| 题名 | 疲劳对驾驶员认知过程的影响及疲劳事件的提前预测 |
| 作者 | 张伟斌 |
| 答辩日期 | 2021-06 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院心理研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院心理研究所 |
| 其他责任者 | 瞿炜娜 |
| 关键词 | 疲劳驾驶 速度感知 风险决策 车道偏移 脑电 |
| 学位名称 | 理学硕士 |
| 其他题名 | The influence of fatigue on driver's cognition process and the early prediction of fatigue events |
| 学位专业 | 应用心理 |
| 英文摘要 | 道路安全及疲劳驾驶一直是政府和公众关注的重要议题。研究显示90%的事故是由驾驶员个体因素造成的。而驾驶疲劳是其中一个主要影响因素。疲劳导致了20%的死亡和严重事故。因此，需要深入探究驾驶员疲劳后的生理、心理、行为特点，并尝试探测和预测疲劳状态，为疲劳驾驶的干预提供帮助，以最大程度提升驾驶安全。 研究一关注的是疲劳对驾驶员认知过程的影响，包括感知加工及决策加工过程，旨在通过实验一和实验二探究疲劳对驾驶员对不同速度估计及风险决策的影响。实验 1a及 2a招募 26名驾驶员，被试需要来两次实验室，一次通过长时间驾驶诱发疲劳后完成速度估计任务及与驾驶情景相关的风险决策任务即打气球任务（ BART），另一次在清醒状态下完成同样的任务，疲劳及清醒状态先后顺序在被试间平衡。实验 1a结果发现，驾驶员清醒状态下经过几次练习反馈后估计偏差减少，而在疲劳状态下练习前后的估计偏差没有显著差异，说明被试在疲劳状态下对反馈的学习效应下降。实验 1b及 2b流程同实验 1a及 2a，招募 32名驾驶员，增加疲劳诱发时长，并根据实验 1a及 2a的结果进行任务上的调整。实验 1b结果显示，清醒时被试对速度较慢小车的估计偏差小于速度中等的小车，但是疲劳时估计偏差没有 差异，说明疲劳状态下，对较慢速度车辆位置判断 误差增加。实验 2b结果显示，疲劳状态下调整后打气次数显著低于清醒状态下，即选择更保守。 研究二关注的是疲劳对驾驶员驾驶行为的影响及预测包括横向控制及纵向控制，旨在探究利用脑电信号提前预测疲劳驾驶事件。招募 18名驾驶员，被试需保持当前车道长时间驾驶，并每隔 5分钟报告一次主观疲劳感。驾驶过程中同时记录脑电信号。结果显示横向位移标准差及纵向速度标准差 随时间变化趋势为倒 U型，且和主观报告变化趋势显著相关。结合被试主观及驾驶控制偏差（横向或纵向） ），以 5分钟为单位，提取出三类疲劳阶段 1）清醒阶段：被试主观清醒且驾驶控制偏差较小，2）中度疲劳阶段：被试主观疲劳且驾驶控制偏差较小，3）重度疲劳阶段：被试主观疲劳且驾驶偏差较大。提取出每个阶段前 5分钟的脑电数据，计算EEG四个频带（ alpha、 beta、 theta、 delta）的功率值。 利用 Logistic回归模型建模。结果显示，前一个阶段的脑电信号可预测下一个阶段的疲劳分类，预测准确 可达 60%左右；且脑电信号的预测效果优于驾驶指标 （方向盘转角或油门加速度）。 总的来说，本研究发现疲劳后 驾驶员认知资源减少，因此对较慢速度小车的估计偏差增加，并在风险决策任务中表现出冒险倾向下降。此外，研究发现利用脑电信号 可以 提前预测下一个阶段疲劳所诱发的横向及纵向控制不利表现，使用Logistic回归 建模 对清醒、中度疲劳、重度疲劳三分类模型预测准确率可到 60%左右。本研究进一步补充和拓展了驾驶疲劳领域对认知过程影响及疲劳驾驶预测的讨论，同时研究结果可为疲劳驾驶的检测和预警提供指导。 |
| 语种 | 中文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.psych.ac.cn/handle/311026/39594]  |
| 专题 | 心理研究所_社会与工程心理学研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张伟斌. 疲劳对驾驶员认知过程的影响及疲劳事件的提前预测[D]. 中国科学院心理研究所. 中国科学院心理研究所. 2021. |
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