[發明專利]一種針對高鐵調度員的腦電疲勞指標判定方法

有效

• 申請號: 202111556302.3
• 申請日: 2021-12-18
• 公開（公告）號: CN114224359B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 張光遠;王亞偉;王燦
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/372;A61B5/374;A61B5/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 王悅

本發明公開了一種針對高鐵調度員的腦電疲勞指標判定方法，包括以下步驟：S1.選擇實驗人員，進行高鐵行車調度實驗；S2.構建腦電處理數據集；S3.構建總體調度員腦電疲勞模型；S4.進行個體調度員的腦電疲勞指標判定。本發明結合高鐵調度員本身的作業及生理特點，得到了能夠反映總體和個體調度員可靠性的腦電疲勞指標，從而為高鐵調度員疲勞判定提供更科學的方法及理論依據，保證鐵路運輸的安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及高鐵調度領域，特別是涉及一種針對高鐵調度員的腦電疲勞指標判定方法。

背景技術

高鐵調度員作為調度指揮系統的中樞，測量其工作過程中的疲勞程度能有效避免因疲勞導致的決策錯誤和行車安全事故，對整個鐵路運輸系統的安全可靠性有重要意義。目前的疲勞測量方法里，腦電測量被認為是測量疲勞最準確的方式。研究人員通過腦電波(EEG)來監測疲勞程度，根據四種典型腦電波可以判斷人的精神狀況(δ波，1-3.5Hz，θ波，3.5-7.5Hz，α波，7.5-12.5Hz，β波，12.5-30Hz)。

當前在高鐵調度員領域對腦電疲勞指標的相關研究較為少見。在其他領域里，利用腦電來研究疲勞指標主要討論的內容包括功率譜均值與疲勞程度之間關系、疲勞特征與腦電信號之間的關系、腦電方程在疲勞方面的有效性等。這些已有的研究方式主要針對腦電指標的某一個方面，忽略了總體和個體之間的差異，使得大多數腦電研究得到的疲勞指標的可靠性不強。

由于在反映總體和個體的疲勞時，腦電疲勞指標的可靠性會發生變化，而且鮮有文獻針對高鐵調度員總體和個體分別研究影響其疲勞的腦電指標。因此，亟需提出一種針對高鐵調度員腦電疲勞指標的研究方法，找到最能反映總體和個體高鐵調度員疲勞的可靠性腦電指標，為高鐵調度員疲勞判定提供更科學的方法及理論依據。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種針對高鐵調度員的腦電疲勞指標判定方法，結合高鐵調度員本身的作業及生理特點，得到了能夠反映總體和個體調度員可靠性的腦電疲勞指標，從而為高鐵調度員疲勞判定提供更科學的方法及理論依據，保證鐵路運輸的安全性和可靠性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種針對高鐵調度員的腦電疲勞指標判定方法，包括以下步驟：

S1.選擇實驗人員，進行高鐵行車調度實驗；

S2.構建腦電處理數據集；

S3.構建總體調度員腦電疲勞模型；

S4.進行個體調度員的腦電疲勞指標判定。

所述步驟S1中，供選擇32個年齡在28-38歲的國鐵集團調度員培訓班學員作為實驗人員，并且選擇的人員滿足如下要求：無任何心理或精神方面疾病，睡眠質量良好，無色弱或色盲，熟練掌握高速鐵路調度操作技能；實驗前一晚不能飲用任何咖啡因或酒精的功能性飲料；

優選地，由于高鐵調度員的工作時間一般長達12小時，步驟S1中選擇高鐵調度員白天較易疲勞時段11：00-16：00進行實驗。

所述步驟S1中，進行高鐵形成調度實驗的過程包括：

S101.實驗開始前24小時，讓32名被試調度員處于輕易疲勞狀態，向被試講解實驗流程、實驗任務、實驗平臺的操作；

S102.實驗開始前15分鐘，讓被試調度員先做模擬實驗，熟悉調度員實際工作環境及具體工作任務；

S103.實驗開始后，每隔15分鐘由系統隨機出現工作事件，被試調度員將按照鐵路技術管理規程執行模擬調度作業任務，包括通話作業、操作作業和記錄作業，其余時間執行監控作業；利用64通道Neuroscan腦電儀記錄被試調度員此時的原始腦電數據，同時記錄KSS量表值，每名被試共計20次；