Содержание 2
Определения, обозначения, сокращения 3
Введение 4
1. Теоретическая часть 7
1.1 Напряжённость: системы регистрации 11
1.2 Кожно-гальваническая реакция 17
2. Экспериментальное оборудование и источники данных 20
2.1 Прибор BioPulse-TC: Описание, технические характеристики 20
2.2 Источники данных и структура данных 22
3. Эксперимент 25
4. Подготовка данных для анализа 31
5. Анализ данных 33
5.1 Составление карты напряжённости 35
5.2 Анализ влияния напряжённости на вероятность дорожно-транспортных
происшествий 36
Заключение 40
Используемые источники
Дорожно-транспортные происшествия наносят значительный ущерб экономике любой страны, который может достигать 3 процентов от валового национального продукта. В России каждый год насчитывается около 27000 жертв ДТП с летальным исходом, а ущерб от аварий составляет в России 2,5% от ВНП в год и 5,5 триллионов рублей с 2011 по 2016 года, что эквивалентно расходам на здравоохранение за тот же период [4].
Распространёнными факторами ДТП являются:
1. Нарушение правил дорожного движения водителями:
• Алкогольное/наркотическое опьянение;
• Неиспользование ремней безопасности;
• Отсутствие детского кресла;
• Превышение скорости и другие;
2. Усталость водителя;
3. Неблагоприятные погодные условия;
4. Отвлекающие факторы:
• Мобильный телефон;
• Курение за рулём или приём пищи;
• Пассажиры;
5. Невнимательность пешеходов и многие другие.
Однако сколько факторов, влияющих на ДТП, бы не существовало, практически все они в той или иной степени зависят от психического или физиологического состояния водителя, а, точнее говоря, от уровня его напряжённости за рулём. Недавние исследования показали, что стрессовое состояние не только тесно переплетено с неврологическими механизмами, ответственными за познание, но и играет жизненно важную роль в процессе принятия решений и адаптации к непредсказуемым условиям, таким как вождение [2]. То есть водитель может быть излишне напряжён при осадках или в гололёд, при неоднозначности дорожных знаков, на крупных регулируемых и нерегулируемых перекрёстках. Для решения этой глобальной проблемы дорожных происшествий, мы выдвигаем гипотезу исследования о том, что дорожные инциденты связаны с показателями психофизиологической напряжённости водителя, которые возможно зарегистрировать с помощью колебаний физиологических датчиков КГР в диапазоне высоких амплитуд, и состояние напряжённости человека даст нам совокупное понятие рассмотрения характеристик КГР при актуализации стрессовой напряжённости, поскольку показания будут демонстрировать не только ситуативную тревожность, но и личностную предрасположенность каждого отдельного испытуемого к определённым внешним факторам и стрессовым ситуациям.
Для выявления этого состояния мы проведём ряд экспериментов с шестнадцатью респондентами. Понимание этой взаимосвязи даст нам возможность для предсказания дальнейших действий водителя, определение его способности к управлению транспортным средством и готовности к поездке.
В работе мы будем использовать такие методы исследования, как: анализ и обзор научных статей и работ по теме, субъективные методы и тесты испытуемых во время и после экспериментов, субъективную оценку состояния респондентов, объективную с помощью физиологических датчиков, анализ данных и построение карты напряжённости, сравнение с данными о реальных местах концентрации ДТП, а также влияние напряжённости на вероятность возникновения дорожных инцидентов.
Полученные в результате работы данные дадут понимание о связи колебаний показателей КГР и механизмов стрессового напряжения водителя и его непосредственной реакции в реальных условиях вождения. В перспективе это может быть использовано для снижения вероятности возникновения ДТП, а также для автоматизации управления некоторой техникой в транспортных средствах, например: радио может автоматически убавлять громкость, навигатор будет предупреждать лишь о необходимости критических манёвров, телефон при высокой напряжённости водителя будет включаться в режим автоответчика. Кроме того, после внедрения и интеграции во встроенные системы безопасности, такое решение помогло бы обнаруживать критические уровни напряжения водителя, и предпринимать профилактические меры, чтобы избежать или минимизировать потенциальные последствия опасных стрессовых ситуаций, которые могут привести к аварии.
Стрессовое состояние не только тесно переплетено с неврологическими механизмами, ответственными за познание, но и играет жизненно важную роль в процессе принятия решений и адаптации к непредсказуемым условиям, таким, как вождение.
Перед проведением исследования и экспериментов, мы выдвинули гипотезу о том, что дорожные инциденты так или иначе связаны c показателями психофизиологической напряжённости водителя, которые возможно зарегистрировать с помощью колебаний физиологических датчиков КГР в диапазоне высоких амплитуд. Действительно, состояние напряжённости человека даёт нам совокупное понятие рассмотрения характеристик КГР при актуализации стрессовой напряжённости, поскольку показания демонстрируют не только ситуативную тревожность, но и личностную предрасположенность каждого отдельного испытуемого к определённым внешним факторам и стрессовым ситуациям.
Для доказательства гипотезы и выявления этого состояния мы провели ряд экспериментов с респондентами. Однако по результатам анализа данных и построения карты напряжённости мы установили, что высокая напряжённость водителей не связана напрямую с дорожно-транспортными происшествиями, а данная связь, по нашим расчётам, составляет 72 процента. Такая ситуация является возможной в связи с тем, что многие аварийно-опасные участки Казани сопровождаются излишне низкой напряжённостью и сосредоточенностью водителей.
В работе мы использовали такие методы исследования, как: субъективные методы оценки испытуемых, а также объективную с помощью физиологических датчиков, анализ данных и построение карты напряжённости, сравнение с данными о реальных местах концентрации ДТП, а также влияние напряжённости на вероятность возникновения дорожных инцидентов.
Полученные в результате работы данные дают понимание о связи колебаний показателей КГР и механизмов стрессового напряжения водителя и его непосредственной реакции в реальных условиях вождения. В перспективе это может быть использовано для снижения вероятности возникновения ДТП, а также для автоматизации управления некоторой техникой в транспортных средствах.
