摘要

为对驾驶人疲劳状态等级进行有效准确的判别,通过模拟驾驶试验获取了12位驾驶人的驾驶操作数据、车辆运行特征数据和眼动数据,并使用主观疲劳程度量表(KSS)获取了驾驶人的主观疲劳等级数据。从试验数据中提取了车道偏移标准差、单路段方向盘反转次数、闭眼时间比例和平均瞳孔直径共4个无侵入测量指标。结合反映累计驾驶时长的驾驶圈数,利用主成分分析(PCA)进行降维处理得到重要度最高的两个主成分后,根据KSS将驾驶人疲劳状态划分为3个等级,建立了疲劳分级隐马尔可夫模型(HMM),同时建立了支持向量机(SVM)用以对比。疲劳等级判别结果为:将12位驾驶人随机分为4组的情况下,HMM交叉验证平均判别正确率为77.26%,单组最高判别正确率为81.25%,而SVM平均判别正确率为65.02%,单组最高判别正确率为70.37%;去除了驾驶圈数这一指标重新进行疲劳等级判别,HMM平均判别正确率下降到55.61%,SVM平均判别正确率下降到50.46%。结果表明:在仅使用无侵入测量指标进行疲劳等级判别时,引入驾驶圈数能够有效提高模型精度,并且HMM在判别正确率以及稳定性上均优于SVM;在使用HMM进行疲劳等级判别时,引入PCA进行降维可有效解决指标增加带来的观测概率矩阵稀疏问题,提升了模型的普适性。