Дослідження надійності роботи водія з використанням комплексів «Нейроком» та «КардіоСенс»
Автор: Нискогуз Олег Павлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Організація і регулювання дорожнього руху
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Водій є головною ланкою в системі «водій – автомобіль – дорога» (ВАД). По суті водій є оператором в складній системі, його діяльність в корені відрізняється від діяльності інших операторів. В процесі роботи він проводить прийом і переробку інформації, що поступає, приймає рішення, виконує дії, що управляють, контролює виконання дій, що управляють. Характер і об’єм інформації постійно міняється, безперервність руху постійно порушується заборонними сигналами, дорожніми знаками і іншими учасниками руху. Водієві доводитися виконувати велике число дій з управління автомобілем. Для вирішення проблеми підвищення безпеки руху вже недостатньо тих даних, що визначаються тільки традиційними методами дослідження режимів руху, де водія розглядають у неявній формі. У зв’язку із цим при дослідженні поведінки водія за кермом почали використовувати наступні електрофізіологічні методи: електроенцефалограма (ЕЕГ); електроміограма (ЕМГ); електрокардіограма (ЕКГ); шкірно-гальванічна реакція (ШГР); окулографія. У дорожніх дослідженнях ШГР використовують для оцінки складності руху і вибору оптимальних параметрів окремих елементів дороги. Д.М Тейлор, досліджуючи динаміку зміни ШГР під час проїзду по дорозі, знайшов, що епюра ШГР під час проїзду по дорозі практично збігається з графіком аварійності на дорозі. Б.Н. Престон, Г.К. Хоффман, і Ф.С. Шнейдер за допомогою психофізіологічних показників, до числа яких входила і ШГР, оцінювали умови роботи на міських вулицях і автомобільних дорогах і визначили не лише якісну, але й кількісну відмінність складності дорожніх умов. Досліди проводилися в лабораторії, під час яких велася неперервна відеозйомка. Було зроблено фотографії водіїв, яких підключали до приладів «КардіоСенс» та «Нейроком». На голову водія надягали шолом до якого кріпиться 21 електрод, та на тіло начіпляли датчики від приладу «КардіоСенс». За допомогою приладу «КардіоСенс» фіксувався його серцевий ритм, з чого потім визначався індекс напруження (ІН) та показник активності регуляторних систем (ПАРС). За допомогою приладу нейроном ми отримуємо ритми ЕЕГ (альфа, бета, дельта, гамма, тета). Також створено відео з програми «тест на реакцію» та приладу «Нейроком». Для проведення досліджень було створено пульт на основі двох комп’ютерних клавіатур у вигляді коробки. Пульт складається з двох плат, які були зняті з клавіатур і 5-ти кнопок. На платах за допомогою тестеру було знайдено відведення, які відповідають за потрібні клавіші, і підпаяно до них контакти. Контакти з двох плат було під’єднано до кнопок. Під час натискання кнопки на пульті у програмі «Нейроком» ставиться маркер, для того щоб у подальшому можна було проаналізувати момент прийняття водієм рішення (вірного або не вірного). На приладі «Нейроком» проводиться п’ять дослідів: фонова проба (стан спокою), фонова проба (проходження тесту на просту реакцію), викликаний потенціал, фонова проба (проходження тесту на складну реакцію), викликаний потенціал. За цими даними було побудовано графіки зміни ритмів ЕЕГ від виду досліду. На рисунках спостерігається, що частоти альфа, бета, гамма, тета – ритму ЕЕГ при проходженні тесту на просту та складну реакцію у порівнянні з частотою у стані спокою збільшуються із збільшенням розумового навантаження, та зменшується при дії зорового подразника. Частота дельта – ритму ЕЕГ в стані спокою має мінімальні значення 0,92 – 1,10 Гц, та максимальні при впливі подразника і розумовій діяльності 1,69 – 2,45 Гц. Побудовано графіки зміни ритмів ЕЕГ залежно від значень ПАРС та ІН виміряних в Гц та мкВ. Аналізуючи графіки зміни ЕЕГ залежно від значень ПАРС та ІН виміряних у Гц спостерігаємо схожість між ними, тобто при збільшенні одного з ритмів ЕЕГ на першому графіку, цей ритм збільшується і на іншому. Графіки зміни ритмів ЕЕГ залежно від значень ПАРС та ІН виміряних в мкВ показують, що ритми ЕЕГ при значеннях ПАРС є обернено пропорційними до ритмів ЕЕГ при значеннях ІН, тобто при збільшенні одного з ритмів зменшуються значення ПАРС, а ритми при значеннях ІН збільшуються, і навпаки. Ключові слова – водій, надійність роботи водія, електрофізіологічні методи дослідження. Перелік використаних літературних джерел. 1. Dolya, V. Influence of Information flows on the results of a driver’s activity in the system “Driver – Car – Environment” [Text] / V. Dolya, I. Afanasieva, U. Davidich, I. Englezi, N. Gyulyev, O Prasolenko // Advances in human aspects of transportation. – 2014. – Part 2. – P. 176–183. 2. Jurecki, R. The test methods and the reaction time of drivers [Text] / R. Jurecki, T. Stanczyk // Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability. – 2011. – 3. – P. 84–91. 3. Stanczyk, T. Analysis of drivers’ reactions to a vehicle approaching from the right side, carried out on a car track [Text] / T. Stanczyk, R. Jurecki, W. Pieniazek, M. Jaskiewicz, M. Karendal, S. Wolak // Papers of the Institute of Vehicles Warszawa. – 2010. – 77. – P. 307–320. 4. Allen, R. Application of driving simulation to road safety [Text] / R. Allen, M. Cook, T. Rosenthal // Advances in Transportation. Studies Publisher: University Roma Tre, ISSN: 1824–5463. – 2007. – Special Issue 12. – P. 5–8. 5. Guzek, M. Comparative analyses of driver behaviour on the track and in virtual environment [Text] / M. Guzek, R. Jurecki, Z. Lozia, T. Stanczyk // Driving Simulation Conference Europe. – 2006. – DSC 2006 Europe, Paris. – P. 221–232. 6. Zhuk, M. Defining Duration of Driver Reaction Time Components Using the NeuroCom Complex [Text] / М. Zhuk, V. Kovalyshyn, R. Tcir // EconTechMod. An international quarterly journal. – 2015. – Vol. 04, No. 2. – P. 39–44. 7. De Winter J, C. Relationships between driving simulator performance and driving test results [Text] / C. De Winter J, S. De Grott, M. Mulder, P. Wieringa, J. Dankelman, A. Mulder J. // Ergonomics. – 2009. – 52(2). – P. 137–153.