[發明專利]一種面向任務的飛機駕駛人為差錯風險評估方法

在審

• 申請號: 202010736901.2
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111881623A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 孫有朝;郭云東
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N5/04;G06Q10/06;G06F111/04;G06F111/10;G06F119/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

1.一種面向任務的飛機駕駛人為差錯風險評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)確定任務目標，對任務進行詳細分析和分解，包括：確定分析對象，搜集整理信息，分解任務，明確計劃；

(2)綜合考慮人機交互過程中人為差錯發生的概率及人為差錯產生的后果，將人為差錯概率HEP、差錯影響概率EIP、差錯后果嚴重度HEC作為度量飛機駕駛人為差錯風險的指標；人為差錯概率是指在規定時間規定條件下飛行員未能完成規定任務的概率；差錯影響概率是指假定差錯A發生情況下，后果B發生的條件概率；差錯后果嚴重度是指后果B導致系統損失的程度；

(3)結合具體任務，通過簡化的認知可靠性和差錯分析方法CREAM計算風險指標HEP的精確值，依據三角模糊數方法分別計算風險指標EIP和HEC的精確值；

(4)基于CREAM方法給出風險指標HEP的定性評價和相應的概率區間，依據故障模式及影響分析和危害性分析方法FMECA分別給出風險指標EIP和HEC的定性評價及相應的概率區間；

(5)通過風險矩陣方法將人為差錯風險ER劃分為十個等級，并給出相應的定性評價及風險值區間；

(6)以風險指標HEP、EIP和HEC的定性評價為輸入，人為差錯風險ER的定性評價為輸出，以邏輯AND運算符作為構造模式，依據輸入/輸出的邏輯關系，通過IF-THEN規則生成模糊規則庫，構造人為差錯風險模糊推理系統，通過MATLAB模糊邏輯工具箱對人為差錯風險進行模糊推理求解。

2.如權利要求1所述的一種面向任務的飛機駕駛人為差錯風險評估方法，其特征在于，步驟(1)中，確定任務目標，對任務進行詳細分析和分解，具體包括如下步驟：

(11)明確所需分析的任務，并確定任務分析目的；

(12)搜集與任務相關的數據，如人機交互方式、行為決策和任務約束，以便為飛機駕駛層次任務體系構建提供指導；

(13)基于層次任務分析法分解總體任務為一系列子任務，并進一步將每項子任務分解為一系列操作單元，操作單元是指不可再分解的認知行為活動，如感知信息、旋轉按鈕、診斷/決策；

(14)制定達到任務總體目標的計劃，檢查計劃的充分性，從而形成序貫化和結構化的層次任務體系。

3.如權利要求1所述的一種面向任務的飛機駕駛人為差錯風險評估方法，其特征在于，步驟(3)中涉及到三個風險指標計算，具體為：

針對分解后的操作單元，通過簡化CREAM方法計算各操作單元人為差錯概率HEP，計算過程如下：

式中，稱作績效影響指數，它表示第i個人為差錯影響因素作用于第n個操作單元后對總體任務的效用為j，包括：如績效提高、績效正常或績效降低；ρⁿ表示第n個操作單元的績效影響指數矩陣，矩陣元素具體數值可通過CREAM方法查表獲取；表示第n個操作單元的名義認知失效概率，它等于該操作單元所需認知活動a對應差錯模式m的失效概率，記作同樣可通過CREAM方法查表獲取；

引入三角模糊數方法分別計算風險指標EIP和HEC；首先，通過模糊線性分配法將EIP和HEC的定性評價信息轉化為均勻分布型三角模糊數(x,y,z)；其次，利用重心法對給定的三角模糊數進行解模糊化計算，其計算式為：

式中，x,y,z分別表示給定的三角模糊數中的數值。