案例研究及思考題列車(chē)運(yùn)維關(guān)鍵崗位作業(yè)認(rèn)知理論課件

案例研究及思考題列車(chē)運(yùn)維關(guān)鍵崗位作業(yè)認(rèn)知理論鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講人：?？蒫ontent目錄駕駛界面校核基準(zhǔn)的確定01評(píng)價(jià)用任務(wù)序列02操縱模式序列的生成03模式規(guī)則參數(shù)04適配性的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與評(píng)估05觀察法的對(duì)比驗(yàn)證0601駕駛界面校核基準(zhǔn)的確定研究對(duì)象為CRH3型動(dòng)車(chē)組，其布置情況如圖所示。圖7-1CRH3型駕駛界面設(shè)置圖7-2駕駛界面適配性校核基準(zhǔn)圖7-2中，Ew為人體H點(diǎn)位置為原點(diǎn)的全局坐標(biāo)系，∑為操縱臺(tái)腳踏前沿中間位置為原點(diǎn)的操縱臺(tái)局部坐標(biāo)系，對(duì)于最矮的第5百分位司機(jī)，當(dāng)對(duì)應(yīng)的人體適意角度為a1=20°、a2=82°、a3=99.5°和a4=2.5°。02評(píng)價(jià)用任務(wù)序列這里以正常行車(chē)組織中的“手動(dòng)過(guò)分相”任務(wù)為例進(jìn)行幾何適配性的姿勢(shì)評(píng)估，執(zhí)行序列詳見(jiàn)圖7-3。

圖7-3手動(dòng)過(guò)分相任務(wù)序列

03操縱模式序列的生成根據(jù)該測(cè)試任務(wù)序列，運(yùn)用動(dòng)作模式生成方法，即可得到相應(yīng)的動(dòng)作模式序列。根據(jù)各顯示器件的布置，確定監(jiān)視操縱模式序列：針對(duì)分相按鈕操作，這里選取模式Mr，進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

式中，操縱資源映射操作序列的生成確定動(dòng)作類(lèi)型與操作方式操縱模式序列的確定04模式規(guī)則參數(shù)

圖7-4CRH3型分相按鈕操作軌跡操作時(shí)間參數(shù)速度分布參數(shù)由此可得到各自的速度分布函數(shù)操作軌跡參數(shù)根據(jù)上述速度分布，結(jié)合各自的位置關(guān)系，可以得到兩種車(chē)型的末端效應(yīng)器操作軌跡。CRH3分相按鈕操作軌跡如圖7-4所示，其中的散點(diǎn)表示每20ms的末端效應(yīng)器位置。05適配性的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與評(píng)估

圖7-5CRH3過(guò)分相操作模式動(dòng)態(tài)評(píng)估

圖7-6CRH3過(guò)分相操作模式動(dòng)態(tài)評(píng)估根據(jù)上述規(guī)則，代入駕駛界面適配性預(yù)測(cè)模型并采用適配性動(dòng)態(tài)評(píng)估方法，即可得到各時(shí)間點(diǎn)的司機(jī)上身位姿關(guān)系及姿勢(shì)評(píng)價(jià)結(jié)果。06觀察法的對(duì)比驗(yàn)證為了驗(yàn)證基于反向運(yùn)動(dòng)學(xué)的駕駛姿勢(shì)預(yù)測(cè)及評(píng)估的正確性，這里采用傳統(tǒng)的觀察法針對(duì)CRH3型動(dòng)車(chē)組駕駛界面的幾何適配性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。這里選用兩個(gè)姿勢(shì)：一個(gè)是駕駛初始姿勢(shì)，另一個(gè)是操作過(guò)分相按鈕時(shí)的操作姿勢(shì)。實(shí)驗(yàn)在CRH3型動(dòng)車(chē)組司機(jī)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)采用照片及電子量角器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量相結(jié)合的方式獲取司機(jī)在兩個(gè)靜態(tài)姿勢(shì)下各關(guān)節(jié)的角度，實(shí)驗(yàn)被試身高1642mm，與第5百分位人體模型相比，高12mm，可以認(rèn)為在可接受的誤差范圍內(nèi)該對(duì)比驗(yàn)證具有一定的可比性。06觀察法的對(duì)比驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景手臂姿勢(shì)測(cè)量示意身軀姿勢(shì)測(cè)量示意頸部姿勢(shì)測(cè)量示意圖7-7觀察法實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景及測(cè)量示意06觀察法的對(duì)比驗(yàn)證

可以看到，觀察法及使用電子量角器在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的偏差，而基于操縱任務(wù)模式的適配性動(dòng)態(tài)評(píng)估方法可以針對(duì)整個(gè)操縱過(guò)程的姿勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)并進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以得到滿足整個(gè)駕駛流程的所有位姿的適配性評(píng)價(jià)指標(biāo)，并可進(jìn)行不同時(shí)間粒度的評(píng)估，由于采用了計(jì)算機(jī)仿真的方法，評(píng)價(jià)的效率也大大提高。思考題列車(chē)駕駛作業(yè)任務(wù)分析方法有哪些？1列車(chē)駕駛界面人機(jī)適配