高速列车平视显示系统信息动态组织方法研究
本文选题:平视显示 + 动态信息组织 ; 参考:《北京交通大学》2017年硕士论文
【摘要】:在高速列车的行车过程中,司机需要时刻注意车内各种仪表、显示器,以及车外路况,并完成各种驾驶任务的相关操作。当司机低头观察显示器和仪表上的信息时容易忽略前方的路况信息,形成安全隐患。随着高速列车速度和性能的不断提升,这一安全问题日益突出。为降低安全隐患,可考虑在高速列车司机室内引入已广泛应用于航空和汽车领域的平视显示系统,减少司机低头和视线转移的次数。司机室内显示设备较多,且显示设备上的信息种类和数量繁多。若将驾驶信息呈现在平视显示系统上,需要符合高速列车的驾驶任务特点。因此有必要针对高速列车上平视显示系统的信息组织方式展开研究。本文针对高速列车上平视显示系统信息动态组织方法展开研究,并完成以下工作:(1)综合运用眼动分析、视频分析方法,完成了沈大线207号和503号中国标准动车组司机驾驶任务分析,结合动车组司机操作手册等文献资料,将高速列车实际行车过程分为发车、高速行驶、过分相、进站停车4个驾驶任务,确定了各个任务中的信息需求。(2)在此基础上,提出一种基于高速列车驾驶任务的平视显示系统信息动态组织方法。该方法可以根据列车运行任务的不同,动态组织并呈现适应相应任务的平视显示界面。论文还完成了平视显示信息的颜色、形状编码等工作。(3)为验证所提出动态信息组织方法的有效性,设计并组织实施了人因实验。完成了实验平台的设计,编写了基于任务的动态信息平视显示界面程序,搭建了基于高速列车驾驶模拟器的仿真实验平台;利用该平台,结合反应时、驾驶绩效、眼注视行为、主观负荷值等指标,完成了动态信息组织方法有效性验证实验。研究结果表明,基于驾驶任务的平视显示动态信息组织方式在驾驶绩效、视觉搜索以及驾驶负荷方面优于静态信息组织方式。研究结果可为平视显示系统在高速列车领域的应用提供一定的理论依据。
[Abstract]:In the course of high speed train driving, the driver should pay attention to all kinds of instruments, monitors, and road conditions inside the vehicle, and complete the relevant operation of all kinds of driving tasks. When the driver looks down at the information on the monitor and instrument, it is easy to ignore the information of the road condition ahead. With the increasing speed and performance of high-speed trains, this safety problem is becoming more and more prominent. In order to reduce the hidden danger of safety, we should consider introducing the parallel display system, which has been widely used in the aviation and automobile fields, to reduce the frequency of the driver's bow and line of sight shift in the high-speed train driver's room. The driver indoor display equipment is more, and the information on the display device is various and quantity. If the driving information is presented on the parallel display system, it is necessary to meet the characteristics of the driving task of the high speed train. Therefore, it is necessary to study the information organization of the flat view display system on the high speed train. In this paper, the dynamic organization method of the information of the flat view display system on the high speed train is studied, and the following work is completed: 1) the method of eye movement analysis and video analysis is used synthetically. This paper has completed the analysis of driving tasks of Chinese standard EMU drivers on Shen-Da Line 207 and 503, combined with documents such as EMU driver operating manuals, and divided the actual driving process of high-speed trains into departure, high-speed driving, excessive phase, etc. The information requirement of each task is determined. On the basis of this, a dynamic information organization method of parallel display system based on high-speed train driving task is proposed. The method can dynamically organize and present a visual display interface adapted to the corresponding task according to the different tasks of the train. In order to verify the effectiveness of the proposed dynamic information organization method, a human factor experiment is designed and implemented. Completed the design of the experimental platform, compiled a task-based dynamic information level display interface program, built a simulation experimental platform based on high-speed train driving simulator, using the platform, combined with the response time, driving performance, eye watching behavior, The validity of the dynamic information organization method is verified by the subjective load value. The results show that the dynamic information organization based on driving task is superior to the static information organization in driving performance, visual search and driving load. The results can provide a theoretical basis for the application of the parallel display system in the field of high speed trains.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U270.38
【参考文献】
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,本文编号:1977764
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