教育培训。     

基于非参数贝叶斯模型的列车卫星定位方法

基于卫星导航的列车测速定位是当前新型列车控制技术领域的研究热点。针对现场运行环境中卫星定位观测特性的不确定性对动态定位解算性能的不利影响,在卫星定位估计解算过程中引入基于Dirichlet过程的非参数贝叶斯模型,在导航卫星观测特性不定且存在性能退化风险的条件下,提出了基于Dirichlet过程混合模型驱动的高斯分布混合更新策略,给出了多滤波器动态联合状态估计计算方案。分别采用仿真数据及现场实测数据进行计算的结果表明,在常规定位估计解算中引入Dirichlet过程混合模型,能够对未知不确定的导航卫星观测特性实现有效适应,提升定位性能对观测条件的容忍能力,降低单一观测分布假设的模型失配和性能劣化风险。     

基于可拓学的列车自动驾驶算法研究

以可拓学理论为基础研究列车自动驾驶算法,该算法兼顾了列车运行的安全性、舒适性、节能性、停车精度等性能指标.通过对列车自动驾驶优化操作策略进行分析,建立了评价列车运行过程的物元模型,确定关联度函数对各性能指标进行量化,利用层次分析法得到性能指标的权重,在此基础上用可拓学中的优度评价法以滚动优化的方式实现得到优化策略.本文将可拓学应用于列车自动驾驶,该方法不需要建立精确的数学模型,为研究列车自动驾驶算法提供了一个新的方向.     

基于UIO方法的列车自动驾驶信号故障检测研究

列车自动驾驶ATO(Automatic Train Operation)状态故障检测是实现CBTC(Communication BasedTrain Control)系统车载ATO控制功能可靠性的必要条件之一。针对影响列车自动驾驶功能与性能的速度、位置量测传感器故障及执行器故障进行故障建模,利用基于未知输入观测器UIO的故障检测方法对存在未知干扰与噪声情况下的ATO状态故障进行检测。通过构建残差与设置阈值来降低对未知干扰或噪声的敏感度,从而降低故障报错率。仿真结果表明,本文所提出的方法能够完成对列车控制状态3种故障模式的检测,该检测信息不仅能够给已经装备ATO的车辆提供实时优化曲线生成所需的参数,也可以为仍使用人工驾驶的列车进行预警,并为车辆维护业务提供有用信息。     

CGI成像技术在列车模拟驾驶器中的应用研究

随着计算机成像技术（CGI）的不断提高,基于CGI技术的列车模拟驾驶器视景仿真系统也得到了快速发展。列车模拟驾驶器视景仿真系统能够真实模拟地铁列车驾驶场景,包括向前视景、站台监视器视景、CCTV监视屏场景。文章就列车模拟驾驶器视景生成技术、CGI视景系统功能、系统关键技术等作简要阐述。