基于眼动仪的飞行员疲劳判定相关属性研究-论文.pdf

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1、第24卷第6期计算机技术与发展Vo1．24No．62014年6月COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTJune2014基于眼动仪的飞行员疲劳判定相关属性研究樊玮，鲁胜华(中国民航大学计算机科学与技术学院，天津300300)摘要：飞行员驾驶疲劳是影响飞行安全的重要因素之一。眼动仪已被尝试应用于驾驶人员的疲劳检测，但眼动仪采集数据属性较多，且缺乏明确的疲劳判定决策属性，故将PvT(精神运动警戒任务)测量所得疲劳程度组合进眼动仪测量数据中，作为决策属性，采用基于二元信道互信息的粗糙

2、集属性约简方法，进行针对疲劳判定的眼动仪属性知识约简，并在约简前后，分别采用BP神经网络进行分类计算。结果表明，将二元信道互信息作为启发式信息，进行以疲劳判定为目标的眼动仪属性约简，能有效提取反映飞行员驾驶疲劳的主要属性。关键词：驾驶疲劳；粗糙集；属性约简；二元信道；精神运动警戒任务中图分类号：TP31文献标识码：A文章编号：1673-629X(2014)06-0015-04doi：10．3969／j．issn．1673—629X．2014．06．004ResearchonRelatedAttribu

3、teofPilotFatigueBasedonEyeTrackerFANWei．LUSheng—hua(SchoolofComputerScience&Technology，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Pilot’Sdrivingfatigueisoneoftheimportantfactorsthataffectflightsafe~．Eyetrackerhasbeentryingtoapplytodrive

4、rfa—tiguedetection．buteyetrackercollectstoomanydataattributes，lacksofacleardecisionattribute．ItwillmakePvT(PsychomotorVigi—lanceTask)intothedatagetbyeyetracker，asdecisionattribute，usetheroughsetattributereductionmethodbasedonbinarychannelofmutualinforma

5、tionforatributesreductionofeyetrackerinviewofthefatiguetest，andbeforeandafterthereduction，useBPneuralnet—worktoclassifyrespectively．Resultsshowthatusethebinarychannelmunlalinformationastheheuristicinformationtotestfatiguebyat—tributereduction，itcanefect

6、ivelyextractthemainpilotfatigueproperties．Keywords：drivingfatigue；roughset；attributereduction；binarychannel；psychomotorvigilancetask0引言感进行判断疲劳的有无和程度深浅，推断疲劳的程度，疲劳是一种疲倦乏力的感觉，会给各个行业的劳客观法通过测量人体的机能变化来判定疲劳状态，如动者带来潜在的安全威胁。对民航而言，飞行员的疲心率、表面肌电信号、两点刺激敏感阈限及生化指标劳会给乘

7、客的生命和财产安全带来严重威胁，NASA等。尽管客观法比较准确，但测试条件苛刻，且过程早在1976年的研究表明，约1／5的航空事故与飞行疲复杂，特别在一些受电磁干扰的场合不能适用。将眼劳有关⋯。因此，飞行疲劳一直是民航安全的重要研动仪应用于驾驶人员包括飞行人员的疲劳监测，由于究方向之一。飞行疲劳属于与特定职业相关的工作疲具备可实时操作、非接触、数据便于再次加工等特性，劳的范畴，特指飞行员因飞行时间或值勤时间过长而已经成为疲劳测定的主要方法之一。然而，眼动仪导致在体力和脑力等方面的消耗而下降，进而出现注

8、最初是用于心理学研究的，其观测参数较多，如何在这意力下降、情境意识丧失、操作能力下降、判断决策能些参数中发现和疲劳相关的参数，去除疲劳无关参数，力降低等飞行表现变差的现象。目前，尚未发现相关文献。因此，研究针对疲劳判断的现有疲劳判定方法主要有主观法和客观法两大眼动仪观测参数约简，具有一定的应用价值。类。主观法主要是通过问卷调查方法，以主观的疲劳收稿目期：2013—08—26修回日期：2013一l1—29网络出版时间：2014—02—24基金项目：国家自然