大型船舶駕駛室人機界面綜合評估研究.pdf

1、隨著我國船舶行業(yè)快速發(fā)展的需要,提高我國自主研制大型船舶駕駛室人機界面設(shè)計水平,對于減少駕駛室人因失誤、保障航行安全、提高系統(tǒng)運行效率及市場競爭力具有重要作用。綜合評估是測定人機界面對象屬性價值,明確其問題、缺陷所在,保障其設(shè)計質(zhì)量的重要手段。本文以大型船舶駕駛室為研究對象,分析了其人機界面綜合評估研究的必要性及發(fā)展現(xiàn)狀,針對駕駛室人機界面的評估模型、評估要素和評估準則、綜合評估指標系統(tǒng)構(gòu)建、評估權(quán)數(shù)分配和綜合評估理論方法及評估技術(shù)方法

2、等關(guān)鍵問題展開研究。主要研究工作如下:
　　分析了大型船舶駕駛室人機界面特點,構(gòu)建基于廣義SHEL模型的駕駛室人機界面評估模型;以駕駛室人機界面L-H、L-S、L-E及L-L關(guān)系為研究主體,深入分析了其評估要素體系,作為構(gòu)建綜合評估指標系統(tǒng)的基礎(chǔ);分析了國內(nèi)、外相關(guān)人機界面評估標準特征、要素及評估應(yīng)用方法,構(gòu)建了駕駛室人機界面評估準則體系,作為構(gòu)造底層單項評估指標及實施綜合評估的參照依據(jù)。
　　研究了駕駛室人機界面綜合評估指

3、標系統(tǒng)構(gòu)建目標、方法,從駕駛室作業(yè)域人機界面、作業(yè)環(huán)境界面、作業(yè)團隊界面及軟件界面4個方面構(gòu)建綜合評估指標系統(tǒng);依據(jù)評估準則篩選和構(gòu)造了各評估要素的底層單項評估指標;建立了綜合評估指標系統(tǒng)檢驗方法,對其評估結(jié)構(gòu)要素完備度、冗余度及底層單項評估指標必要度、辨識度、可行度進行了驗證;并對主、客觀評估指標數(shù)據(jù)處理方法進行了研究。
　　提出了基于有反饋機制的AHP群組權(quán)數(shù)分配方法:建立了評權(quán)矩陣F(S)模型標度數(shù)值體系,實例驗證了其在權(quán)數(shù)

4、分配保序性、一致性及標度均勻性等方面具備優(yōu)勢;結(jié)合Delphi方法原理,建立了AHP群組權(quán)數(shù)分配反饋機制;構(gòu)建了基于灰色相似關(guān)聯(lián)度的群組評權(quán)分歧程度驗證指標,對反饋機制進行控制。并采用權(quán)數(shù)方法確定了大型船舶駕駛室人機界面綜合評估指標系統(tǒng)的具體權(quán)數(shù)分配關(guān)系。
　　對人機界面綜合評估理論方法進行研究。針對人機界面主觀模糊不定性信息評估問題,構(gòu)建了基于主觀區(qū)間數(shù)評語集的認知模糊綜合評估方法。建立群組主觀區(qū)間數(shù)評語集矩陣以刻畫主觀評估信息

5、模糊不定性;構(gòu)建了主觀區(qū)間數(shù)評語序列的模糊重心確定模型,并建立置信因子檢驗評語序列模糊重心可靠性。針對評估信息價值難以準確統(tǒng)計集結(jié)問題,建立基于高斯分布型的白化權(quán)函數(shù)模型描述評估信息價值分布;構(gòu)建了基于中心點高斯分布白化權(quán)的綜合價值聚類評估模型,以集結(jié)人機界面主、客觀評估信息綜合價值水平。
　　構(gòu)造了大型船舶駕駛室人機界面綜合評估系統(tǒng)。開發(fā)了駕駛室模型庫、評估船員人體模型、視景仿真主觀評估模型等;構(gòu)建駕駛室人機界面主、客觀評估環(huán)境