案例研究及思考題列車運維關(guān)鍵崗位作業(yè)認知理論鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講人：牛可content目錄駕駛界面校核基準的確定01評價用任務(wù)序列02操縱模式序列的生成03模式規(guī)則參數(shù)04適配性的動態(tài)預(yù)測與評估05觀察法的對比驗證0601駕駛界面校核基準的確定研究對象為CRH3型動車組，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圖7-2中，Ew為人體H點位置為原點的全局坐標系，∑為操縱臺腳踏前沿中間位置為原點的操縱臺局部坐標系，對于最矮的第5百分位司機，當(dāng)對應(yīng)的人體適意角度為a1=20°、a2=82°、a3=99.5°和a4=2.5°。02評價用任務(wù)序列這里以正常行車組織中的“手動過分相”任務(wù)為例進行幾何適配性的姿勢評估，執(zhí)行序列詳見圖7-3。

圖7-3手動過分相任務(wù)序列

03操縱模式序列的生成根據(jù)該測試任務(wù)序列，運用動作模式生成方法，即可得到相應(yīng)的動作模式序列。根據(jù)各顯示器件的布置，確定監(jiān)視操縱模式序列：針對分相按鈕操作，這里選取模式Mr，進行進一步的分析。

式中，操縱資源映射操作序列的生成確定動作類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，其中的散點表示每20ms的末端效應(yīng)器位置。05適配性的動態(tài)預(yù)測與評估

圖7-5CRH3過分相操作模式動態(tài)評估

圖7-6CRH3過分相操作模式動態(tài)評估根據(jù)上述規(guī)則，代入駕駛界面適配性預(yù)測模型并采用適配性動態(tài)評估方法，即可得到各時間點的司機上身位姿關(guān)系及姿勢評價結(jié)果。06觀察法的對比驗證為了驗證基于反向運動學(xué)的駕駛姿勢預(yù)測及評估的正確性，這里采用傳統(tǒng)的觀察法針對CRH3型動車組駕駛界面的幾何適配性進行評價，以進行對比驗證。這里選用兩個姿勢：一個是駕駛初始姿勢，另一個是操作過分相按鈕時的操作姿勢。實驗在CRH3型動車組司機室內(nèi)進行實驗采用照片及電子量角器現(xiàn)場測量相結(jié)合的方式獲取司機在兩個靜態(tài)姿勢下各關(guān)節(jié)的角度，實驗被試身高1642mm，與第5百分位人體模型相比，高12mm，可以認為在可接受的誤差范圍內(nèi)該對比驗證具有一定的可比性。06觀察法的對比驗證

實驗場景手臂姿勢測量示意身軀姿勢測量示意頸部姿勢測量示意圖7-7觀察法實驗場景及測量示意06觀察法的對比驗證

可以看到，觀察法及使用電子量角器在進行測量時，可能會產(chǎn)生不可預(yù)測的偏差，而基于操縱任務(wù)模式的適配性動態(tài)評估方法可以針對整個操縱過程的姿勢進行預(yù)測并進行評價，可以得到滿足整個駕駛流程的所有位姿的適配性評價指標，并可進行不同時間粒度的評估，由于采用了計算機仿真的方法，評價的效率也大大提高。思考題列車駕駛作業(yè)任務(wù)分析方法有哪些？1列車駕駛界面人機適配