Рейтинг@Mail.ru


ENG

Статьи и обзоры

Данный информационный блок включает в себя статьи, обзоры, выступления и интервью руководителей и специалистов, посвященные актуальным вопросам развития угольной отрасли и смежных отраслей экономики.  В каждой статье указан источник информации и дается гиперссылка на постоянный адрес статьи в первоисточнике. 

Просмотр и комментирование статей доступно всем пользователям

Использование оптических систем контроля усталости водителя как метод повышения транспортной безопасности 19.02.2019

Использование оптических систем контроля усталости водителя как метод повышения транспортной безопасности

Oko.systems.ru  – К современным интеллектуальным системам контроля концентрации внимания операторов и водителей техники, совершившим прорыв на российском рынке технологий машинного зрения и искусственного интеллекта, относится оптическая система контроля усталости водителя «ОКО», повышающая транспортную безопасность в горнодобывающей промышленности. 

Актуальность подобных систем

Подавляющее большинство дорожно-транспортных происшествий с карьерной техникой связаны с человеческим фактором. При этом международная практика разделяет ошибки, вызванные недостатком опыта, и ошибки, вызванные состоянием водителя, прежде всего усталостью и сонливостью.

Монотонный ритм движения по карьеру, длительные рабочие смены, работа в ночное время и другие факторы способствуют появлению симптомов сонливости, прежде всего пониженной концентрации внимания, замедленной реакции и, в экстремальных случаях, засыпания во время движения. Последствия даже кратковременного проявления этих состояний могут быть весьма серьёзными.

Проблема сонливости как фактора транспортной безопасности признана недостаточно изученной, поскольку до сих пор ни сам термин «сонливость», ни ассоциируемые с этим состоянием явления не рассматриваются самостоятельно на законодательном уровне. В странах Европейского Союза, США и Австралии эта проблема характеризуется как важная, но недооценённая в социальном, культурном и экономическом плане. Целенаправленные попытки формально описать это явление на уровне правительств и выработать политики по борьбе с негативными последствиями сонливости за рулём были осуществлены лишь в начале 2010-х годов.

Вместе с тем в горнодобывающей промышленности, где дорожно-транспортные происшествия с участием тяжёлой техники представляют угрозу для жизни и здоровья сотрудников и несут с собой существенные материальные потери, изучение вопроса сонливости началось раньше. Начиная с 2000-х годов и ближе к началу 2010-х в отраслевых научных изданиях западных и азиатских стран начали появляться статьи и публикации, посвящённые анализу причин и следствий сонливости, а также методам раннего обнаружения и снижения рисков наступления негативных последствий сонливости за рулём.

В данной статье рассматривается использование устройств оптического контроля усталости водителей карьерных самосвалов и других типов тяжёлой техники в горнодобывающей промышленности с целью снижения аварийности и повышения безопасности горных работ.

Разновидности систем контроля усталости

Доклад «Сонливость за рулём» («Sleepiness at the Wheel. White Paper»), составленный Национальным институтом сна и бодрствования (INSV) и Ассоциацией французских автодорожных предприятий (ASFA) по заказу Правительства Франции, упоминает различные типы систем контроля внимания водителя.

Среди них выделяются оптические («camera-based», основанные на использовании видеокамер), электроэнцефалографические («EEG», основанные на мониторинге мозговой активности) и интегрированные системы (интеллектуальные алгоритмы, анализирующие дорожную ситуацию и данные о функциональном состоянии водителя с помощью носимых датчиков и рекомендующие ему делать паузы).

ЭЭГ-системы в их современном виде, по мнению авторов, непрактичны, потому что обязывают водителей подключать индивидуальные электронные датчики и следить за их корректной работой. Интегрированные же системы, несмотря на полторы декады активного развития, имеют похожий недостаток в форме использования носимых датчиков, и как продукт пока ещё не доказали свою эффективность в предотвращении сонливости за рулём.

Некоторый успех имеют системы, объединяющие все доступные подходы в один – оптический контроль, использование носимых датчиков (браслетов, колец) и данные ЭЭГ, и даже интеграцию всех этих компонентов в конструкцию кабины. Так, например, некоторые крупные производители карьерной техники продают такую комбинированную услугу покупателям своих самосвалов, заявляя в рекламных материалах её высокую эффективность.

Таким образом, оптические системы контроля внимания, технологически доступные уже несколько десятилетий, остаются наиболее перспективными для борьбы с сонливостью за рулём.

Они лишены основных недостатков контактных систем (носимых датчиков), не «привязаны» к конкретным производителям и видам техники, а развитие оптических и электронных компонентов уже сегодня позволяет использовать в них производительные процессоры и более сложные алгоритмы, способные в реальном времени обрабатывать увеличенный благодаря современным оптическим и инфракрасным сенсорам поток данных.

Системы оптического контроля нового поколения

Подобные решения – основанные на машинном анализе визуальных данных – существуют уже более десятилетия, однако до сих пор ни одно предложенное на рынке устройство не достигло такого уровня надёжности и точности, чтобы массово устанавливаться на карьерную технику.

Среди недостатков, ограничивавших применимость таких систем до сих пор, выделяются ложные срабатывания – реакция устройства на действия водителя, не являющиеся проявлением усталости или отвлечением усталости. Это могут быть моргания, взгляд в боковые зеркала, курение или, например, чихание. Постоянные срабатывания превращаются в дополнительный раздражитель для водителя и, фактически, усугубляют ситуацию.

Разработка системы оптического контроля усталости водителей «ОКО» изначально велась с целью устранить объективные недостатки существующих систем. Система сочетает технологии машинного зрения и искусственного интеллекта и обеспечивает качественно новый уровень точности по сравнению с системами аналогичного класса.

Работа системы основана на бесконтактной технологии непрерывного мониторинга и распознавания движений зрачков, глаз и головы водителя с помощью оптических и инфракрасных датчиков.

Использование современных компонентов обеспечивает поток визуальных данных высокого разрешения для обработки алгоритмом. Сам алгоритм при этом разработан с учётом расширенных возможностей датчиков и отслеживает более широкий спектр параметров, свидетельствующих о симптомах усталости. Для обработки поступающих данных в реальном времени в системе применён производительный микропроцессор.

Применённые технологические и программные решения позволили практически полностью исключить ложные срабатывания. Система «ОКО» распознаёт резкие повороты головы, моргания, движения бровей, перевод взгляда на боковые зеркала, случайные попадания предметов между сенсорами и водителем и игнорирует эти и другие действия, которые не являются реальным проявлением сонливости или свидетельством отвлечения внимания.

При обнаружении признаков сонливости «ОКО» оповещает водителя, издав предупреждающий звуковой сигнал. Если водитель не отреагировал на первый сигнал, система активирует более громкую тревожную сирену, отключить которую можно только сознательным действием водителя.

Система устанавливается на любой тип техники и может настраиваться на индивидуальные особенности каждого водителя. Для монтажа достаточно подключения устройства к электросети автомобиля.

Дополнительным преимуществом системы является возможность диспетчеризации. Блок обработки данных «ОКО» может быть подключён к диспетчерской службе по каналу связи GSM/GPRS для сбора статистики, передачи и централизованного управления всеми подключёнными устройствами в режиме реального времени.

Сервер для диспетчеризации может быть развёрнут в облачном сервисе компании-разработчика, предоставлен как автономное коробочное решение (настроенный ПК нужной конфигурации) или установлен на собственные серверы внутри корпоративной сети компании-пользователя. При этом развёртывание диспетчерской службы не является условием работы «ОКО» – каждое устройство может функционировать полностью автономно.

Результаты испытаний системы «ОКО»

На сегодняшний день модификация системы «ОКО» для горнодобывающей промышленности прошла ряд натурных эксплуатационных испытаний на карьерных, легковых и грузовых транспортных средствах различных категорий грузоподъемности. Испытания проходили на предприятиях Московской, Мурманской, Новосибирской областей.

В ходе испытаний на горно-обогатительных комбинатах система эксплуатировалась на самосвалах марок БЕЛАЗ, Caterpillar, Volvo. В ходе испытаний аналогичной модификации системы в транспортном подразделении компании-производителя продуктов питания система была установлена на грузовых и легковых автомобилях марок Iveco, Isuzu, Kia, Renault, Toyota и MAN, задействованных в более чем двадцати междугородних поездках. Каждым автомобилем управляли несколько водителей в разных сменах.

Согласно полученным заключениям, тестируемые образцы показали высокую точность и стабильность работы. Система эффективно реагирует на отвлечение водителя на посторонние действия (использование мобильного телефона, поиск предметов в сумке или в салоне, курение и др.) и на симптомы сонливости (замедленное движение зрачков, закрытие глаз, наклоны головы).

Размер и состав системы «ОКО» позволил без проблем разместить её в кабинах грузовых автомобилей – оборудование не создаёт препятствий для управления и не закрывает углы обзора водителю. Отмечено, что при передаче автомобиля водителю-сменщику система быстро перенастраивалась с помощью несложного процесса калибровки.

Водители, принимавшие участие в испытаниях, отметили, что система «действительно мешает им отвлекаться от процесса управления транспортным средством», а попытки «обмануть» систему приводили к постоянным срабатываниям и вынуждали вернуться к нормальному режиму работы. Во время испытаний был выявлен один случай, когда система предотвратила засыпание водителя во время движения, выполнив свою прямую задачу. 

Также в ходе испытаний был развёрнут диспетчерский центр, собиравший информацию о количестве срабатываний системы в привязке ко времени и позволяющий удалённую настройку системы (пороговую скорость для включения алгоритма и другие параметры) с помощью web-интерфейса.

Испытания на карьерных самосвалах в ночное время выявили случаи срабатывания прототипа системы от светоотражающих элементов жилетов безопасности. Яркие блики «засвечивают» оптические датчики, которые теряют фокус на зрачках водителя и трактуют это как отвлечение внимания. В дневное время и ранним вечером такое поведение системы не отмечено. В целях устранения указанной особенности работы системы в ночное время для серийной версии устройства рассматриваются возможности использования светофильтров или более чувствительных оптических датчиков. Также можно решить эту проблему на физическом уровне – калибровать систему выше области отражений, использовать «козырьки» для защиты датчиков или другой светоотражающий материал в жилетах.

В целом же полученные заключения о натурных испытаниях рекомендуют внедрение системы контроля усталости водителя «ОКО», отмечая важность вводного инструктажа для водителей с целью обеспечения корректной работы устройства.

Дальнейшее развитие системы

В декабре 2018 года система «ОКО» была представлена на заседании Рабочей группы Минэнерго России по подготовке предложений по комплексу мер, направленных на повышение безопасности и улучшение условий труда в угольной промышленности под руководством заместителя Министра энергетики РФ А.Б. Яновского.

Опыт пилотного внедрения системы «ОКО» вызвали интерес участников Рабочей группы, в том числе в связи со вступающим с 01 января 2022 года в действие пунктом 545 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности, посвящённый безопасной эксплуатации угольных месторождений открытым способом. Новый пункт предусматривает объединение всех технических, технологических, инженерных и информационных систем безопасности в многофункциональную систему безопасности (МФСБ). Состав систем, включённых в МФСБ, будет определяться на основании проекта, разработанного с учётом особенностей конкретного угольного разреза.

При этом транспортная безопасность – это общая сфера для всех разрезов. Это значит, что в части контроля состояния водителей система «ОКО» сможет выполнить требования любого проекта МФСБ для угольной промышленности. Использование системы повысит безопасность ведения работ и позволит выполнить нормативные требования.

В настоящее время ведётся подготовка к серийному производству модификации системы для горнодобывающей промышленности. Также продолжается разработка модификаций «ОКО» для других сфер применения, в частности, для грузовых и пассажирских перевозок. Информация о развитии системы представлена на сайте разработчика: http://oko-systems.ru.

Элементы системы «ОКО»

    

    


Количество показов: 586

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору.

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Возврат к списку




Электронное периодическое издание "Отраслевой портал "Российский уголь". Свидетельство о регистрации СМИ Эл. № 77-6017.
АО "РОСИНФОРМУГОЛЬ"©Все права защищены. 1994-2019  Правовая информация
Яндекс.Метрика