基于认知负荷的ATS界面轨道图元编码研究

发布时间：2023-05-25 02:28

　　自动列车控制系统(Automatic Train Supervision,以下简称ATS)是地铁信号控制系统的一个重要组成部分,是辅助行车调度员监督和控制列车的核心系统。ATS界面的设计直接对行车调度员工作的有效性和效率产生影响,进而影响整个系统的运行安全及效率。界面的信息编码是操作者对信息感知、认知、判断和决策的重要依据。因此,对ATS界面进行人因工效学研究有着十分重要的理论和实际工程价值。从而对ATS界面信息编码设计提供有效的研究思路和方法。论文完成的具体工作如下:(1)首先,在认知负荷理论基础、分类和测量方法等相关理论的基础上,分析探讨了 ATS界面编码中的认知负荷问题。同时,通过对认知负荷测量方法的研究,提出针对ATS界面图元编码的认知负荷评价指标体系。(2)其次,设计了 ATS轨道图元编码认知实验。实验的自变量为轨道图元的9种编码方式,并选取任务绩效、主观负荷值以及眼动指标三类认知负荷评价指标作为实验的因变量。在此基础上,进一步完成了实验平台的设计,编写了识别计数任务的界面程序。(3)最后,组织实施了编码方式对识别计数任务绩效影响的实验。通过对实验数据的统计分析,从任务绩效指...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 一维编码
        1.2.2 多维编码
    1.3 研究内容与章节结构
2 ATS界面中的认知负荷
    2.1 引言
    2.2 认知负荷概述
        2.2.1 认知负荷理论基础
        2.2.2 认知负荷的分类
    2.3 ATS界面轨道图元编码与认知负荷的关系
    2.4 认知负荷的测量方法
        2.4.1 主观测量法
        2.4.2 任务绩效测量法
        2.4.3 生理测量法
    2.5 认知负荷评价指标体系
    2.6 本章小结
3 ATS轨道图元编码认知实验设计
    3.1 引言
    3.2 实验变量
        3.2.1 实验自变量
        3.2.2 实验因变量
    3.3 实验素材
        3.3.1 颜色素材
        3.3.2 形状素材
        3.3.3 编码方式与轨道状态的对应
    3.4 实验平台设计
        3.4.1 平台需求分析
        3.4.2 平台功能设计
        3.4.3 平台功能的实现
    3.5 实验过程
        3.5.1 实验被试
        3.5.2 实验设备
        3.5.3 实验组织
        3.5.4 实验流程
    3.6 本章小结
4 结果与讨论
    4.1 结果
        4.1.1 不同编码方式下的任务绩效分析
        4.1.2 不同编码方式下的主观负荷分析
        4.1.3 不同编码方式下的眼动数据分析
    4.2 讨论
        4.2.1 编码方式对任务绩效的影响
        4.2.2 编码方式对主观负荷值的影响
        4.2.3 编码方式对眼动数据的影响
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究展望
参考文献
附录A 不同实验组对应的编码方式
附录B 实验知情同意书
附录C NASA-TLX量表
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3822758