[發明專利]一種空間人機系統艙內維修任務人因失誤建模分析方法

在審

• 申請號: 201811394284.1
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109711667A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 陳露;李孝鵬;周文明;李福秋;張桅;覃沙;程海龍;任立明
• 申請（專利權）人: 中國航天標準化研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06F17/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種空間人機系統艙內維修任務人因失誤建模分析方法，包括：對維修任務進行分析并分解，確定維修任務所涉及的乘組認知行為和共同績效條件；基于乘組認知行為，建立乘組認知過程模型，并確定認知行為認知失效模式和失效概率基本值；基于共同績效條件，對行為影響因子進行細化，計算得到共同績效條件水平及乘組認知過程總權重因子；依次計算得到基本人誤概率、條件人誤概率以及聯合人誤概率。本發明考慮影響因子干預、維修任務分解及維修子任務間的關聯性，更加準確地計算出基本人誤概率、條件人誤概率以及聯合人誤概率，為型號設計人員提前預知風險采取應對措施提供參考，保障空間人機系統安全運行。

技術領域

本發明屬于系統安全性技術領域，尤其涉及一種空間人機系統艙內維修任務人因失誤建模分析方法。

背景技術

人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)起源于20世紀50年代，至今已有50多年的歷史。20世紀50年代末60年代初期，人們已經開始探討人因失誤對于系統安全性、可靠性的影響，如今，人因失誤已成為影響系統安全性的關鍵因素之一。

人因可靠性分析方法的發展大致可以分為兩個階段，第一階段的HRA方法中，著重研究人的行為理論和失誤分類，形成了和設備可靠性分析相類似的人為失誤概率預測技術(Technique of Human Error Rate Prediction，THERP)等方法。第二階段的HRA方法更加強調情景環境對人的行為的影響，且大都建立了相應的認知行為模型。通過引入行為學、心理學、認知科學等理論，來分析環境條件、操作員本身和設備自身狀態等人為差錯誘因對人為操作的影響，形成了認知可靠性和失誤分析方法(Cognitive Reliability and ErrorAnalysis Method，CREAM)等方法。

相對于第一階段的HRA方法，第二階段的HRA方法有了很大的改進，但是還存在很多局限性，如人為可靠性數據不足、缺乏統一的專家評判標準、對人的行為與環境之間的交互性分析不足。隨著計算機仿真技術的發展，出現了基于動態仿真的人為可靠性分析方法，本發明將其稱之為“第三代HRA方法”，通過構建動態仿真系統，模擬人的認知行為隨時間、情景的動態變化，如班組情境下的信息、決策和響應行為(Information，Decision andAction in Crew context，IDAC)模型。動態仿真方法為人為可靠性分析提供了新的手段，但由于人的行為具有復雜性、隨機性、易變性等特征，目前也很難對其進行精確模擬，仍處于發展階段。

綜上，THERP是一種通過對任務操作流程的分解來預計人為失誤概率的方法；CREAM是一種強調情境環境對人的認知可靠性影響的分析方法，更側重于人的認知失誤分析；IDAC側重于操作人員班組事故情境下對系統的動態響應。THERP、CREAM和IDAC分別是第一、二、三代HRA的經典方法，三者各有利弊。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種空間人機系統艙內維修任務人因失誤建模分析方法，通過行為影響因子和共同績效條件的選擇和判定對維修任務認知過程的基本失效概率進行了修正，體現了操作環境對乘組認知決策和維修操作行為的影響。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種空間人機系統艙內維修任務人因失誤建模分析方法，包括：

步驟(1)，對維修任務進行分析并分解，確定維修任務所涉及的乘組認知行為和共同績效條件CPC；

步驟(2)，基于乘組認知行為，建立I-D-P-A乘組認知過程模型，并確定認知行為認知失效模式和失效概率基本值；

步驟(3)，基于共同績效條件CPC，對行為影響因子進行細化，計算得到共同績效條件CPC水平及乘組認知過程總權重因子；

步驟(4)，在步驟(1)(2)(3)的基礎上，根據影響因子干預、維修任務分解及維修子任務間的關聯性，依次計算得到基本人誤概率、條件人誤概率以及聯合人誤概率。