كشف التعب والإلهاء لدى سائقي القطارات بناءً على تخطيط الدماغ الكهربائي للجبهة: طريقة تعلم جماعي لسلاسل الوقت

يعتبر تعب وإلهاء سائقي القطارات من الأسباب الرئيسية لحوادث السكك الحديدية. إحدى التقنيات الجديدة لمراقبة السائقين هي استخدام إشارات تخطيط الدماغ الكهربائي، التي توفر مراقبة العلامات الحيوية للتعب والإلهاء. ومع ذلك، فإن أنظمة المراقبة التي تشمل تخطيط الدماغ الكهربائي لفروة الرأس بالكامل تستغرق وقتًا طويلاً وتكون غير مريحة للسائق. كانت الغاية من هذه الدراسة تقييم ملاءمة تخطيط الدماغ الكهربائي للجبهة الذي تم تقديمه مؤخرًا لكشف تعب وإلهاء سائقي القطارات. قمنا أولاً بإنشاء مجموعة بيانات فريدة من سائقي القطارات ذوي الخبرة أثناء قيادتهم في بيئة محاكاة قيادة القطار. تم جمع إشارات التخطيط الكهربائي للدماغ من جهاز تسجيل تخطيط الدماغ الكهربائي الموضوع على جبهة السائق، وتم استخراج العديد من الميزات بما في ذلك الطاقة، والانتروبيا، ونسبة الطاقة الإيقاعية ونسبة عدم التماثل الجبهي من إشارات التخطيط الكهربائي للدماغ. لذلك، تم اقتراح طريقة تعلم جماعي لسلاسل الوقت لأداء كشف التعب والإلهاء بناءً على الميزات المستخرجة. تتفوق الطريقة المقترحة على خوارزميات تعلم الآلة الشهيرة الأخرى بما في ذلك آلة الدعم الأخضر (SVM)، أقرب جار (KNN)، شجرة القرار (DT)، والذاكرة الطويلة القصيرة (LSTM). الطريقة المقترحة مستقرة ومريحة لتلبية متطلبات المراقبة في الوقت الحقيقي لسائقي القطارات.