[发明专利]一种基于BDI的多主体全要素安全性建模方法

权利要求书

1.一种基于BDI的多主体全要素安全性建模方法，其特征在于：其具体步骤如下：

步骤一：人机环要素分析，用于确定任务场景中的要素和各个要素的失误模式；

步骤二：主体抽象及其交互关系确定，将真实任务交互场景中的人机环要素根据信息处理机制抽象成为独立主体，并根据人机交互机理确定主体间交互关系；

步骤三：认知负荷评价，根据执行动作所需认知资源类型和需求值，运用VACP模型计算当前主体的认知负荷等级，并判断是否发生认知过载；

步骤四：认知控制模式更新与人误概率计算，根据不同的认知负荷等级动态更新PSFs因子对认知功能的影响形式，从而实现认知控制模式的动态更新，同时调用人误概率方法确定各人误模式概率；

步骤五：构建多主体交互模型并定性定量仿真，根据主体间的信息交互关系构建多主体交互模型，对任务场景下的人机交互进行定性定量仿真。

2.根据权利要求1所述的一种基于BDI的多主体全要素安全性建模方法，其特征在于：

在步骤一中所述的“人机环要素分析”，是多主体全要素安全性建模方法的基础，目的是确定任务场景中的要素，并基于任务场景确定各个要素的失误模式，以支持异常态下人机系统安全性建模，包括以下步骤：

步骤1.1)：确定任务场景中的人机环要素

根据任务场景中涉及的人员、机器和环境情况，确定人员的类型、数量、任务，机器和环境要素；

步骤1.2)：确定人机环要素的失误模式

参考人因可靠性方法，根据认知模型确定人误模式；根据美国科学家Wickens的信息加工模型，人的认知行为是在认知过程的不同处理阶段调用不同的认知功能来处理接收信息的行为；CREAM方法中将人的操作行为分为协调、通信、对比、诊断、评估、识别、执行、保持、监视、观察、计划、记录、调整、扫视和检查这十五个类型，认知功能分为感知、决策和执行三个类型，每一种操作类型调用不同的认知功能，不同的认知功能对应着不同的人误模式，机器和环境的失效模式需根据任务场景具体分析。

3.根据权利要求1所述的一种基于BDI的多主体全要素安全性建模方法，其特征在于：在步骤二中所描述的“主体抽象及其交互关系确定”，是对真实任务交互场景中各个人机环要素根据信息处理机制抽象成独立的主体，并根据人机交互机理确定主体间交互关系，包括以下步骤：

步骤2.1)：建立人机环主体通用模型

根据任务场景中确定的人机环要素，在信息层次上对每个要素进行抽象建模；具体地，将人、机、环三者分开建模，体现人机交互系统中真实的交互场景和交互关系；基于人机交互事故机理模型，将人分为感知、决策和执行三个模块构建；对人机交互界面及显示界面作为机器的独立模块或单独建模，体现人机交互过程中信息交互的关系以及人机交互的重要性与机理性；人机交互界面的独立处理，为人主体提供统一的信息传递接口，实现人机主体模型的组合与分离；对人机交互密切相关的子系统进行单独建模，有利于实现对关键功能模块的高度逼真仿真建模；环境指自然环境，是单向影响、不可被改变的，人造环境是双向影响能被改变的；多主体系统能与外部模型及相关优化方法相结合；

步骤2.2)：确定人机环主体交互关系

人机环主体通用模型通过发送和接收事件来实现交互；人主体利用改进BDI模型实现信息处理过程，即感知、理解、预测、响应，信息处理过程通过内部事件的形式传递，人主体与机器及环境主体通过外部事件的形式实现；机器主体模型通过设置的人机界面、操作系统和其他子系统，通过发送和接收事件，实现提供机器状态信息和响应操作指令；环境主体根据任务场景具体研究对象，设置扰动库，并以事件的形式发送给人主体和机器主体，实现对人的可靠性和机器的功能的影响。