本文關鍵詞：基于人機交互的管制工作負荷測量方法研究

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【摘要】：改革開放三十多年來,我國經(jīng)濟高速騰飛,民航業(yè)作為經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),也處在一個大發(fā)展的時期,然而近些年其快速發(fā)展的態(tài)勢受到了一些制約,空域擁堵和流量限制導致航班延誤的現(xiàn)象屢見不鮮,不斷增大的管制工作負荷影響著管制員的工作狀態(tài)�？罩薪煌ü苤茊T是空管系統(tǒng)的主體、空中交通的指揮者和協(xié)調(diào)者,對于保障空中飛行安全、合理規(guī)劃空域流量起著至關重要的作用,管制員所承受的工作負荷影響著管制員的思考和判斷,進而影響著空中飛行安全和效率。對管制員工作負荷進行有效的實時監(jiān)控可以避免管制員超負荷工作,提高航空飛行效率和安全系數(shù)。本文首先運用UML順序圖對管制交互過程進行詳細分解,得出眼動指標和語音指標可以有效反映管制工作量的結論,然后選取16名管制學員進行模擬管制實驗,利用眼動儀和語音設備記錄管制工作過程中眼動數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行處理以提取相應指標。運用統(tǒng)計學方法分析各類指標數(shù)據(jù),以探究各類指標與管制工作負荷之間關系,并在此基礎之上建立管制負荷測量模型。首先以任務難度為分類變量,負荷測量指標為觀測變量進行方差分析和多重對比,得出結論:注視次數(shù)、注視持續(xù)時間、掃視次數(shù)、掃視持續(xù)時間、眨眼次數(shù)、眨眼持續(xù)時間、瞳孔大小、通話次數(shù)、通話時間均與管制工作負荷顯著相關;其次利用眼動指標之間的共線性,對眼動指標進行因子分析,以降低測量指標維度,因子分析結果顯示:綜合因子與主觀負荷關聯(lián)性更強;在此基礎上以主觀負荷為輸出變量,因子和語音指標為輸入變量,建立多元回歸模型,并對模型條件適用性進行了驗證;最后結合回歸模型和所記錄交互數(shù)據(jù)計算管制負荷值,并將其與對應主觀負荷值進行對比分析以驗證模型效度,分析結果顯示:回歸模型測量結果在測量數(shù)值上與主觀負荷較為接近,可以有效反映管制工作負荷變化。
【關鍵詞】：管制工作負荷 交互指標 因子分析 回歸模型
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V355.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 管制員工作負荷測量研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 基于任務績效的測量方法13-14
• 1.2.2 主觀測量方法14-18
• 1.2.3 生理測量方法18-19
• 1.2.4 基于空域特征的測量方法19-20
• 1.2.5 研究方法總結20-21
• 1.3 本文的研究目的和內(nèi)容21-22
• 1.3.1 問題的提出21
• 1.3.2 研究方法和研究內(nèi)容21-22
• 1.4 本章小結22-23
• 第二章 管制工作負荷概述23-30
• 2.1 管制工作負荷定義23
• 2.2 管制工作負荷分類23-24
• 2.3 管制工作負荷影響因素及特點24-25
• 2.4 管制工作交互過程剖析25-28
• 2.5 管制負荷測量方法探究28-29
• 2.6 本章小結29-30
• 第三章 管制工作負荷實驗設計和測量指標選擇30-41
• 3.1 測量指標初步選定30-33
• 3.1.1 眼動指標30-33
• 3.1.2 語音指標33
• 3.2 實驗設計和數(shù)據(jù)處理33-38
• 3.2.1 實驗思路33-34
• 3.2.2 實驗被試34
• 3.2.3 實驗設備和數(shù)據(jù)處理工具34-37
• 3.2.4 實驗程序37
• 3.2.5 實驗數(shù)據(jù)處理37-38
• 3.3 負荷測量指標選擇38-40
• 3.4 本章小結40-41
• 第四章 負荷測量指標與管制工作負荷關系探究41-54
• 4.1 任務難度與工作負荷41-42
• 4.2 眼動指標與工作負荷42-51
• 4.2.1 注視次數(shù)42-43
• 4.2.2 平均注視持續(xù)時間43-44
• 4.2.3 掃視次數(shù)44-45
• 4.2.4 平均掃視持續(xù)時間45-46
• 4.2.5 平均眼跳距離46-47
• 4.2.6 眨眼次數(shù)47-48
• 4.2.7 平均眨眼持續(xù)時間48-49
• 4.2.8 瞳孔大小49-51
• 4.3 語音通話與工作負荷51-53
• 4.3.1 平均通話次數(shù)51-52
• 4.3.2 平均通話時間52-53
• 4.4 本章小結53-54
• 第五章 管制工作負荷測量模型54-61
• 5.1 基于因子分析的綜合評價指標構建54-57
• 5.1.1 結構效度分析54-55
• 5.1.2 因子分析55-56
• 5.1.3 因子分析效度驗證56-57
• 5.2 基于回歸分析的負荷測量模型57-59
• 5.2.1 回歸模型構建57-58
• 5.2.2 回歸模型檢驗58-59
• 5.3 本章小結59-61
• 第六章 管制工作負荷測量模型的驗證61-64
• 6.1 管制工作負荷測量值61
• 6.2 相關分析61-62
• 6.3 配對樣本T檢驗62-63
• 6.4 本章小結63-64
• 第七章 結果和展望64-67
• 7.1 研究結果64
• 7.2 論文的創(chuàng)新點64-65
• 7.3 不足和展望65-67
• 參考文獻67-73
• 致謝73-74
• 附錄74-75

【參考文獻】

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本文編號：901752