基于时间压力和努力程度的飞行员工作负荷研究

发布时间：2020-06-22 12:08

【摘要】：航空人为因素是提高飞行安全的重要研究内容。飞行员工作负荷研究是航空人为因素重要研究方向之一,可以帮助改善驾驶舱人机界面设计,从而提高飞行品质、降低人为事故比例。本课题从中国民航规章最小飞行机组的机组职能出发,构建了在不同机组职能分布情况下飞行员工作负荷评价方法,从而能够为提高飞行安全提供理论依据和技术指导。本文分别选取了正常情况和紧急情况下典型飞行任务,被试均为经验丰富的飞行机组,建立了典型飞行科目的实验数据集和特征提取集。本文提出了基于EEMD小波奇异熵的能量特征和基于统计学的一般特征提取方法,本方法适用于真实情况下飞行员多生理参数和飞行数据处理,并以飞行绩效工程算例验证了特征提取算法的有效性和优越性。进而,本文建立了基于PSO优化的Wavelet-SVM机组职能分类模型,通过与真实情况下机组职能分布结果对比,表明了所提出机组职能分类模型的可行性。同时,实验结果也给出了正常情况和紧急情况下机组职能分类的最优特征组合方案。最后,在不同机组职能分布情况下,本文对努力程度工作负荷和时间压力工作负荷进行相关性分析,从而建立了飞行员工作负荷评价方法,实现了海量航空数据驱动下的飞行机组职能识别和监督。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V328.1
【图文】：

飞行员,工作负荷,研究背景,评估过程

图 1-1 研究背景Fig.1-1 Research Background综上所述，对于飞行员工作负荷的评估过程中，需要基于飞行员行为对飞行员工作负荷进行评估。虽然，中国民航局 CCAR25.1523 提出飞行员工作量因素，它明确规定在驾驶舱人为因素审定过程需要对飞行机组的工作负荷进行评估[11]，同时，给出了基于飞最小飞行机组工作量因素的六种机组职能。但是，目前国内外对工作负荷定义并没有一个可以被广泛接受的、明确的工作负荷定义，这是因为工作负荷本质上是多维度和多方面的，考虑影响飞行员工作负荷的因素包括飞行员的疲劳、压力、认知负荷等因素，这些因素会使飞行员在执行不同任务时造成飞行员工作负荷水平的变化[12]。因此，在本课题研究中，基于中国民航局CCAR25.1523 规定的最小飞行机组工作量因素和影响飞行员工作负荷因素，对飞行员工作负荷提出了以下两方面的内容，即：时间压力[13]：基于 NASA 时间线分析方法，时间压力工作负荷主要是指在预期飞行任务执行条件下，飞行员能否有足够的时间完成预期任务，时间压力工作

职能,工作负荷,职能分布,时间压力

上海交通大学硕士学位论文型。第四章，首先，通过对实验数据进行预处理，采用本文介绍的特征提取方法，提取相应的特征，作为模型的特征集。进而，在正常情况和紧急情况下，给出不同特征组合下，选择最优的特征组合作为模型的数据集。进而，与人工手动标注机组职能分布进行对比，从而验证基于时间序列分布的机组职能划分的分类模型准确性。最后，分别分析单一职能和多职能情况下工作负荷评价情况，时间压力和努力程度的相关性分析，从而提出单一职能和多职能情况下飞行员工作负荷评价情况。第五章，为全文做出了总结，提到了本研究中存在的不足并为未来的方向做出了展望。本文的研究路线如图 1-2 所示。

【参考文献】