Козловский, Алексей Игоревич. Разработка алгоритма функционирования автомобильной системы, сигнализирующей о недостаточном контроле водителем среды движения

Короткий опис

Козловский, Алексей Игоревич. Разработка алгоритма функционирования автомобильной системы, сигнализирующей о недостаточном контроле водителем среды движения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.03 / Козловский Алексей Игоревич; [Место защиты: Моск. автомобил.-дорож. гос. техн. ун-т (МАДИ)].- Москва, 2013.- 117 с.: ил. РГБ ОД, 61 14-5/202

Московский автомобильно-дорожный
государственный технический университет
(МАДИ)
На правах рукописи
КОЗЛОВСКИМ АЛЕКСЕИ ИГОРЕВИЧ
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
АВТОМОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, СИГНАЛИЗИРУЮЩЕЙ О
НЕДОСТАТОЧНОМ КОНТРОЛЕ ВОДИТЕЛЕМ СРЕДЫ ДВИЖЕНИЯ
Специальность 05.05.03 - колесные и гусеничные машины
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель, кандидат технических наук, доцент Порватов И.Н.
Москва 2013 
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ О
ВЛИЯНИИ УХУДШЕНИЯ ВНИМАНИЯ ВОДИТЕЛЯ НА ЕГО МАНЕРУ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ 8
1.1 Функции работы водителя, влияние отвлекающих факторов на
управление автомобилем 8
1.2 Исследование сонливости водителей при управлении
автомобилем 16
1.3 Исследование отвлечения внимания водителя при управлении
автомобилем 21
1.4 Исследование дополнительных факторов влияющих на
поведение водителя при управлении автомобилем 37
1.5 Общие выводы, постановка цели и задач диссертации 44
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРЕНАЖЕРА 46
2.1 Испытания на тренажере 47
2.2 Обработка экспериментальных данных 50
2.3 Выводы 61
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА НА
ПОЛИГОНЕ И В УСЛОВИЯХ ПОВСЕДНЕВНОЙ ЕЗДЫ 63
3.1 Объект испытаний 63
3.2 Измерительное оборудование 64
3.3 Программа испытаний 67
4. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ 70
з
4.1 Результаты испытаний в реальных условиях движения 70
4.2 Результаты испытаний на полигоне 87
4.3 Алгоритм функционирования автомобильной системы, сигнализирующей о недостаточном контроле водителем среды движения 91
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 96
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 97
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 99
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА 112
АКТ ВНЕДРЕНИЯ 117

Список літератури

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1) Проблема снижения концентрации внимания при управлении автомобилем существует и ей уделяется большое внимание, как со сторо¬ны автомобильных концернов, так и со стороны исследовательских инсти¬тутов.
2) Выдвинуто и подтверждено предположение об использовании функции боковых ускорений автомобиля в качестве базового параметра для оценки непроизвольных отклонений движения автомобиля от идеаль¬ной траектории движения.
3) Разработанная методика оценки уровня опасности управления автомобилем отражает степень влияние отвлекающих факторов на харак¬теристику непроизвольных отклонений. Значение уровня опасности Уоп. ^ 1,35 показывает значительное снижение концентрации внимания, что может стать причиной возникновения дорожно-транспортных проис¬шествий. Ложных срабатываний в ходе автомобильных пробеговых до¬рожных испытаний зафиксировано не было.
4) Предложенный алгоритм оценки уровня концентрации внима¬ния водителя может быть положен в основу сигнальной системы, которая бы эффективно работала наряду с уже существующими системами, ис¬пользующими в качестве базового параметра угол поворота рулевого коле¬са, положение автомобиля на проезжей части или анализирующими направление взгляда водителя.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВАДС - Водитель - Автомобиль - Дорога - Среда;
ДТП - Дорожно-транспортное происшествие;
МКАД - Московская кольцевая автомобильная дорога;
СМС - Сервис коротких сообщений;
KSS - Шкала сонливости Каролинского;
х0 - Идеальная траектория движения;
х - Действительная траектория движения;
ау = f(t) - Поперечное ускорение автомобиля во время движе¬ния;
Vx — /(t) - Продольная скорость автомобиля;
ау - Значение поперечного ускорения автомобиля;
t - Время в минутах от начала экспериментального за¬
езда;
Оус - Средняя величина поперечного ускорения автомо¬
биля за временной интервал ^/ф
д - Частота сбора данных;
N - Количество значений на исследуемом временном
интервале;
d(t) - Факт включения указателя поворота;
ау - Характеристика непроизвольных отклонений дви¬
жения автомобиля от идеальной траектории; п - Количество значений на временном интервале;
<тБ - Характеристика, показывающая нормальное управ¬
ление автомобилем характерное для конкретного водителя;
(Тт - Характеристика, показывающая текущее движение;
Уоп - Текущий уровень опасности управления автомоби¬
лем;
М - Максимально-допустимое увеличение характери¬
стики непроизвольных отклонений движения авто¬мобиля от идеальной траектории при выполнении маневров перестроения или обгона;
П - Максимально-допустимое увеличение характери¬
стики непроизвольных отклонений движения авто¬мобиля от идеальной траектории при движении ав¬томобиля в повороте;
а'у - Скорректированная характеристика непроизволь¬
ных отклонений для маневров обгона и перестрое¬ний и при движении автомобиля в повороте;
tn0B.j - Длительность поворота, в котором находится авто¬
мобиль в данный момент времени;
ГІ - Критерий нахождения автомобиля в повороте.