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长视距起重作业的眼动行为特征研究
| 论文题名： | 长视距起重作业的眼动行为特征研究 |
| 关键词： | 起重作业;驾驶员;眼动追踪;长视距视觉;心理负荷 |
| 摘要： | 起重作业是工程现场施工材料、构件与机具垂直运输的重要手段。起重作业属于一种作循环、间歇运动的驾驶作业，驾驶员必须对远距离的起吊过程仔细观察、判断和应变处理，其持续性视觉注意强度高，属于高强度心理负荷作业，容易导致安全事故发生。考虑起重过程的长视距视觉作业特点，采用眼动追踪技术，采集起重机驾驶员的眼动行为参数，通过统计推断分析，揭示起重作业心理负荷的时间序列规律，为起重作业行为管理提供理论支持。 首先，在分析起重机驾驶员眨眼、注视、眼跳等基本眼动形式基础上，定义注视持续时间、注视次数、瞳孔大小、眨眼频率等眼动特征指标。基于二维视野范围量表，建立视力函数，对长视距起重作业内涵进行界定，并推算出长视距的临界值为114.60m。为进一步揭示长视距起重作业在实际工况下的眼动特征规律，剖析视觉遮蔽、眩光影响、大风荷载等不利环境因素对驾驶员在长视距条件下精准操作的影响，确保后续现场眼动实验场景设计符合客观实际的工况要求。 其次，通过对不同施工场地长视距起重作业进行眼动实验，采集多种作业任务和不同起落点情况下的眼动实验参数。在对起重作业环境和作业特点提前分析基础上，设计不同环境特点下起重作业眼动实验方案。分别对三个施工项目起重作业的环境进行分析，选择合适时机进行正式实验，统计各种典型工况下起重作业的任务参数，为不同视距条件下起重驾驶员的眼动特征参数分析提供依据。 最后，对长视距起重作业眼动实验数据进行数理统计和可视化分析，揭示长视距起重作业眼动特征的时间序列规律及视觉环境对眼动特征的影响机制。通过对多组眼动实验注视时间统计分析，发现驾驶员起重作业过程中注意资源主要集中于起吊物，作业过程的心理负荷较大。对注视区域分区研究发现，驾驶员的注意主要以前方直视区域的起吊物为主，而对近前方区域内物体有所关注，其余区域关注较少。在盲吊作业过程中，驾驶员由明区进入暗区时注视时间较长，与驾驶员对遮蔽区域未知情况产生的心理负荷有关，反映出驾驶员对未知未来的恐惧感，同时通过增加注视时间来确保盲吊安全。通过对眨眼参数分析发现驾驶员在起吊和降落过程中瞳孔直径都偏大，且瞳孔直径方差也有所增大，反映出在此阶段驾驶员注意力更集中，通过增大瞳孔面积来获取更多光线和信息。并根据眼动规律提出相应保证作业安全的合理建议，为起重作业安全实施提供决策支持。 |
| 作者： | 张荣坤 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 晋良海;郑霞忠;廖成林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 三峡大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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