[发明专利]一种基于GPS的商用车疲劳驾驶检测方法

说明书

一种基于GPS的商用车疲劳驾驶检测方法，包括以下步骤：步骤一、根据3σ规则定义停车点速度阈值，选取出停车点数据；步骤二、计算每个停车点的停车时长，判断驾驶员是否进行停车休息；步骤三、通过GPS轨迹数据计算出相邻两个停车点的时间间隔，得到车辆的行驶时长；步骤四、结合步骤二得到的停车时长以及步骤三得到的行驶时长，判断连续驾驶过程中是否超过4小时未停车休息或者停车时长少于20分钟，据此评判驾驶员是否疲劳驾驶。本发明是针对道路货运行业管理规定提出的疲劳驾驶检测方法，从行业法规角度来识别驾驶员是否存在疲劳驾驶行为，有利于驾驶行为的监管，提升车辆行驶过程中的安全性。

技术领域

本发明涉及道路安全领域，具体涉及一种基于GPS的商用车疲劳驾驶检测方法。

背景技术

随着物流运输业的飞速发展，汽车城市化进程也越来越快，驾驶员队伍在不断地壮大，因疲劳驾驶导致的交通事故越来越多。据统计，在重大交通事故中因疲劳驾驶所致的占比高达40％以上，由此可见，疲劳驾驶带来的危害非常严重，因而引起了各国政府的高度重视。为减少因疲劳驾驶产生的事故，目前各国采用较多的措施是将驾驶人的行车时间规定在一定的范围内，《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十二条中明确规定：机动车驾驶人不得“连续驾驶机动车超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟”。

目前，疲劳驾驶检测方法根据检测原理分为三类：(1)基于生理学方法。根据驾驶员的生理指标(如脑电图、EGG等)来判断驾驶员的疲劳状态。这些方法虽然精确度高，但是不容易被接收，易给驾驶员造成额外的干扰，不利于行车安全；(2)基于计算机视觉的方法。当人们疲惫时，会有典型的特征，如频繁点头、打哈欠、长时间闭眼、多眼睑覆盖瞳孔等特征。这种方法虽然更容易被接收，但是易受光线、振动和其他干扰；(3)基于车辆行驶信息的判定。通过检测车辆的行为间接判断驾驶员的行为，这种检测方法结构简单，成本较低。

GPS已作为导航系统被使用在了车辆上，提供车辆的位置、方向、速度等信息，由于准确性和易用性，使得GPS数据成为交通研究数据来源之一，通过直接从车辆GPS轨迹数据中的停车点进行分析，来检测出车辆是否存在疲劳驾驶行为，计算过程简便，成本低廉。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于GPS的商用车疲劳驾驶检测方法，通过3σ规则定义停车点，根据行驶及停车时长是否符合规范判断疲劳驾驶行为。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一、根据3σ规则定义停车点速度阈值，选取出停车点数据；

步骤二、计算每个停车点的停车时长，判断驾驶员是否进行停车休息；

步骤三、通过GPS轨迹数据计算出相邻两个停车点的时间间隔，得到车辆的行驶时长；

步骤四、结合步骤二得到的停车时长以及步骤三得到的行驶时长，判断连续驾驶过程中是否超过4小时未停车休息或者停车时长少于20分钟，据此评判驾驶员是否疲劳驾驶。

所述的GPS轨迹数据采集时每10秒记录一次，车辆信息包括车辆ID、日期、时间、经度、纬度和速度。步骤一根据3σ规则定义停车点速度阈值具体包括：计算速度平均值x和标准差σ，设定x-3σ为停车点阈值，选择GPS轨迹数据中速度低于阈值的点为停车点。

若GPS轨迹数据不符合正态分布，通过三角规则先将GPS轨迹数据转换为伪正态分布，再使用3σ规则设定出停车点速度阈值，根据3σ规则将速度低于阈值的轨迹点视为停车点。

步骤二在计算停车点的停车时长时将少于20分钟的数据滤除，视为未停车休息；

所述的步骤三中选出停车时长大于20分钟的GPS轨迹数据，根据相邻停车点初始停车时刻和末尾停车时刻计算行驶时长，行驶时长大于4小时，则标记为疲劳驾驶。