Wstępna analiza dla rejestracji parametrów stylu jazdy kierowcy

Transkrypt

1 MERKISZ Jerzy 1 ORSZULAK Bartosz 2 Wstępna analiza dla rejestracji parametrów stylu jazdy kierowcy WSTĘP Bardzo często podczas analizowania dokumentów związanych z bezpieczeństwem transportu można spotkać się z potocznym określeniem jakim jest styl jazdy [1, 3]. Prawdopodobnie termin ten wywodzi się z języka angielskiego od driving style znaczący sposób prowadzenia pojazdu. Pomimo niepewności językowej określenie to stosuje się powszechnie, ale ważniejsze jest powiązane z tym określeniem znaczenie. Statystyki ilości wypadków drogowych na polskich drogach, względem europejskich, są jednymi z najgorszych, gdzie Polska w roku 2013 zajęła przedostatnie miejsce pośród krajów Unii Europejskiej w liczbie zabitych na 100 tys. mieszkańców [7], widoczne na rys.1. Rys. 1. Wskaźnik demograficzny (liczba zabitych / 100 tys. mieszkańców) w krajach UE w 2004 i 2013 [7] 1. STYL JAZDY KIEROWCÓW Nie istnieje w języku polskim bezpośrednia definicja czym jest takowym termin styl jazdy. Na potrzeby szykowanych przyszłych badań naukowych związanych z sposobem prowadzenia pojazdu oraz identyfikacji umiejętności kierowcy dla pojazdów osobowych autorzy niniejszej pracy spróbują wstępnie zarysować elementy składowe takowego tworzonego systemu. Podstawowym narzędziem przewidywanym do wcześniej wspomnianych badań ma być symulator pojazdu osobowego Instytutu Silników Spalinowych i Transportu na Politechnice Poznańskie AS wyprodukowany przez firmę AutoSim (rys. 2). Jest to zaawansowany symulator kabinowy bazujący na rzeczywistej kabinie pojazdu Lancia model Ypsilon. Sam przedstawiany symulator posiada możliwości dodawania dodatkowych wirtualnych obiektów, czy też tworzenia tak zwanych scenariuszy symulacji [2]. Jednym z pierwszych zadań badawczych będzie określenie podziału prowadzenia pojazdu oraz ich skorelowanie wartości podziału rejestrowanych danych z symulatora pojazdu. Zadanie to będzie łączyć wiele różnych dziedzin naukowych stwarzając interesujące interdyscyplinarne pole naukowe do dalszych prac naukowych. Kolejnym etapem będzie stworzenie systemu identyfikacyjnego metody prowadzenia pojazdu w oparciu o zebrane dane z systemu antropotechnicznego pojazd - kierowca, 1 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Silników Spalinowych i Transportu; Poznań, ul. Piotrowo 3. Tel: , Fax: , jerzy.merkisz@put.poznan.pl 2 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Silników Spalinowych i Transportu; Poznań, ul. Piotrowo 3. Tel: , Fax: ; bartosz.w.orszulak@doctorate.put.poznan.pl 3210

2 otoczeniem wokół poruszającego badanego pojazdu i jego interakcją z innymi użytkownikami ruchu drogowego. Rys. 1. Kabina symulatora AS REJESTRACJA DANYCH Dzięki częściowo otwartemu oprogramowaniu jest możliwe zbieranie bezpośrednio z symulatora dużej ilości danych pomiarowych oraz rozszerzenie go o dodatkowe urządzenia zewnętrzne takie jak np. nagrania wideo (rys. 2) czy Mindwave (jednoelektrodowy encefalograf - EEG). Podstawowymi elementami analizy będzie rejestracja następujących zmiennych: prędkość pojazdu, prędkość obrotowa wału silnika, ograniczenie prędkości na poruszanym odcinku, operowanie stacyjką, operowanie pedałami, operowanie kierownicą, operowanie skrzynia biegów, operowanie hamulcem ręcznym, operowanie przełącznikami na desce rozdzielczej, zużyciem wirtualnego paliwa, położenie pojazdu w wirtualnym świecie, prędkości obiektów przed i za prowadzonym pojazdem, typ powierzchni po której porusza się pojazd, położenie i prędkości innych pojazdów wirtualnych na mapie, stan ustawień sygnalizacji na mapie, położenie i stan obiektów dodatkowych. 3211

3 Rys. 2. Przykładowy wycinek z nagrania wykonanego w trakcie realizowania symulacji Dodatkowymi zmiennymi poszerzającymi zakres rejestracji i wspierającymi dla tworzonego systemu identyfikacji mają też być takie informacje jak: temperatura i wilgotność powietrza w kabinie pojazdu, ruch głowy kierowcy oraz jego gałek ocznych, poziom koncentracji i relaksacji kierowcy, puls i saturacja kierowcy, nagrania wideo symulacji i kabiny pojazdu, testy czasów reakcji i dekoncentracyjne uwagę kierowcy, analiza częstotliwości i poziomu oddechu kierowcy, ankietyzacja kierowcy, notatki dotyczące stanu psychofizycznego osoby badanej, testy znajomości prawa i obsługi pojazdów z kategorii B. Wszystkie przedstawione do zebrania dane, a w szczególności te określone jako podstawowe, mają być głównymi elementami dla tworzonego systemu identyfikacji sposobu prowadzeni pojazdu. Oczywiście każdy typ zmiennych musi być odpowiednio spróbkowany oraz odpowiednio być akwizycjonowany. Docelowo zaproponowany system ma być elementem wsparcia dla nowoczesnych obecnych rozwiązań technologicznych pojazdów drogowych. 3. MOŻLIWOŚCI WYKORZYTANIA ZEBRANYCH DANYCH Samo zbieranie, przechowywanie oraz wykorzystywanie w czasie rzeczywistym przedstawionych powyżej zmiennych stanowi jeden z poważniejszych problemów dla docelowej implementacji gotowego rozwiązania. Pomimo problemów jest to temat bieżący, ponieważ korzyści, które można osiągnąć mogą znacząco poprawić bezpieczeństwo na drogach poprzez lepszą kontrole stanu psychofizycznego kierowcy oraz jego interakcji z otoczeniem. Przykładowym elementami takowego systemu są rejestratory przyspieszeń, które można odnaleźć coraz częściej w pojazdach komunikacji miejskiej czy też obowiązkowe tachografy w pojazdach ciężarowych. Realizowane badania będą bazować głównie na zaawansowanym symulatorze pojazdu osobowego AS firmy AutoSim, który ze względu na wysoki poziom bezpieczeństwa oraz łatwość zbierania danych w powtarzalnych warunkach na dużej grupie badawczej. Kolejnymi przydatnymi aspektami prowadzonych prac będzie opracowanie metodologii badawczo-szkoleniowej na potrzeby badań, która może stanowić podwaliny do dalszych prac w 3212

4 opracowaniu nowoczesnego i unikatowego programu szkolenia kierowców w odróżnieniu od tradycyjnego programu szkoleniowego przyszłych kierowców uzupełniającym lukę pomiędzy teorią a praktyką w bezpieczny sposób o bardzo dużych możliwościach. Jednym z takich przykładów może być kwestia weryfikacji czy dany kierowca stosuje zasady ecodrivingu (rys. 3), czy też analiza przestrzegania ograniczeń prędkości przez badanego kierowcę na drogach (rys. 4), która w Polsce jest jednym z głównych czynników powodujących bardzo poważne wypadki drogowe [3, 4]. Rys. 3. Wykres profilu prędkości pojazdu z dodatkowym znacznikiem chwilowego zużycia paliwa w trakcie realizacji scenariusza symulacji Rys. 4. Zarejestrowana prędkość pojazdu w trakcie symulacji z ograniczeniami prędkości w danej chwili WNIOSKI Zaprezentowana praca jest wstępem do badań nad systemem identyfikacji systemu sposobu prowadzenia pojazdu określanego przez laików jako styl jazdy. Zamierzeniem docelowym opracowanego rozwiązania przedstawionego problemu ma być implementacja na mobilnych rzeczywistych obiektach drogowych będącym elementem diagnostyki pokładowej pojazdu i nowego rozwiązania dla antropotechnicznego systemu kierowca pojazd. 3213

5 Możliwości prezentowanego gotowego projektu badawczego mogą istotnie wpłynąć na: bezpieczeństwo ruchu w przypadku wdrożenia do komercyjnego zastosowania oraz na metodologię szkolenia przyszłych kierowców, jak i ich lepszą weryfikacje stanu psychofizycznego osoby poddanej badaniu. Przykłady bardzo pozytywnego i efektywnego wykorzystania przy jednoczesnych dobrych wynikach końcowych kursantów można zaobserwować w programach szkoleń służących zdobyciu odpowiednich uprawnień w szkoleniu pilotów statków powietrznych [5]. Streszczenie Artykuł przedstawia wstępne założenia dla przyszłych badań z zakresu rejestracji i dalszej identyfikacji sposobu prowadzenia pojazdu. We wstępie omówiono czym jest określenie styl jazdy oraz jakie ma rzeczywiste znaczenie. Przedstawiono także statystyki wypadków śmiertelnych w krajach Unii Europejskiej za rok 2013, które niestety były bardzo złe z powodu zajęcia przedostatniego miejsca spośród dwudziestu ośmiu innych krajów. Następnie wyjaśniono czym de facto jest określenie styl jazdy oraz właściwą formę jaką powinno się stosować. Przedstawiono formę jego zbadania poprzez wykorzystanie zaawansowanego symulatora kabinowego pojazdu osobowego do badań. Kolejnym zagadnieniem artykułu była kwestia rejestracji danych podstawowych oraz dodatkowych będącymi podwalinami pod system identyfikacji sposobu prowadzenia pojazdu przez badanego kierowcę. Końcowo przedstawiono korzyści jakie będą prawdopodobnie możliwe do uzyskania, dzięki opracowaniu wcześniej wspomnianego systemu oraz jakie zmiany mogą zajść w obecnej formie szkolenia kierowców. Słowa kluczowe: styl jazdy, identyfikacja, symulacja, wstęp do badań, bezpieczeństwo transportu Preliminary analysis of the registration parameters of driving style Abstract The article presents the preliminary guidelines for future research in the field of registration and further identify how to drive a vehicle. The preface discusses what the term "driving" and what really matters. Also presented statistics of fatal accidents in the European Union for 2013, which, unfortunately, were very bad due to seizure of the penultimate place of the twenty eight other countries. Then explained what actually is the term "driving" and the appropriate form which should be used. Shows the form of its investigation through the use of advanced passenger vehicle cabin simulator for testing. Another issue was the question of registration of the article the primary and secondary data which are a breeding ground for an identification system for the conduct of the test vehicle by the driver. Terminal shows the benefits that are likely to be possible to obtain, through the development of the aforementioned system and what changes may occur in the present form of driver training. Keywords: driving style, identification, simulation, introduction to research BIBLIOGRAFIA 1. Lozia Z., Symulator jazdy samochodem. WKŁ, Warszawa Midtgård E., User manuals, instructions and tutorials for AS symulator. AutoSim, Norwegia Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S., Emisja zanieczyszczeń motoryzacyjnych w świetle nowych przepisów Unii Europejskiej. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa Pratt A., Driving automotive innovation. PwC Automotive Institute, 23 April Szczepański C., Antropocentryczne systemy sterowania ruchem symulatorów. Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Warszawa dostęp z dnia r dostęp z dnia r. 3214