www.Auto.pl„Zintegrowany system monitorowania stanu psychofizycznego kierujących pojazdami w celu minimalizacji zagrożeń w ruchu drogowym” – pod tym złożonym tytułem projektu kryje się system, który w przyszłości może poprawić bezpieczeństwo na naszych drogach. Pracuje nad nim zespół polskich instytutów i przedsiębiorstw, wśród których szczególną rolę odgrywają Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej (WIML) i QS Sp. z o.o.
Współczesne technologie pozwalają na doskonałą i bardzo wnikliwą diagnostykę samochodu oraz ocenę jego parametrów, jednak z wielkim trudem radzą sobie z oceną i zebraniem danych o człowieku, zwłaszcza jeśli ma to się odbywać w sposób bezdotykowy. Nic dziwnego. Człowiek nie jest urządzeniem cyfrowym, a elektrycznym analogowym. Do tej pory brakowało przetworników, które analogowe informacje o człowieku i jego zachowaniach byłyby w stanie przełożyć na postać cyfrową. A tak zebrane dane mogą być przecież niezwykle przydatne w wielu dziedzinach życia, w tym m.in. w zakresie poprawy bezpieczeństwa na naszych drogach. Obecnie pomiędzy ośrodkami naukowymi na świecie istnieje silna rywalizacja o opanowanie technologii monitorowania człowieka. Cieszy więc fakt, że tego ambitnego zadania i, jak się okazuje bardzo owocnych prac badawczych, podjęły się polskie zespoły naukowców przy współpracy z krajowymi przedsiębiorcami.
O tym innowacyjnym projekcie rozmawiamy z płk. dr. inż. Krzysztofem Różanowskim, kierownikiem Zakładu Bioinżynierii Lotniczej WIML.
Przemysław Dobrosławski: Jak wyglądały początki prac nad systemem monitorowania stanu psychofizycznego?
Dr płk Krzysztof Różanowski: Koncepcja projektu powstała w 2008 roku. Wpisuje się ona w krajowe i europejskie programy bezpieczeństwa w ruchu drogowym, jednak my skupiliśmy się na czynniku ludzkim, jakim jest kierowca. W warunkach polskich trudno było jednak znaleźć zainteresowanych programem. Obecnie wyraźnie widać tendencję do rozwoju badań w kierunku bezkontaktowości z badanymi. To kolejny dowód, że psychofizjologia zagości w samochodach.
W badaniach w tym projekcie nie interesują więc nas aspekty prawne, zakres i metodyka badań, ale wyłącznie diagnostyka człowieka w czasie rzeczywistym. Jako Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej wykorzystujemy w badaniach kierowców naszą bardzo szeroką wiedzę, zbieraną przez wiele dekad, w zakresie oceny stanu psychofizjologicznego pilotów. Docelowo budujemy tani, możliwy do zaakceptowania w każdym samochodzie, system wczesnego ostrzegania przed zagrożeniem, jakim jest na przykład przemęczenie kierowcy. W założeniu system ma być bezobsługowy, niekontaktowy, nieabsorbujący kierowcy i nieinwazyjny. Nasze metody do oceny obiektywnego poziomu zmęczenia nie wykorzystują żadnych procesów świadomych badanego. Funkcjonalności systemu mogą być szczególnie ważne dla pracujących w transporcie ciężkim, przewozie ładunków niebezpiecznych czy też kierowców firmowych pokonujących duże odległości. Mamy już zbudowany prototyp, który po dalszych badaniach weryfikacyjnych może być systemem do masowego wdrożenia. System jest sterowalny i bardzo elastyczny, jeśli chodzi o konfiguracje jego użyteczności. Dane z niego mogą być dostępne bezpośrednio dla pracodawcy i kierowcy. Na razie jednak skupiamy się na szeregu testów i badaniu dokładności wskazań. Pamiętajmy, że pracujemy nad niestandardowymi wskaźnikami.
Jakie urządzenia wykorzystujecie Państwo w badaniach?
Projekt opracowujemy w konsorcjum razem z Instytutem Medycyny Pracy w Łodzi, który jest w nim liderem. U lidera znajduje się zaawansowana infrastruktura badawcza, której głównym elementem jest symulator samochodu ciężarowego i autobusu zbudowany w oparciu o ruchomą platformę. Odwzorowuje on wiernie warunki drogowe i zawiera wiele scenariuszy, które miały miejsce na prawdziwych ulicach. W naszym instytucie posiadamy uproszczony symulator, bez ruchomej platformy i z zawężonym polem widzenia. Tu również dysponujemy szeregiem urządzeń i czujników służących do pomiarów parametrów życiowych oraz urządzenia wykorzystywane w pracowniach psychologicznych. Oceniamy na przykład koncentrację kierowcy, zakres jego pola widzenia, podzielność uwagi, orientację przestrzenną i spostrzeganie peryferyjne.
Bardzo istotnym elementem testów jest rozbudowany system diagnostyki samochodu oraz kierowcy wykorzystywany w pojeździe w czasie jazdy. System, przy użyciu licznych czujników doczepianych do ciała, zamontowanych w samochodzie czy obrazu z kamer, mierzy i rejestruje około pięciuset parametrów. Zbiera też dane m.in. o czasie reakcji, temperaturze, ruchach kołem kierownicy, ruchach gałek ocznych, hałasie, ale też o obrotach silnika, prędkości czy momencie zmiany przełożeń.
Jak wyglądają badania w praktyce?
Schemat badań jest identyczny dla wszystkich uczestników. W poniedziałek przychodzi na badanie kierowca. Zakładamy, że w weekend nie pracował i jest wypoczęty. Jeśli nie, nie może on uczestniczyć w badaniu. Zaczynamy od zastosowania sprzętu laboratoryjnego: testów psychofizjologicznych, badań na symulatorze, analiz czasu reakcji etc. Już wtedy symulujemy warunki drogowe. Na uczestniku pozostawiamy część urządzeń pomiarowych, które demontujemy następnego dnia. We wtorek przeprowadzamy kilkugodzinne badania w warunkach drogowych. W ten sposób zyskujemy pierwszy punkt do porównania, czyli jak zachowuje się kierowca na drodze w poniedziałek, a jak we wtorek. Potem mamy przerwę aż do piątku. W tym dniu zakładamy, że kierowca jest po całym tygodniu pracy, po regularnych ośmiu godzinach za kółkiem. Powtarzamy wówczas badania na symulatorach i w ruchu drogowym, ale w cyklu odwróconym. Najpierw uczestnik jeździ kilka godzin pojazdem, aby po godz. 16.00 ponownie zasiąść przed symulatorem. W ten sposób mamy kolejne punkty pomiarowe, zyskując m.in. informacje o czułości sprzętu mobilnego i stacjonarnego. Niezwykle istotne są badania nocne, kiedy to w sposób naturalny spadają nasze zdolności psychofizjologiczne. Podczas nich możemy wykazać czułość metody pomiarowej i wskaźników w stanie obniżonej koncentracji i zmęczeniu. Zaproponowaliśmy standard poprzedzający takie badanie. Każdy kierowca wsiada za kółko o godz. 22.00 i przejeżdża następnie identyczną trasę pod naszym ścisłym nadzorem. W godzinach porannych bezpośrednio po przyjeździe jest on badany na stacjonarnej aparaturze.
Jaka jest skuteczność budowanej aparatury i w jaki sposób efekty Państwa prac będą mogły wykorzystać floty?
Możliwości zastosowania są wszechstronne, jednak nasz system będzie z pewnością integrowany z innym, złożonym oprogramowaniem, na przykład do monitorowania. Kierowca będzie mógł zainstalować na smartfonie taką aplikację oceniającą, poprzez klasyfikator, poziom jego zmęczenia. Z kolei nadzorca floty zyska kolejny element kontroli nad pracownikiem. Do niego mogą spływać dane raportowe, wykresy trendów, ale też alerty w czasie rzeczywistym, jeśli system zauważy przemęczenie kierowcy. Na razie jesteśmy na etapie uwiarygodnienia tych zbieranych przez system informacji poprzez liczne pomiary. Zbudowany przez nas system, zgodnie z projektem, okazuje się bardzo niezawodny. Może on z prawdopodobieństwem 80% identyfikować stany zagrożenia, czyli na przykład przemęczenie kierowcy. Sygnał o tym może mieć formę alertu przesyłanego do wiadomości kierowcy, jak i nadzorcy floty. Ostatecznych wyników badań możemy się spodziewać w drugiej połowie tego roku.
Zagraniczne koncerny mają opanowane technologie obrazowania wideo, monitorowania, ale badanie kierowców i ich oceny trwają. Pracują nad nim setki inżynierów, a badania pochłaniają miliony dolarów. Z tego względu my nie jesteśmy w stanie zbudować dla tych programów alternatywy. Za to z powodzeniem możemy opracować jakąś część technologii na potrzeby wielkich koncernów, chociażby kolekcję algorytmów. To już byłoby dla nas jako instytucji, jak i Polski, dużym sukcesem.
Do uczestnictwa w badaniu eksperymentalnym została zaproszona również redakcja „Fleeta”.
Beneficjent projektu:
Beneficjentem projektu „Zintegrowany system monitorowania stanu psychofizycznego kierujących pojazdami w celu minimalizacji zagrożeń w ruchu drogowym” jest Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera. Partnerem w realizacji projektu jest Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej. Od strony technicznej organizatorem obsługi badań jest firma QS Sp. z o.o. z pomocą i współpracą z firmami Corpo Flota Sp. z o.o., Toyota Bielany oraz Quasar Electronics.
Główny cel projektu:
Głównym celem projektu jest poprawa bezpieczeństwa uczestników ruchu drogowego poprzez zbudowane zintegrowanego systemu do oceny stanu psychofizycznego kierowców na potrzeby wykrywania tych zagrożeń. Innowacyjne metody monitoringu oparte są na technologii bezdotykowej. Założeniem projektu jest laboratoryjne przetestowanie istniejących i rozwijanych w chwili obecnej przyrządów pomiarowych. W wyniku badań eksperymentalnych opracowywane są również własne techniki pomiarowe oraz urządzenia do pomiaru parametrów fizjologicznych, łącznie z możliwością ich opatentowania.
Istotnym elementem badań są testy mobilnego systemu monitorowania aktywności psychofizjologicznej w ruchu drogowym. Dane z dołączonej do uczestnika badania aparatury powinny, w zakresie oceny zmęczenia, w jak największym stopniu zgadzać się z tym, jakie informacje zebrał tworzony system bezdotykowy.
Obiektywność, bezobsługowość, nieinwazyjność – to w założeniu zasadnicze cechy tworzonego systemu monitorowania aktywności psychofizjologicznej.
Przemysław Dobrosławski
Komentarz
Wraz z rozwojem nieinwazyjnych metod badania stanu psychofizycznego kierujących pojazdami oraz technologii komputerowych, umożliwiających zapis oraz analizę dużych ilości danych rejestrowanych przez systemy pokładowe pojazdu, systemy pomiaru czynności życiowych człowieka, jak np. EKG, EEG, okulograf, nastąpił intensywny rozwój badań nad procesem interakcji człowiek-komputer. Prowadzone badania przedstawiają możliwości i ograniczenia procesu monitorowania stanu psychofizycznego kierujących pojazdami jako instrumentu minimalizacji zagrożeń w ruchu drogowym. Dotykają aspektów bezpieczeństwa uczestników ruchu, poprzez wyjaśnienie i opisanie zjawisk związanych z poruszaniem się kierujących w przestrzeni ruchu drogowego, jako szeregu dynamicznych modeli. Badania, których przedmiotem jest proces monitorowania stanu psychofizycznego kierujących pojazdami, są trudne do przeprowadzenia ze względu na odmienną reakcję organizmu kierowcy w wielu zmiennych środowiskowych.
Prace modelowe zachodzących zjawisk w zakresie sprawności psychofizjologicznej kierowców, predyspozycji, zewnętrznego oddziaływania otoczenia, technicznych parametrów pojazdu, siły dystrakcji otoczenia wskazują, że fizycznie możliwa jest realizacja instrumentu minimalizacji zagrożeń w ruchu drogowym. Techniki, np. okulograficzne, pomiaru akcji serca i czynności oddechowych, czy neuroobrazowania kierowcy, a z drugiej strony – systemy pokładowe pojazdu, monitorowanie wizyjne i radarowe obszaru związanego z pojazdem umożliwiają obserwację aktywności kierującego pojazdem i dostarczają pewnych informacji o procesach, jakim podlega. Należy zauważyć, że uzyskane dzięki takim badaniom dane pozwalają na wytworzenie nowej wiedzy przynajmniej o pewnym zakresie przedmiotu poznania. Badania przeprowadzane za pomocą nowoczesnych urządzeń, jakim są systemy analizy wizyjnej i radarowej otoczenia kierującego, oraz systemy pomiaru psychofizyki człowieka z pewnością nie zapewnią pełnego poznania procesu bezpieczeństwa w transporcie, lecz umożliwią uzyskanie danych, dzięki którym można wytworzyć nową wiedzę o tym procesie. Uzyskane w ten sposób dane mogą poszerzyć wiedzę badaczy o informacje dotychczas nieznane i dostrzec zjawiska, które pozwolą zweryfikować dotychczasowe teorie, czy stworzyć zupełnie innowacyjną wiedzę w tym obszarze. Zgromadzone informacje mogą być również wykorzystane na pewnym poziomie do opracowania efektywnych narzędzi wspomagających bezpieczeństwo podczas przemieszczania się środków transportu. Rozwój mechanizmów zwiększających i zapewniających bezpieczeństwo w dziedzinie gospodarki, jaką jest transport to kluczowe zagadnienia podejmowane przez instytucje krajowe oraz Unię Europejską. Od kilku lat temat bezpieczeństwa w krajach wysoko rozwiniętych jest jednym z koronnych zagadnień poddawanym rozważaniom i pracom badawczym. Tematyka bezpieczeństwa stała się również obszarem niezwykle promowanym czy wręcz modnym. Zaangażowanie sił i środków w tematykę bezpieczeństwa jest z pewnością kierunkiem uzasadnionym, ponieważ chodzi tu o zdrowie i życie nas wszystkich.
Marek Zieliński
QS Group
Artykuł pochodzi z magazynu Fleet
Tagi: bezpieczeństwo ruchu, Magazyn FLEET, technika motoryzacyjna
