[发明专利]基于区间二元语义的驾驶舱人机功能分配方法

说明书

本发明提供了一种基于区间二元语义的驾驶舱人机功能分配方法，首先进行人机优势能力比较，组成人、机能力优势集合；然后采用模糊层次分析法确定人、机能力优势集合中各元素的权重系数；划分民机驾驶舱系统的自动化等级后通过比较人机能力优势来确定自动化等级的范围；最终采用基于区间二元语义的IT‑WAA算子和IT‑WHA算子的多属性群决策方法确定功能分配自动化等级。本发明可以充分利用决策者的语义信息，精确地处理多阶段、多专家的语言信息，能够很好地避免信息丢失，使决策结果更为准确。

技术领域

本发明涉及一种民机驾驶舱的自动化设计技术。

背景技术

我国大型运输机项目早已正式立项，研制具有自主知识产权的大型运输机需要大量相关技术的支持，驾驶舱人机功能分配正是其中的关键技术之一。飞机驾驶舱是驾驶员执行飞行任务的主要活动场所。随着驾驶舱逐渐向智能化、自动化的方向发展，人机之间的关系也在相应地发生变化，驾驶员的决策与管理职能逐渐加强，而操纵职能逐渐弱化。虽然自动化技术在驾驶舱中的应用一定程度上降低了驾驶员的工作负荷，但同时也引起了驾驶员情景感知意识水平下降等诸多问题。因此，为了使人机顺利协调互补地工作，发挥人机系统的最大效率，就必须按照科学的准则和方法，综合考虑功能需求、驾驶员的操作负荷、自动化可靠性、系统费用等多方面因素，将系统的功能合理地分配给驾驶员和机器，使系统设计在整体上高效、安全、可靠和经济，为设计人员提供充分的依据以开展后继的软硬件设计和开发工作。驾驶舱人机功能分配可以看成是一个典型的多属性群决策问题。多属性群决策问题是现代决策科学的一个重要研究领域，其理论和方法已广泛应用于工程设计、城市规划、经济管理、军事和社会等领域。

在实际决策中，由于驾驶舱人机功能分配问题自身的的复杂性以及人类思维的模糊性、不确定性，当人机工程学专家受一些主、客观因素的限制时，往往难以用定量化的方法来描述决策信息，无法对决策属性进行准确测度，只能给出与功能分配相关评价因素的模糊语言值。而这种模糊语言值本身又是人机工程学专家依据其个人偏好提出不同语言评价集，给出各自的语言评价信息，而且常常是一个模糊语言范围。为解决这一问题，许多学者采用定性的语言，将语言评价信息转化为模糊数，并依据扩展原理进行模糊数运算与分析。然而对于语言评价信息的处理，采用过于主观的定性决策方法和非常客观的定量化决策方法去描述决策信息，即对个体语言评价信息通过集结得到的群评价信息往往不能用事先定义的语义评价集中的单个语义短语来准确表达，而必须有一个近似过程，从而容易造成决策信息丢失和扭曲，使得决策结果与实际不符。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于区间二元语义的驾驶舱功能分配的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包含以下步骤：

(1)进行人机优势能力比较，分别组成人、机能力优势集合H＝{h₁,h₂,h₃,h₄,h₅}和M＝{m₁,m₂,m₃,m₄,m₅}，其中，h₁表示预测推理能力，h₂表示视觉感知能力，h₃表示模式识别能力，h₄表示经验学习能力，h₅表示环境感知能力，m₁表示数据存储管理能力，m₂表示快速准确计算能力，m₃表示规则推理能力，m₄表示并行处理能力，m₅表示连续工作重复决策能力；

(2)采用模糊层次分析法来确定人、机能力优势集合中各元素的权重系数；