버스 운전기사의 뇌파 분석을 통한 부주의 알람 기술 고도화 기법 연구 - 허겸 (The Graduate School, Ajou University, 2023)
최근 발생한 대형 교통사고의 주요 원인은 운전기사 인적 요인에 의한 사고로, 국토교통부에서는 주 52시간 근무제 특례규정 제외, 법적으로 휴게시간 확보 등 운전기사 근무환경 개선 및 운전 지원 장치 장착 지원을 통해 안전 강화조치를 시행하였으나 교통사고는 감소하지 않고 있다. 다양한 분야에서 사용 중인 뇌파 데이터를 교통 분야에서도 활용되어, 운전기사의 졸음 상태를 검지하고, 피로도 등을 확인하는 알고리즘, 측정기기의 개발 등을 통해 사전에 교통사고를 차단하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 실제 운행시 수집된 운전자의 뇌파 데이터에 기반한 부주의 경고 알람을 주는 안전장치를 도입 효과를 검토하고, 운전기사들에게 불필요한 알람이 제거된 유효한 알람만 효율적으로 제공함으로써 알람 효과를 극대화할 수 있도록 부주의 알람 기술을 개선하고자 하는데 목적이 있다. 그 결과, 부주의 경고 알람으로 인해 운전기사의 부주의 발생건수가 운행 회차당 25.3% 감소하였다. 부주의 알람을 주는 경우 알람을 주지 않은 경우에 비해 부주의 발생 후 주의력이 빠르게 개선되고 더 오랫동안 일정 수준의 주의력을 유지하는 것으로 분석되어 알람 경고에 따른 효과를 확인하였다. 두 번째로 이동평균법 및 부주의 경고 알람 임계점 변경에 따라 시나리오 분석을 통해 부주의 경고 알람 기준 개선 방향을 검토한 결과, 시나리오 1-2의 부주의 경고 발생건수가 초기 값보다 50% 정도 감소하였으며, 초기 값에서 발생한 유효 알람은 85% 이상 유지하면서도 모두 적정 시점에 발생하고 있는 것으로 분석되었다. 기준 변경으로 부주의 알람 발생건수는 감소하였으나, 부주의 발생 후 목표 주의력까지의 복귀시간을 검토한 결과 4.8초로 기준 변경 전과 동일한 복귀시간을 보임에 따라 부주의 경고 알람의 효과는 유지하는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 검토한 부주의 경고 알람은 실시간으로 뇌파 데이터를 분석하고 알람 제공 여부를 판단하기 때문에, 부주의 상태로 보기 어려운 순간적인 주의력 저하를 검지하는 데에는 한계가 있다. 따라서 이동평균법 및 부주의 경고 알람 임계점 변경에 따라 시나리오 분석을 수행한 결과 기준 변경으로 불필요한 알람을 제외하고 일정 수준의 유효한 알람을 제공하는 것이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 부주의 경고 알람의 효과는 기준 변경으로 인해 유효한 알람만 발생시켰을 때 인해 알람 효과가 변화하지 않고 유사하게 유지하는 것을 확인하였다. 따라서 현재 부주의 경고 알람 발생 기준을 개선한다면 운전기사들에게 유효한 알람을 적시에, 적절하게 제공할 수 있다고 판단된다.
학위논문(박사)--교통공학과,2023. 2
Keywords: 교통안전; 뇌파 분석; 대중교통; 부주의 경고 알람; 졸음운전