[发明专利]一种空间人机系统舱内维修任务人因失误建模分析方法

说明书

本发明公开了一种空间人机系统舱内维修任务人因失误建模分析方法，包括：对维修任务进行分析并分解，确定维修任务所涉及的乘组认知行为和共同绩效条件；基于乘组认知行为，建立乘组认知过程模型，并确定认知行为认知失效模式和失效概率基本值；基于共同绩效条件，对行为影响因子进行细化，计算得到共同绩效条件水平及乘组认知过程总权重因子；依次计算得到基本人误概率、条件人误概率以及联合人误概率。本发明考虑影响因子干预、维修任务分解及维修子任务间的关联性，更加准确地计算出基本人误概率、条件人误概率以及联合人误概率，为型号设计人员提前预知风险采取应对措施提供参考，保障空间人机系统安全运行。

技术领域

本发明属于系统安全性技术领域，尤其涉及一种空间人机系统舱内维修任务人因失误建模分析方法。

背景技术

人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)起源于20世纪50年代，至今已有50多年的历史。20世纪50年代末60年代初期，人们已经开始探讨人因失误对于系统安全性、可靠性的影响，如今，人因失误已成为影响系统安全性的关键因素之一。

人因可靠性分析方法的发展大致可以分为两个阶段，第一阶段的HRA方法中，着重研究人的行为理论和失误分类，形成了和设备可靠性分析相类似的人为失误概率预测技术(Technique of Human Error Rate Prediction，THERP)等方法。第二阶段的HRA方法更加强调情景环境对人的行为的影响，且大都建立了相应的认知行为模型。通过引入行为学、心理学、认知科学等理论，来分析环境条件、操作员本身和设备自身状态等人为差错诱因对人为操作的影响，形成了认知可靠性和失误分析方法(Cognitive Reliability and ErrorAnalysis Method，CREAM)等方法。

相对于第一阶段的HRA方法，第二阶段的HRA方法有了很大的改进，但是还存在很多局限性，如人为可靠性数据不足、缺乏统一的专家评判标准、对人的行为与环境之间的交互性分析不足。随着计算机仿真技术的发展，出现了基于动态仿真的人为可靠性分析方法，本发明将其称之为“第三代HRA方法”，通过构建动态仿真系统，模拟人的认知行为随时间、情景的动态变化，如班组情境下的信息、决策和响应行为(Information，Decision andAction in Crew context，IDAC)模型。动态仿真方法为人为可靠性分析提供了新的手段，但由于人的行为具有复杂性、随机性、易变性等特征，目前也很难对其进行精确模拟，仍处于发展阶段。

综上，THERP是一种通过对任务操作流程的分解来预计人为失误概率的方法；CREAM是一种强调情境环境对人的认知可靠性影响的分析方法，更侧重于人的认知失误分析；IDAC侧重于操作人员班组事故情境下对系统的动态响应。THERP、CREAM和IDAC分别是第一、二、三代HRA的经典方法，三者各有利弊。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种空间人机系统舱内维修任务人因失误建模分析方法，通过行为影响因子和共同绩效条件的选择和判定对维修任务认知过程的基本失效概率进行了修正，体现了操作环境对乘组认知决策和维修操作行为的影响。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种空间人机系统舱内维修任务人因失误建模分析方法，包括：

步骤(1)，对维修任务进行分析并分解，确定维修任务所涉及的乘组认知行为和共同绩效条件CPC；

步骤(2)，基于乘组认知行为，建立I-D-P-A乘组认知过程模型，并确定认知行为认知失效模式和失效概率基本值；

步骤(3)，基于共同绩效条件CPC，对行为影响因子进行细化，计算得到共同绩效条件CPC水平及乘组认知过程总权重因子；

步骤(4)，在步骤(1)(2)(3)的基础上，根据影响因子干预、维修任务分解及维修子任务间的关联性，依次计算得到基本人误概率、条件人误概率以及联合人误概率。