[发明专利]一种人机系统任务可靠性分析方法及装置

说明书

本发明公开一种人机系统任务可靠性分析方法及装置，该方法步骤包括：S1.建立待分析人机系统的任务可靠性模型；S2.将待分析人机系统的每个任务流程等效为IDA模型，并在IDA模型中设置绩效影响因子；分别获取每个任务流程在IDA模型中各阶段的初始人误概率，并使用对应绩效影响因子的影响系数对初始人误概率进行修正，得到修正后人误概率；S3.根据各阶段修正后人误概率分别计算每个任务流程的可靠度，以及根据任务可靠性模型使用各个任务流程的可靠度计算得到系统最终的可靠度；该装置包括可靠性模型建立模块、任务分析模块以及可靠度计算模型。本发明具有实现方法简单、可靠性分析效率及精度高等优点。

技术领域

本发明涉及人机系统技术领域，尤其涉及一种人机系统任务可靠性分析方法及装置。

背景技术

人机系统是由人和机器构成并依赖于人机之间相互作用而完成指定功能的系统，例如驾驶员-舰载机系统、驾驶员-机车系统以及驾驶员-动车系统等。为保证人机系统能够可靠、高效地发挥作用，需要对人机系统进行可靠性分析，以评估人机系统的可靠程度。

人机系统的任务通常是由多个任务流程构成，各个任务流程涉及多个设备，目前人机系统的可靠性分析与评估方法中通常都是将人作为机器处理，即并不考虑人的影响因素，随着系统及设备安全可靠性的不断提高，人机系统的可靠性越来越取决于人的可靠性，因而不考虑人的影响因素是无法实现精确的系统可靠性分析。

人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)即是考虑人的失误对风险的后果，实现可靠性分析以揭示系统的薄弱环节，目前人因可靠性分析通常都是单独基于人误概率的分析方法或基于可靠性分析模型，如以认知可靠性与差错分析方法(CognitiveReliability and Error Analysis Method，CREAM)为基础，构建人误概率量化的方法；IDA(Information,Decision,Action Model)模型作为一种人的可靠性分析模型，是在给定约束和限制条件下，对操作员的问题解决和决策阶段的行为建立模型，模型由三个部分组成：信息模块(信息预处理阶段)、问题解决和决策模块(决策阶段)和动作模块(动作执行阶段)，IDA模型能够解决问题制定决策，从而得到更合理的决策，但该模型并未考虑人的认知能力和人机交互作用的影响，对人因绩效的适用性具有不确定性，模型分析精度依然不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够充分考虑人的认知能力、人机交互作用，且实现方法简单、可靠性分析效率及精度高的人机系统任务可靠性分析方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种人机系统任务可靠性分析方法，步骤包括：

S1.模型建立：建立待分析人机系统的任务可靠性模型；

S2.任务分析：将待分析人机系统的每个任务流程等效为IDA模型，并在所述IDA模型中设置用于表征认知能力、人机交互作用的绩效影响因子；分别获取每个所述任务流程在IDA模型中各阶段的初始人误概率，并使用对应所述绩效影响因子的影响系数对所述初始人误概率进行修正，得到修正后人误概率；

S3.可靠度计算：根据各阶段的所述修正后人误概率分别计算每个任务流程的可靠度，以及根据所述任务可靠性模型使用各个任务流程的可靠度计算得到系统最终的可靠度。

作为本发明方法的进一步改进：所述任务可靠性模型为串联模型、并联模型、串联-并联模型、串联-并联-旁联模型中一种，即将人机系统中每个任务操作流程视为一个单元，以及所涉及的设备作为一个硬件单元，由人机系统中各任务流程单元以及各设备单元按照串联、并联、串联-并联、串联-并联-旁联中一种连接方式构成所述任务可靠性模型。