[发明专利]协同操作过程中冲突测量方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种协同操作过程中冲突测量方法及其装置，属于信息科学技术领域。 

背景技术

飞机座舱、核电站控制室等许多操作任务是在时间压力下，由多名操作者（一般都是2人及2人以上）协同操作完成。多人协同完成操作任务过程中必然会伴随有冲突，冲突的发生很大程度上影响着协同工作绩效，甚至有时会带来安全问题。据统计，在航空事故中每年约20%以上的航空事故与飞行员的协同操作有关。特别是在时间压力下的协同操作任务，冲突成为影响团队操作与安全的重要因素之一。因此，解决协同操作过程中冲突问题，是提高多人协同操作绩效，保障操作顺利的重要环节。但目前，协同中冲突测量主要是主观分析评价，很难定量测量冲突及影响冲突的主要参数指标。 

目前冲突主观分析评价主要存在下列不足：（1）在试验任务后或者打断操作任务才能进行分析测量，会影响冲突的测量结果；（2）主观评价依靠被试者回忆，不能够准确、定量分析测量冲突；（3）主观评价测量不能准确地定量分析测量影响冲突的指标。 

发明内容

本发明的目的是为了解决在时间压力下，多人协同操作过程中冲突的定量测量的技术问题，提出一种协同操作过程中冲突测量方法及装置。 

本发明的测量方法为： 

本发明的测量时间压力下协同操作中测量冲突的方法是基于建立的SAT（情境意识（Situation awareness）-动作（Action）-时间（Time）单元）单元模型，确定测量协同过程中与冲突相关3个指标，指标包括：时间指标、操作动作指标和情境意识指标，并根据冲突发生的原因，把冲突分为5类。 

1类冲突发生在需要2人协同操作的情景中，其中1人操作动作早于规定时间，而导致发生冲突； 

2类冲突发生在需要2人协同操作的情景中，其中1人操作动作晚于规定的时间， 而导致发生冲突； 

3类冲突发生在需要2人协同操作的情景中，2人有动作但不在规定时间内或者出现动作操作干涉； 

4类冲突发生在需要2人协同操作的情境中，其中1人或2人无操作动作； 

5类冲突发生在不需要协同操作动作的情境中，其中1人或2人有操作动作。 

在冲突单元模型中，需要测量指标包括：时间、操作动作和情境意识3类。根据研究为准确测量冲突，确定了指标的表示参数及其意义： 

时间指标参数包括：开始协同的时间和协同的持续时间。测量协同操作过程中，参与协同任务的成员开始协同操作的时间及协同操作持续时间，在SAT单元中与任务规定时间进行对比分析。 

动作指标参数包括：操作动作和动作极限范围。测量协同成员的操作动作，分析协同成员操作动作能否满足任务操作要求；测量成员动作极限范围，发现在协同过程中协同成员之间动作是否发生干涉。 

情境意识指标参数包括：注视区域和注视时间。测量协同成员的眼睛注视区域和注视时间，确定成员的情景意识。按协同任务要求，需要协同成员有操作或无操作的情景时，根据测量成员情景意识参数来判断是否满足任务要求情景。 

上述指标既有与任务内容相关的指标，也有与人体生理参数相关的指标。指标参数的测量方法为：指标参数通过不同的测量模块来实现，时间指标参数利用计时器模块进行测量；动作指标参数利用运动跟踪仪进行测量；情境意识指标参数利用眼动仪进行测量。 

冲突的计算方法：在测量冲突中建立SAT模型，模型个数为参与协同操作的人数，建立的SAT分别用来记录和分析协同操作所有成员的时间、运动和情境意识指标参数。通过装置及协同任务的实验，测量获得所有SAT单元模型的指标参数，通过分析和计算得到冲突的数目及冲突类型。 

t_i表示协同操作任务中第i个成员的操作时间： 

或 

注：i为协同成员的个数 

S_i表示协同操作任务中的第i个成员的情景意识。 

注：i为协同成员的个数 

O_i表示协同操作任务中第i个成员的操作动作 

注：i为协同成员的个数 

计算冲突的公式为：C_i表示第i个成员与成员间在协同操作中有冲突发生 

或 

注：i为协同成员的个数 

本发明的测量装置为：