【摘要】：我國高度重視核電安全問題，目前新建核電廠主控室都傾向采用數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS: Digital Control System）。數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）提高了系統(tǒng)自動化水平，設(shè)備可靠性大大提高，但是操作員認(rèn)知負(fù)荷也隨之增大，相比之下，人的失誤成為數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）中事故發(fā)生的主要原因。在復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)中，事故后果往往非常嚴(yán)重，輕則造成重大經(jīng)濟(jì)損失，重則造成人員傷亡和社會動蕩。為了減少事故率，對操作員行為進(jìn)行可靠性分析很有必要。根據(jù)某核電廠主控室錄像資料分析及訪問等，我們發(fā)現(xiàn)操作員主要操作活動之一是監(jiān)視，而視覺搜索是監(jiān)視行為的一種，，而且是獲取信息的主要渠道，因此本文以任務(wù)執(zhí)行過程中的眼動特征為切入點，探索目標(biāo)搜索過程中呈現(xiàn)的一些視覺眼動特征，為進(jìn)一步探索操作員監(jiān)視行為規(guī)律提供基礎(chǔ)。 本文基于安全工程學(xué)、人因工程學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)理論，以眼動儀為工具，以我國某數(shù)字化核電廠操作員常用的SOP電子操作規(guī)程為實驗材料，選取了四個典型的操作界面：RCP、RCV、REA、TEP；每個各界面分別設(shè)置四種操作任務(wù)：點擊、關(guān)閉、打開、自動；共16個任務(wù)界面，利用眼動儀與計算機(jī)組成的視線追蹤系統(tǒng)設(shè)計并進(jìn)行目標(biāo)搜索眼動實驗，利用SPSS和MATLAB等軟件對所獲眼動數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析，得出如下結(jié)論： 被試進(jìn)行目標(biāo)搜索時，會有意或無意地對非目標(biāo)信息源進(jìn)行自動捕獲和加工。在搜索目標(biāo)信息源時，受搜索背景中目標(biāo)位置、顏色特征和形狀特征影響，影響程度大小依次為目標(biāo)位置、顏色特征、形狀特征。目標(biāo)位置越明確，顏色特征和形狀越顯著，則信息源越容易被識別。即在目標(biāo)搜索過程中既受到自上而下-任務(wù)驅(qū)動，也受到自下而上-數(shù)據(jù)驅(qū)動，而在某一具體任務(wù)下，被試受任務(wù)驅(qū)動影響大于數(shù)據(jù)驅(qū)動。被試注視個數(shù)和持續(xù)時間目標(biāo)位置最多，逐漸向四周減弱。將搜索背景界面平均分成四個象限，目標(biāo)象限內(nèi)的注視時間長，注視點多，與目標(biāo)象限相鄰的非目標(biāo)象限獲取的注視時間和注視點較多，另外一個界面所獲注視時間和注視點個數(shù)最少。進(jìn)一步說明了，目標(biāo)搜索過程中，目標(biāo)位置具有導(dǎo)向作用，與目標(biāo)位置越近的信息源更加容易獲得。 事實證明，人的可靠性分析（HRA: Human ReliabilityAnalysis）研究對系統(tǒng)安全作出了巨大貢獻(xiàn)。只有充分認(rèn)識和掌握了二者的規(guī)律，才能更好地指導(dǎo)人們的生產(chǎn)和生活，這是社會發(fā)展趨勢所在。本課題是有關(guān)視覺眼動特征的研究，探索提高目標(biāo)搜索活動中人的可靠性，所得結(jié)論可以為設(shè)計良好的人機(jī)界面提供幫助，為研究操作員監(jiān)視行為規(guī)律提供基礎(chǔ)，有助于安全工作的更好進(jìn)行。
【圖文】：

圖 1 數(shù)字化系統(tǒng)兩數(shù)字化系統(tǒng)兩類任務(wù)關(guān)系[21]戴立操教授[22]指出人因工程設(shè)計是數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）主控室設(shè)計的重點，分析設(shè)計的主要步驟，并提出了基本設(shè)計原則，但并未深入到人機(jī)界面的設(shè)計。從某種意義上說，這些研究是對張力教授所做研究的延伸，同時對本項目的開展有很大的指導(dǎo)意義。數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）主控室環(huán)境下設(shè)備實現(xiàn)了高度自動化和智能化，操作活動集中于主控室中。操作界面是由多臺電腦組而合成的控制界面系統(tǒng)，每個界面中顯示了一個或者多個不同的子系統(tǒng)界面，具體分配和編排主要是根據(jù)系統(tǒng)的重要程度或者是整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程情況而定，非常重要的子系統(tǒng)則有可能安排在一個電腦屏幕中；或者系統(tǒng)中的相近的流程被安排在一個電腦屏幕中。數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）主控室操作環(huán)境發(fā)生了革命性變化，海量的信息，復(fù)雜的人機(jī)界面，認(rèn)知的超負(fù)荷，使得操作員任務(wù)發(fā)生了很大變化，原來的操作者變成了

但可重復(fù)操作，直至任務(wù)完成，主試會記錄失誤次數(shù)。3.2.5 實驗程序（1）實驗前實驗前，被試需閱讀實驗指導(dǎo)語，了解實驗流程和背景材料，并在主試指導(dǎo)下通過一定練習(xí)，熟悉實驗基本操作。每次實驗前被試需在眼動儀上進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保所捕獲眼動數(shù)據(jù)的精確性。被試坐入實驗椅，雙眼正對顯示屏，視距保持65±10cm，調(diào)節(jié)眼動儀目鏡位置和焦距，校準(zhǔn)標(biāo)尺水平和垂直都顯示綠色，即雙眼運(yùn)動能被捕捉，這是初始校準(zhǔn)，如圖 3.1 所示。點“開始”之后，電腦屏幕上會出現(xiàn)紅色移動的小圓圈，被試需注視紅色圓圈，校準(zhǔn)之后，會出現(xiàn)校準(zhǔn)結(jié)果，如圖 3.2 所示，如果校準(zhǔn)結(jié)果是可接受的，則可以進(jìn)入下一步；如果該次校準(zhǔn)結(jié)果是不能接受的，則需重新校準(zhǔn)眼動儀。在整個實驗中保持自然狀態(tài)，頭部不能有較大移動。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM623

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2644434