Intelligent system for monitoring locomotive driver alertness and actions

Author:

Volodin Anatoliy1,Sychugov Anton1,Urasinov Daniil1,Denisenko Pavel1,Andreev Kirill1,Voloschuk Vadim2

Affiliation:

1. Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

2. Southern Federal University, 105, st. Bolshaya Sadovaya

Abstract

Objective: the article considers an approach to the development of a system for monitoring the vigilance and actions of the driver using technical vision and neural network models. The main purpose of the research is to improve the safety of railway transport. Methods: data collection from various sources, annotation, data purification and normalization, neural network training based on video recordings of drivers’ faces in various states and data on their behavior. Neural network learning algorithms based on the architecture of convolutional neural networks, teaching methods with a teacher, mask segmentation methods and proportional resizing of the area of interest, mask segmentation methods for determining the contour of an object in an image, deep learning algorithms such as stochastic gradient descent and error back propagation. Results: a system has been developed that determines the emotional state of the driver based on a real-time video stream, detecting signs of fatigue or distraction, warning of possible dangerous situations. This approach will allow you to quickly respond to the risks that arise in the process of train control, which allows you to increase the level of train safety. Practical significance: a system for monitoring the vigilance and actions of the driver has been developed and can be implemented on locomotives or motor-car rolling stock for real monitoring and prevention of emergency situations.

Publisher

Petersburg State Transport University

Reference14 articles.

1. Щербина Н. В. Регуляция функционального состояния машинистов локомотивных бригад с применением БОС-тренинга: факторный анализ экспериментальных данных // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2021. Т. 19, № 4. С. 28–36., Scherbina N. V. Regulyaciya funkcional'nogo sostoyaniya mashinistov lokomotivnyh brigad s primeneniem BOS-treninga: faktornyy analiz eksperimental'nyh dannyh // Doklady Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta informatiki i radioelektroniki. 2021. T. 19, № 4. S. 28–36.

2. Орлова Н. В. Анализ факторов риска и профилактика нарушений ритма сердца у машинистов локомотивов железнодорожного транспорта // Материалы XI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Анализ риска здоровью — 2021. Внешнесредовые, социальные, медицинские и поведенческие аспекты. 2021. С. 132., Orlova N. V. Analiz faktorov riska i profilaktika narusheniy ritma serdca u mashinistov lokomotivov zheleznodorozhnogo transporta // Materialy XI Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. Analiz riska zdorov'yu — 2021. Vneshnesredovye, social'nye, medicinskie i povedencheskie aspekty. 2021. S. 132.

3. Руководство по управлению безопасностью полетов DOC 9859, изд. 4 // ICAO, Канада, 2018. 218 с., Rukovodstvo po upravleniyu bezopasnost'yu poletov DOC 9859, izd. 4 // ICAO, Kanada, 2018. 218 s.

4. Комплект оборудования системы контроля дееспособности вахтенного помощника капитана СКДВП: руководство по эксплуатации ННПМ.468214.001РЭ // МРС Электроникс, Нижний Новгород, 2017. 36 с., Komplekt oborudovaniya sistemy kontrolya deesposobnosti vahtennogo pomoschnika kapitana SKDVP: rukovodstvo po ekspluatacii NNPM.468214.001RE // MRS Elektroniks, Nizhniy Novgorod, 2017. 36 s.

5. Бонч-Бруевич В. В., Дементиенко В. В., Кремез А. С. и др. Дистанционный контроль бодрствования водителя в рейсе // Автоматизация в промышленности. 2015. № 2., Bonch-Bruevich V. V., Dementienko V. V., Kremez A. S. i dr. Distancionnyy kontrol' bodrstvovaniya voditelya v reyse // Avtomatizaciya v promyshlennosti. 2015. № 2.

同舟云学术

1.学者识别学者识别

2.学术分析学术分析

3.人才评估人才评估

"同舟云学术"是以全球学者为主线,采集、加工和组织学术论文而形成的新型学术文献查询和分析系统,可以对全球学者进行文献检索和人才价值评估。用户可以通过关注某些学科领域的顶尖人物而持续追踪该领域的学科进展和研究前沿。经过近期的数据扩容,当前同舟云学术共收录了国内外主流学术期刊6万余种,收集的期刊论文及会议论文总量共计约1.5亿篇,并以每天添加12000余篇中外论文的速度递增。我们也可以为用户提供个性化、定制化的学者数据。欢迎来电咨询!咨询电话:010-8811{复制后删除}0370

www.globalauthorid.com

TOP

Copyright © 2019-2024 北京同舟云网络信息技术有限公司
京公网安备11010802033243号  京ICP备18003416号-3