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基于改进BN-CREAM的MASS人因可靠性研究
| 论文题名： | 基于改进BN-CREAM的MASS人因可靠性研究 |
| 关键词： | 海上水面自主船舶;船舶避碰;贝叶斯网络;人因可靠性 |
| 摘要： | 水面自主船舶（MaritimeSurfaceAutonomousShips,MASS）的研究成为近年来的热点，自动化技术的发展拓宽了MASS的应用前景，并激发了一系列与MASS开发和运营相关的研究与讨论。基于新船舶运营概念的MASS预计将提高运营效率和更高的可靠性，同时减少运营支出和温室气体排放，为整个海运业带来安全和经济效益。为了保证MASS的安全运行，岸台控制中心（ShoreControlCenter,SCC）将对MASS进行监控与干预，尽管MASS在航行中人为因素的参与较少，但在某些情境下仍将依靠在陆上控制中心工作的操作人员。因此，本文以人因可靠性研究工具（HumanReliabilityAnalysis,HRA）作为基础，研究SCC操作员在MASS避碰事件中的任务事件及其失效概率，本文的研究结果将为自主船舶避碰系统的规程和计划的设计提供有价值的信息。 首先，按照认知与可靠性分析方法（CognitiveReliabilityandErrorAnalysisMethod,CREAM）的理论架构，将人对于外界信息的接收过程分为观察、解释、计划、执行四个阶段，建立了MASS避碰人因失误模型，以班组信息、决策和相应模型（Information,Decision,andActioninCrewcontextmodel,IDAC）和CREAM追溯分析方法为基础，分析MASS避碰场景下发生人误事件的根原因。 其次，对CREAM法进行改进，运用灰色理论与决策综合实验室结合方法（Grey-DEMATEL）探究通用性能条件（CommonPerformanceCondition,CPC）因子之间的关联性，并得到因子权重。再将因子权重结合专家评价结果带入贝叶斯网络推理，结果表明：操作员在进行MASS避碰操作时主要处于“战略型”和“战术型”的控制模式。 然后，结合层次任务分析法（HierarchicalTaskAnalysis,HTA）对MASS避碰操作全过程进行探究，得到MASS避碰操作的层次任务分析图，结合任务序列对避碰过程进行CREAM扩展法分析，将权重因子对CREAM扩展法中的4类认知功能的权重因子评价进行改进，最终得到了各个任务序列的人因可靠性定量分析的概率值。 最后，建立了针对MASS操作人因失误分析的加权BN-CREAM方法，对SCC操作员人因失误概率以及溯因分析进行定量预测和定性分析，以提升MASS运营的可靠性。 |
| 作者： | 左凯瑛 |
| 专业： | 工业工程与管理 |
| 导师： | 马彦辉;华鹏年 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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