自动化与工作负荷职业特质与列车运行安全课件

自动化与工作负荷职业特质与列车运行安全主讲人：牛可01自动化的潜在问题02人与自动化分配自动化的潜在问题随着自动化程度的提高，原本已经很复杂的人机界面基础上又继续增加一些新技术上的功能，反而增加了驾驶人员的工作负荷。自动化的潜在问题自动控制系统通常是为了降低驾驶人员的工作负荷而引入的，这样可以使驾驶人员有更多的心理资源来驾驶，但是在很多情境下，影响运行安全的不是驾驶人员的工作负荷过高，而是过低。（1）失去情景意识由于自动化已经成功取代了许多原先由人来完成的工作，在某些方面甚至比人做的更好，因此某些驾驶人员可能会过度依赖自动驾驶。（2）过度依赖自动化自动化的潜在问题自动化改变了通过人机界面传送的信息，导致一些信息不再传送，或者传送信息的格式发生变化。不良的人机界面设计会造成驾驶人员控制自动设备工作所需的时间增加，降低执行或完成任务的质量。不良的人机界面还会导致人与自动化相互“沟通”发生困难。（3）不良的人机界面设计如果出现自动化系统的故障，往往难以快速处理。当自动化系统的一个部件发生故障时，如果自动诊断系统能够正常工作，通常可以给出具体故障并指导驾驶人员如何应对，这将对驾驶人员的故障处理非常有利。如果系统无法准确判断故障及其严重程度，则将会极大增加驾驶人员的工作负荷。（4）自动系统失效人与自动化分配人与自动化分配概念为了使人机顺利协调地工作，就需要对二者的特性进行权衡分析将系统的功能按照一定的标准或规则科学合理地分派给人和机器，力求使人和机器充分发挥各自优势，扬长避短，协调互补在保证人与自动化系统稳定性的同时，尽可能地发挥人机系统的最大效能，这一过程就被称为人与自动化分配随着工业系统自动化和智能化水平的提高，人机操作界面的复杂程度日益提高人与自动化分配目前在国际上比较有影响力的几种人与自动化分配方法包括人机能力对比分配法、Price决策图法、Sheffield法、自动化等级划分法、York法等自人与自动化分配的概念提出以来，它在工业与自动化领域的复杂系统设计中得到了广泛应用。人与自动化分配机的绩效

优劣人的绩效

优劣01Price决策图法人与自动化分配02Sheffield法输入分配选择输出暂时人员功能分配系统整体结构分析系统需求分析系统功能辨识与分析初步的强制功能分配动态功能分配对所有分配结果的检查建议的功能分配结果暂时人机功能分配人与自动化分配哪些功能需要自动化自动化模型分类确定自动化级别应用初始评价准则自动化的初始模型和等级划分应用次要评价准则最终的自动化模型和等级03自动化等级划分法人与自动化分配03York法法系统功能确定强制性分配确定操作人员的任务构建场景构建场景所需功能对每个场景确定紧急任务确定动态备选方案计算部分效费比决策和全局均衡确定全自动化功能部分自动化分配重新构造场景确定部分功能分配人与自动化分配高速列车驾驶任务的信息处理过程划分为信息获取与分析、决策生成、行为实施三个阶段并建立了与表对应的高速列车驾驶任务各认知阶段的自动化等级划分，如表所示。表高速列车驾驶任务各认知阶段的自动化等级划分认知阶段自动化等级描述信息获取与分析1水平列车司机获取信息，并分析

2水平自动驾驶系统获取信息并显示，列车司机分析

3水平自动驾驶系统获取分析信息，并显示

4水平自动驾驶系统获取信息并分析，不显示决策生成1水平列车司机决策

2水平自动驾驶系统提示，列车司机决策

3水平自动驾驶系统决策，并显示决策结果