[发明专利]用于行车安全保障与事故归责的驾驶员监控方法及系统

权利要求书

1.一种用于行车安全保障与事故归责的驾驶员监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在列车驾驶室内安装人体监控装置，采集目标驾驶员人体自然特征数据；

所述目标驾驶员人体自然特征数据至少包括血压、心率、面部特征数据以及骨骼追踪数据；

将列车编号、人体监控装置编号以及目标驾驶员编号存储到人体自然特征大数据中心，同时，地面列车控制中心存储目标驾驶员编号；

步骤2：人体自然特征大数据中心接收从地面列车控制中心发送来的调度表中目标驾驶员编号，同时启动人体监控装置，并对实时采集的目标驾驶员面部特征数据和存储在人体自然特征大数据中心中对应驾驶员编号的面部特征数据进行比对，若比对成功，则进入步骤3，否则，地面列车控制中心发出警报信息，等待地面列车控制中心发出下一个监控指令，重复步骤2；

步骤3：利用人体监控装置实时采集的目标驾驶员人体自然特征数据与预先存储的人体自然特征数据指标进行比对，并依据比对结果发出预警信息；

步骤4：依据步骤3的预警信息，对列车进行实时调度；

利用预警时间和事故发生时间进行比对，当任一种预警信息产生时间与列车事故发生时间相差超过30min以上时，判定事故发生原因与警报信息无关；否则，判定事故发生原因与警报信息有关，依据警报信息定位事故源

利用人体自然特征大数据中心的数据进一步确定事故原因，具体过程如下：

步骤A：利用人体自然特征数据流组形成矩阵，利用卡尔曼滤波对矩阵进行滤波处理，并得到以时间和车号为自变量的人体自然特征多维正态分布；

所述人体自然特征数据流组为多组测量时间/目标列车车号/目标驾驶员基本生理指标数据/目标驾驶员面部特征数据/目标驾驶员骨骼追踪数据；

步骤B：对上述得到的三维正态分布进行如下判断，获得目标驾驶员处于不良驾驶状态的时间；

以正态分布的幅度σ₁，σ₂，σ₃为指标，当σ₁，σ₂，σ₃中的一个超过阈值时，则对应该时间段数据内的列车驾驶员处于不良驾驶状态中；

其中，σ₁，σ₂，σ₃分别代表目标驾驶员基本生理指标数据，面部特征数据，骨骼追踪数据的方差；

步骤C：将得到的驾驶员易处于不良驾驶状态的时间段与列车车号发送给地面列车控制中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用人体监控装置实时采集的目标驾驶员人体自然特征数据与预先存储的人体自然特征数据指标进行比对包括如下内容：

身体健康状况比对：当目标驾驶员的任一项基本生理指标超出正常值范围时，比对结果为目标驾驶员身体健康危急；

面部特征数据比对：将目标驾驶员的面部特征部位数据与存储在人体自然特征大数据中心的面部疲劳特征数据中进行匹配，当面部特征匹配度超过设定的面部特征安全阈值时，比对结果为目标驾驶员处在疲劳驾驶状态；

骨骼追踪数据比对：将目标驾驶员骨骼追踪数据与存储在人体自然特征大数据中心的驾驶员违规驾驶动作骨骼数据库进行匹配，当骨骼追踪匹配度超过设定的骨骼追踪安全阈值时，比对结果为驾驶员违规驾驶；

列车速度比对：将列车实时运行速度数据与地面列车中心发送的预定列车运行速度进行比对，当两者不同时，比对结果为列车速度出现偏差。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述启动人体监控装置后，人体监控装置将测量数据的测量时间同时发送至人体自然特征大数据中心，以测量时间/驾驶员基本生理指标数据/驾驶员面部特征数据/驾驶员骨骼追踪数据/列车实时运行速度数据/列车实时位置坐标数据的格式进行存储；

所述人体监控装置包括穿戴式设备、Kinect传感器模块组、彩色摄像头模块、麦克风模块、加速度传感器模块、速度传感器模块、GPS模块、第三无线通讯模块以及存储模块；

所述Kinect传感器模块组包含第一Kinect传感器以及第二Kinect传感器；

穿戴式设备中的佩戴模块至少包括手腕式血压计和胸带式心率计。