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智能车载酒精探测控制系统设计研究
| 论文题名： | 智能车载酒精探测控制系统设计研究 |
| 关键词： | 支持向量机;车载酒精探测;智能控制系统;硬件电路;程序设计 |
| 摘要： | 酒后驾驶现象屡禁不止，酒驾造成的恶性交通事故时有发生，对公共交通安全的危害极大。饮酒后，酒精对驾驶员的反应能力、协调能力和判断能力等与驾驶车辆能力息息相关的技能产生重要的影响。反应迟钝、误判等使得酒后驾车的安全性得不到保障，而且很多人抱有侥幸心理使得酒后驾车具有易发性和难控性。因此对驾驶员的酒后驾驶行为进行有效控制，从根源上遏制不安全的酒后驾车行为是保障人身安全和交通安全的重要前提。 本文针对车内酒精浓度难以测准，酒精对驾驶员个体的反应能力、协调能力等驾车技能影响有差异的基础上进行了智能车载酒精探测控制系统的设计研究。 首先，本文研究了封闭车厢空间内酒精浓度随距离和时间变化的特点。通过模拟实验，用不同浓度的酒精气体，在不同距离条件下进行了测试。并用支持向量机对测试数据进行分类处理，按测得的酒精浓度分成三类，为后续进一步判断奠定基础，提高了判断的可靠性。 其次，利用支持向量机的分类结果，在酒精浓度检测阶段，对驾驶员呼出的气体酒精浓度进行判断归类，解决了酒精浓度在无人监督的情况下难以测准，浓度范围难以估计准确的问题。呼出气体酒精浓度在20mg/100ml～80mg/100ml之间时，系统将进一步对驾驶员进行反应能力、手眼协调能力和判断能力的检测;酒精浓度低于20mg/100ml时驾驶员可以驾驶车辆，但系统将控制车辆行驶速度;高于80mg/100ml时，系统将锁定车辆，使车辆无法行驶。 第三，建立了测试驾驶员反应能力、手眼协调能力和判断能力的测试系统，实现车载酒精探测控制系统对酒后驾车更人性化、智能化的控制。 第四，本文对车载酒精探测控制系统的主要硬件电路和测试程序进行了详细的设计。硬件电路在保证可靠测量酒精浓度的基础上，加入了防拆卸电路，车速检测控制电路、车辆锁定控制电路。 最后进行了交叉实验验证，结果表明，使用支持向量机对数据进行分类时只依靠时间参量，而忽略距离参量的分类结果比较准确。在假定检测酒精浓度的时间段内呼气口与酒精传感器之间距离保持不变时，测量分类精度能够达到96％以上;在距离变化时，通过不同预处理手段精度也可以达到80％以上。 本文在充分研究了其他车载酒精探测控制系统的基础上，将支持向量机和判断驾驶员驾驶技能测试系统引入到酒后驾驶的控制中来，根据酒精浓度不同采取不同措施，提高了测量判断的准确度，遏制了驾驶员的侥幸心理，从根源上保证驾驶的安全性，提高公共交通安全，有效遏制酒后驾车交通事故的发生。 |
| 作者： | 李付鹏 |
| 专业： | 物理电子学 |
| 导师： | 汪晓东;蒋敏兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江师范大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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