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原文传递车辆人机界面布局智能设计方法与关键技术研究

论文题名：	车辆人机界面布局智能设计方法与关键技术研究
关键词：	车辆驾驶室;人机界面布局设计;智能设计;智能CAD;知识管理重用
摘要：	本文针对我国车辆驾驶室人机界面布局设计的人机工程学问题，将智能CAD技术引入车辆驾驶室人机界面布局设计中，提出了车辆驾驶室人机界面布局智能设计方法，解决了智能CAD技术在车辆人机界面布局设计中应用的几个关键问题。所进行的研究工作主要有以下几个方面： (1) 针对车辆人机界面布局设计方法，将智能CAD技术应用到车辆人机界面布局设计中，提出了基于智能CAD技术的车辆人机界面布局设计方法，该方法解决了布局知识智能化处理、布局分析校核以及布局设计结果表达等若干关键技术问题。 (2) 在智能CAD技术框架下，针对复杂多样知识的表达问题，提出了人机界面布局知识表达和知识管理重用的统一表达结构-HMI-KP。该结构涵盖公共信息空间、属性空间、方法空间、约束空间、规则空间和设计案例空间，每项子空间采用面向对象的知识表示方法，使智能CAD框架下多种形式的布局知识表达问题得到了解决。 (3) 在对车辆人机界面布局设计问题进行分析的基础上，针对布局设计过程的自动认知问题，提出了布局方案设计阶段的设计活动的分解模型，将方案设计分解为“方案产生”、“方案分析”、“方案评价”和“方案调整”四项子活动，在各项子活动中交叉运用了基于案例与基于规则的智能设计方法；针对人机界面布局案例检索问题，提出了基于广义相似度的布局案例检索算法，实现了车辆人机界面布局方案设计的求解。 (4) 针对车辆人机界面布局参数的详细设计，从人体测量参数、舒适度和布局设计参数三者相互关联的角度出发，考虑到设计知识中存在的随机性、模糊性和不完备性，提出了从舒适度到设计参数的模糊逻辑推理模型，以及在不舒适的情况下推理设计参数的调整方法，实现了车辆人机界面布局参数设计的求解。 (5) 在对车辆人机界面布局设计三维表达的关键问题进行详细论述的基础上，针对人机界面布局智能设计结果的三维表达问题，提出了人机界面布局参数化建模方法，建立了具备多方案、多类型设计能力的三维设计表达系统，实现了典型人机界面元件的三维模型和装配模型的表达，使智能设计结果在通用CAD平台上的表达和集成问题得到解决。 (6) 遵循知识工程的生命周期和软件工程学原理，研究开发了车辆人机界面布局智能设计原型系统(HMICAD)。采用CATIA/CAA接口技术，应用CAARADE和VC6.0开发环境，结合SQLServor2000数据库管理系统及ADO数据访问机制，进行了HMICAD的软件开发与实现。利用该系统进行了轿车人机界丽设计实例研究，包括布局方案校核实例以及布局方案设计实例研究，结果表明所设计的人机界面较参考样车在舒适性方面有所提高，并且满足相关国家标准中的规定要求。
作者：	金晓萍
专业：	车辆工程
导师：	毛恩荣;宋正河
授予学位：	博士
授予学位单位：	中国农业大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文