大型船舶駕駛室數(shù)字化人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)方法

錢江，余昆，顏聲遠(yuǎn)，熊巍，葉金亮，黃杰

1 海軍裝備部艦艇部，北京100841

2 中國艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢430064

3 哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001

0 引 言

人機(jī)工程研究主要是應(yīng)用人體的特點(diǎn)、能力和限度知識設(shè)計(jì)機(jī)器、系統(tǒng)及作業(yè)環(huán)境，以保證人員能高效、安全地作業(yè)。大型船舶駕駛室是執(zhí)行航行指揮和監(jiān)控的中心區(qū)域，集中了操舵、操機(jī)、監(jiān)視、安全、燈光及警報(bào)等人機(jī)媒介，是易于發(fā)生人因問題的作業(yè)區(qū)域［1］。例如：在1992～2005年間，希臘客輪海上事故中的65%是直接由人因問題導(dǎo)致，而其中的76%則發(fā)生在船舶駕駛和指揮部分［2］；在2000～2006年間日本的船舶擱淺事故中，約73.8%是涉及船員操縱、瞭望和指揮等人因方面的問題［3］。因此，有必要研究大型船舶駕駛室的人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)方法，以減少駕駛室的人因失誤，保障大型船舶航行安全和整體效能的發(fā)揮。

在船舶數(shù)字化人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)方面，國外的研究較先進(jìn)，其成果主要為在數(shù)字化環(huán)境中結(jié)合人機(jī)設(shè)計(jì)要素及標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造專業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)評價(jià)系統(tǒng)。其典型的研究包括：美國將數(shù)字化船員模型應(yīng)用于航母三維設(shè)計(jì)的作業(yè)空間校驗(yàn)［4］，以及高速艇座椅的振動隔離系統(tǒng)設(shè)計(jì)［5］中；將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于補(bǔ)給船人機(jī)工程評價(jià)［6］中；構(gòu)建了船舶作業(yè)人員工作負(fù)荷評價(jià)系統(tǒng)［7］等。目前，尚示見到國外針對大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)系統(tǒng)研究的相關(guān)報(bào)道。我國正在逐步開展船舶人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)研究，典型的研究包括：在Catia 平臺進(jìn)行艙室可居住性評價(jià)［8］以及面板顯控布局仿真評價(jià)［9］；將視景仿真技術(shù)用于駕駛艙設(shè)備布置的人機(jī)關(guān)系評價(jià)［10］。其不足之處主要體現(xiàn)在：研究內(nèi)容僅涉及少數(shù)艙室設(shè)備及布置，評價(jià)指標(biāo)體系不全面；評價(jià)技術(shù)方法僅支持視景仿真主觀感受匹配性評價(jià)，無法完成精確的艙室客觀工效學(xué)參數(shù)評價(jià)。為此，本文將針對大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)方法進(jìn)行研究，以構(gòu)建和完善其評價(jià)指標(biāo)體系、評價(jià)理論及數(shù)字化設(shè)計(jì)評價(jià)技術(shù)方法。

1 駕駛室人機(jī)工程評價(jià)體系

針對大型船舶駕駛室，構(gòu)建具有邏輯層次結(jié)構(gòu)關(guān)系、多指標(biāo)關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)的人機(jī)工程評價(jià)指標(biāo)體系，準(zhǔn)確描述駕駛室人機(jī)關(guān)系的基本特征。根據(jù)駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)要素的組成，從駕駛室觀察視域、人機(jī)交互設(shè)備以及設(shè)施、人機(jī)關(guān)系布局3 個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)指標(biāo)層次關(guān)系分析，具體的人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)體系結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of integrated ergonomics design evaluation index system for large ship wheelhouse

其中，觀察視域設(shè)計(jì)評價(jià)需要保證駕駛室的指揮/操縱/監(jiān)視站位及駕駛室翼橋部位具有充足的海面觀察視域范圍，由窗立柱、上下沿及集控臺遮擋形成的觀察盲區(qū)不影響對重要信息的連續(xù)觀測。駕駛室的人機(jī)交互操縱裝置包括舵輪、主機(jī)推桿、按鈕、旋鈕、按鍵及把手等，需要考慮其形狀結(jié)構(gòu)、工效學(xué)尺度、布置位置可達(dá)性、操縱力、運(yùn)動方式及范圍等因素；顯示裝置包括儀表、數(shù)字顯示裝置、信號燈和指示燈等，需要考慮其與任務(wù)的匹配性、布置位置的可見性，以及認(rèn)讀性、視覺觀察感受等。人機(jī)關(guān)系布局需要保證船員在正常、應(yīng)急狀態(tài)都能及時(shí)、順暢、準(zhǔn)確地完成操縱任務(wù)，保證駕駛室船員具有充足的作業(yè)空間、貫通通道，以及對重要部位的快速到達(dá)能力。

底層單項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)用于刻畫大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)具體的底層評價(jià)要素，明確反映駕駛室人機(jī)工程某一具體要素的設(shè)計(jì)狀況及存在的具體問題與缺陷。依據(jù)船舶相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從客觀工效學(xué)參數(shù)和主觀匹配性兩個(gè)方面進(jìn)行分析、提取?？陀^評價(jià)指標(biāo)根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定指標(biāo)值；主觀評價(jià)指標(biāo)因涉及主觀因素，與人員的舒適性、適宜性感性體驗(yàn)以及主觀期望匹配性相對應(yīng)，因此需要依靠人員的主觀認(rèn)知評判來獲取評價(jià)數(shù)據(jù)。將以駕駛室的重要作業(yè)設(shè)施——船用座椅為例來予以說明（需要保證其對于觀測視域及艙室作業(yè)環(huán)境要求的適應(yīng)性），圖2 所示即為根據(jù)GB/T 14774-93 及SOLAS V/15 船舶標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的船用座椅人機(jī)工程主、客觀評價(jià)指標(biāo)實(shí)例。

圖2 駕駛室船用座椅（B6）人機(jī)工程評價(jià)指及權(quán)重Fig.2 Ergonomics evaluation indexes and weights for ship chairs（B6）in wheelhouse

對于主、客觀多指標(biāo)人機(jī)關(guān)系綜合評價(jià)，需要準(zhǔn)確集結(jié)多層次、多指標(biāo)及群組主觀評價(jià)意見，然后通過層次分析法［11］確定人機(jī)工程評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的分配關(guān)系：

1）計(jì)算主觀權(quán)重分配成對判斷矩陣Cu中第u 行成對比較元素的乘積。

式中：λmax為Cu的最大本征值；R.I.為隨機(jī)一致性指標(biāo)。當(dāng)C.R.＜10% 時(shí)，評權(quán)矩陣本征值的攝動程度在可接受范圍內(nèi)，評權(quán)矩陣構(gòu)建具備思維一致性。圖2 中包含有船用座椅（B6）人機(jī)工程評價(jià)指權(quán)重計(jì)算結(jié)果實(shí)例。

2 人機(jī)關(guān)系價(jià)值聚類評價(jià)模型

大型船舶駕駛室人機(jī)關(guān)系評價(jià)信息在評價(jià)對象之間的分布方面存在差異性，存在主、客觀評價(jià)信息價(jià)值難以準(zhǔn)確集結(jié)、聚類以進(jìn)行綜合評價(jià)的問題。而灰色白化權(quán)函數(shù)理論在解決不確定性信息的價(jià)值聚類方面則具有優(yōu)勢［12］。研究表明，將高斯分布用于構(gòu)建信息認(rèn)知程度分布函數(shù)具有可行性，且在表達(dá)語言值系統(tǒng)不定性普遍分布規(guī)律時(shí) 具有普適性及有效性［13］。 令 X=[a，d]，a ≤b ≤c ≤d，構(gòu)建基于高斯分布型的人機(jī)關(guān)系評價(jià)不定性信息認(rèn)知程度白化權(quán)函數(shù)模型：

在實(shí)際應(yīng)用中，x 的取值范圍截?cái)酁閇a，b]才有意義。f(x)的取值范圍由[0，1]調(diào)整到[ε，1]，0 ＜ε ＜1。系數(shù)σ 決定線型的分布幅度：越小，線型的分布越集中陡峭；反之，則趨于分散。系數(shù)σ 的取值與分布區(qū)間的長度和相鄰白化類交叉點(diǎn)φ 有關(guān)，可通過分布區(qū)間的長度和ε 的取值確定：

式中，D 為分布區(qū)間長度，D=|b-a|或|d-c|?；谥行狞c(diǎn)高斯分布白化權(quán)的價(jià)值聚類綜合評價(jià)模型的構(gòu)建步驟如下：

1）人機(jī)關(guān)系評價(jià)價(jià)值灰類的劃分：依據(jù)對應(yīng)的評價(jià)準(zhǔn)則及要求劃分出s 個(gè)評價(jià)價(jià)值灰類區(qū)間，[a1，a2)，[a2，a3)，…，[ak，ak+1)，…，[as，as+1)，通常，2 ≤s ≤9，評價(jià)價(jià)值灰類通常不超過9 個(gè)。

2）人機(jī)關(guān)系評價(jià)價(jià)值灰類的延拓：將人機(jī)關(guān)系價(jià)值灰類向前、后兩個(gè)不同的方向進(jìn)行延拓，增加0 價(jià)值灰類和s+1 價(jià)值灰類。

3）確定人機(jī)關(guān)系評價(jià)價(jià)值灰類中心點(diǎn)λ1，λ2，…，λs，以作為價(jià)值灰類白化值；并確定延拓灰類區(qū)間中心點(diǎn)λ0，λs+1，得到s+2 個(gè)價(jià)值灰類區(qū)間中心點(diǎn)序列。

4）采用高斯分布白化權(quán)函數(shù)模型，分別連接第k 評價(jià)價(jià)值灰類中心點(diǎn)坐標(biāo)(λk，1)與第k-1，k+1 價(jià)值灰類中心點(diǎn)坐標(biāo)(λk-1，0)及(λk+1，0)，得到評價(jià)指標(biāo)j 關(guān)于k 評價(jià)價(jià)值灰類白化權(quán)函數(shù)（k=1，2，…，s），如圖3 所示。

圖3 人機(jī)關(guān)系高斯分布白化權(quán)函數(shù)灰色聚類評價(jià)模型Fig.3 Gray clustering evaluation model based on Gauss Whitening Function for man-machine relations

依據(jù)我國的評價(jià)習(xí)慣，將大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)結(jié)果劃分為5 個(gè)價(jià)值灰類：極差灰類（1）、差灰類（2）、一般灰類（3）、良灰類（4）和優(yōu)灰類（5）。對應(yīng)的價(jià)值灰類區(qū)間劃分分別為：和對人機(jī)關(guān)系5 個(gè)評價(jià)價(jià)值灰類取值區(qū)間進(jìn)行延拓處理，計(jì)算出各灰類的中心值向量為(0，25，40，60，85，100，105) 。根據(jù)式（6）計(jì)算分布系數(shù)σ1，σ2的取值，取限值ε=0.01，則φ=0.316 2 ＜0.5。分別計(jì)算劃定的5 個(gè)評價(jià)價(jià)值灰類的中心點(diǎn)高斯分布型白化權(quán)函數(shù)：

對于遞階層次結(jié)構(gòu)的多指標(biāo)駕駛室人機(jī)工程綜合評價(jià)，評價(jià)對象i（i=1，2，…，n）關(guān)于價(jià)值灰類k（k=1，2，…，s）的綜合評價(jià)合成聚類系數(shù)為

式中，ηj為人機(jī)工程評價(jià)指標(biāo)j 的綜合聚類權(quán)重。若則認(rèn)為人機(jī)關(guān)系對象i 屬于評價(jià)價(jià)值灰類k*。

3 人機(jī)工程評價(jià)系統(tǒng)構(gòu)造

構(gòu)造數(shù)字化的大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)系統(tǒng)，以高效、直觀地實(shí)施人機(jī)工程綜合評價(jià)、評價(jià)結(jié)果集成，以及量化與分析。

3.1 人機(jī)仿真客觀評價(jià)環(huán)境

人機(jī)仿真客觀評價(jià)環(huán)境用于實(shí)現(xiàn)與人體尺度相關(guān)的船舶駕駛室的布置、視域、可見性、可達(dá)性以及作業(yè)空間等操縱、使用規(guī)范性問題的評價(jià)。客觀評價(jià)環(huán)境包括數(shù)字化船員人體模型、駕駛室三維模型庫及評價(jià)軟件的開發(fā)。采用UG/OPEN API 開發(fā)圖形化的船員人體模型，人體模型尺寸數(shù)據(jù)庫以國標(biāo)《中國成年人人體尺寸》為依據(jù)。船員人體模型劃分為頭部、軀干、上肢、下肢及功能域5 個(gè)部分：頭部包括頭、鼻橋點(diǎn)、頸；軀干包括胸、腰、臀3 個(gè)部分；上肢包括肩關(guān)節(jié)球、上臂、前臂和手4 個(gè)部分；下肢包括大腿、小腿和足3 個(gè)部分。評價(jià)功能域包括眼睛可視域、手部可達(dá)域及自然視線3 部分，具體如圖4（a）所示。圖形化的船員人體模型的肢體和功能域的特征被抽象成幾何實(shí)體，如頭部、胸部、臀部為方體，大腿、小腿為錐臺體，可達(dá)域?yàn)橥该鞯腻F體和半球形，具體如圖4（b）所示。圖形化的人體模型表現(xiàn)了船員人體的宏觀幾何特征，可以提供精確的人機(jī)工程評價(jià)所需的基準(zhǔn)測量點(diǎn)、線、面。

圖4 圖形化的評價(jià)船員三維人體模型Fig.4 The graphics of shipman's human body model

根據(jù)系統(tǒng)評價(jià)結(jié)構(gòu)和各評價(jià)模塊功能的要求，創(chuàng)建評價(jià)菜單和交互式評價(jià)用戶界面，實(shí)現(xiàn)評價(jià)數(shù)據(jù)輸入和評價(jià)操作命令。建立UG/OPEN API的Visual C++的MFC 開發(fā)工程，調(diào)用libufun.lib，libugopenint.lib 動態(tài)函數(shù)庫以開發(fā)評價(jià)程序。采用MenuScript 腳本語言編輯評價(jià)系統(tǒng)菜單，運(yùn)用UIStyler 建立交互式船舶駕駛室人機(jī)工程評價(jià)用戶界面，用戶界面在MenuScript 評價(jià)菜單被調(diào)用，并將評價(jià)計(jì)算程序與UG NX 設(shè)計(jì)環(huán)境完全融合，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)的實(shí)時(shí)交互。同時(shí)，采用UG NX建立船舶駕駛室數(shù)字化三維模型標(biāo)準(zhǔn)件庫，使其具備準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)特征、精確的尺寸參數(shù)、良好的可修改性以及工程平臺間的轉(zhuǎn)換重用性。客觀評價(jià)環(huán)境集成了船員人體模型、駕駛室模型庫、評價(jià)界面、評價(jià)菜單、評價(jià)指標(biāo)及權(quán)重等，如圖5 所示。實(shí)現(xiàn)了大型船舶駕駛室數(shù)字化三維快速設(shè)計(jì)和人機(jī)工程精確測量評價(jià)、實(shí)時(shí)評價(jià)改進(jìn)以及人機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)管理能力。

圖5 基于UG NX 的駕駛室集成人機(jī)仿真評價(jià)環(huán)境Fig.5 Objective integrated evaluation environment for wheelhouse based on UG NX

3.2 視景仿真主觀評價(jià)環(huán)境

主觀評價(jià)環(huán)境用于完成船舶駕駛室人機(jī)工程適宜性、審美等描述指標(biāo)的感性體驗(yàn)、與人員主觀期望的匹配性評價(jià)。大型船舶駕駛室人機(jī)關(guān)系主觀評價(jià)環(huán)境基于EON 平臺構(gòu)建，在虛擬工具及數(shù)據(jù)庫的支持下產(chǎn)生與評價(jià)任務(wù)相適應(yīng)的、真實(shí)的、適人化的駕駛室視景仿真評價(jià)環(huán)境。船舶駕駛室人機(jī)關(guān)系主觀評價(jià)信息依賴視覺和聽覺獲取的信息，主觀評價(jià)環(huán)境需具備：逼真的駕駛室內(nèi)部環(huán)境視、聽覺效果；逼真的外部海洋、天空環(huán)境、自然照明效果；視景仿真環(huán)境漫游、觀測視角自然切換等交互行為。圖6 所示為開發(fā)的EON 駕駛室主觀評價(jià)環(huán)境。

圖6 駕駛室人機(jī)交互視景仿真主觀評價(jià)模型Fig.6 Interaction virtual simulation subjective evaluation model for wheelhouse

主觀評價(jià)模型的基本結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了駕駛室?guī)缀文Ｐ汀⑸?、材質(zhì)、燈光照明、外部海洋、波浪、天空、島嶼及自然環(huán)境照明等的視景仿真，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備報(bào)警、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲和海浪聲效的模擬，以及駕駛室內(nèi)部操縱桿、舵輪、門等的運(yùn)動模擬。評價(jià)人員可以根據(jù)視聽信息以及自身的判斷，來實(shí)現(xiàn)對船舶駕駛室環(huán)境視域、色彩、照明及整體環(huán)境等的主觀適宜性、期望匹配性及感性體驗(yàn)等的評價(jià)。

3.3 駕駛室人機(jī)工程評價(jià)實(shí)例

以某型正常排水量為17 000 t 的多用途大型船舶駕駛室為例，對其駕駛室的人機(jī)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行人機(jī)仿真及視景仿真評價(jià)。在UG NX 客觀評價(jià)環(huán)境中，調(diào)用駕駛室模型庫顯控裝置、集控臺、船用座椅、窗、立柱、甲板、墻壁、扶手及門等標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行組合、裝配，以快速、準(zhǔn)確地構(gòu)建出船舶駕駛室三維模型；調(diào)用評價(jià)船員人體模型，將坐、立姿船員人體模型準(zhǔn)確裝配至指揮、導(dǎo)航、操縱和監(jiān)視等作業(yè)位置，以構(gòu)建船員人體模型和駕駛室模型的客觀人機(jī)關(guān)系模型，具體如圖7 所示。

圖7 駕駛室客觀人機(jī)空間位置關(guān)系模型Fig.7 Man-machine space relation model of wheelhouse

結(jié)合UG NX 的角度分析功能模塊，選擇鼻橋點(diǎn)和2 個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行視域測量評價(jià)。操舵儀部位的視域評價(jià)項(xiàng)目：結(jié)合UG NX 角度分析功能模塊，選擇船員人體模型鼻橋點(diǎn)和水平基準(zhǔn)面與前窗立柱外延線相交的2 個(gè)測量點(diǎn)來實(shí)施3 點(diǎn)視域測量評價(jià)。圖8（a）所示為在船舶駕駛室前窗位置，船員向外觀察的視角測量評價(jià)示例；圖8（b）所示為駕駛室顯示儀表、船用座椅及旋鈕的虛擬測量評價(jià)示例。

圖8 駕駛室精確測量評價(jià)示例Fig.8 Measurement evaluation cases for wheelhouse

對于視景仿真主觀評價(jià)，可根據(jù)Turner 等［14］的可用性評價(jià)問題發(fā)現(xiàn)公式found=1-(1-p)n（p為發(fā)現(xiàn)問題可能性，通常取p=0.30～0.40；n 為評價(jià)人員數(shù)量），選取6 名評價(jià)人員基本上就可以發(fā)現(xiàn)并解決88.2%～95.3%以上的評價(jià)問題。船員以第一視角在船舶駕駛室內(nèi)漫游，并向外部觀測，以主觀體驗(yàn)評價(jià)駕駛室的視域設(shè)計(jì)效果。圖9 所示為駕駛室操舵儀部位船員觀察視域主觀評價(jià)環(huán)境實(shí)例。

圖9 駕駛室操舵儀部位船員視域主觀評價(jià)示例Fig.9 Subjective evaluation cases for vision field in wheelhouse

為了提高人機(jī)關(guān)系價(jià)值聚類評價(jià)矩陣信息計(jì)算的效率和準(zhǔn)確性，運(yùn)用matrixvb 混合編程技術(shù)開發(fā)可價(jià)值聚類綜合評價(jià)軟件界面，如圖10所示。

圖10 高斯白化權(quán)函數(shù)價(jià)值聚類評價(jià)軟件界面Fig.10 Evaluation interface for grey clustering evaluation model based on Gauss Whitening Function

同理，還需完成多用途大型船舶駕駛室人機(jī)工程其他設(shè)計(jì)要素的主、客觀評價(jià)。船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)綜合評價(jià)結(jié)果如表1 所示。

表1 駕駛室人機(jī)工程綜合評價(jià)結(jié)果Tab.1 Ergonomics evaluation results for wheelhouse

由綜合評價(jià)結(jié)果可知，該多用途大型船舶駕駛室人機(jī)工程總體設(shè)計(jì)的主、客觀綜合評價(jià)聚類系數(shù)結(jié)果大部分處于一般灰類水平。其中，泊靠位置視域（A2）的客觀評價(jià)結(jié)果及船用座椅（B6）的主觀評價(jià)結(jié)果處于差灰類；操縱裝置（B1）的主、客觀評價(jià)結(jié)果、顯示裝置（B2）的主觀評價(jià)結(jié)果、警報(bào)（B3）的客觀評價(jià)結(jié)果，以及集控臺（B5）的主、客觀評價(jià)結(jié)果與作業(yè)空間布局（C4）的客觀評價(jià)結(jié)果處于良灰類；其余人機(jī)關(guān)系子因素的主、客觀評價(jià)結(jié)果均處于一般灰類，表明駕駛室作業(yè)域（指揮/操縱/監(jiān)視視域）、泊靠位置視域、駕駛室窗、顯示裝置以及船用座椅、軟件界面系統(tǒng)及人機(jī)關(guān)系布局均需要進(jìn)一步優(yōu)化。駕駛室人機(jī)關(guān)系子要素的具體評價(jià)指標(biāo)大部分處于一般灰類（限于篇幅，這里不給出具體的評價(jià)指標(biāo)結(jié)果），尤其是在觀察視域、船用座椅以及顯示裝置的主觀指標(biāo)中，有部分具體評價(jià)指標(biāo)結(jié)果還處于差與極差灰類，不符合標(biāo)準(zhǔn)的基本限值要求，必須對設(shè)計(jì)值予以改進(jìn)。例如，船長指揮部位視域：正橫向后兩側(cè)的觀察視域范圍分別為0.89°和0.53°，均小于標(biāo)準(zhǔn)最小極限值22.5°；指揮部位的全部視域范圍為181.4°，小于標(biāo)準(zhǔn)最小極限值225°，因此建議增加駕駛室兩側(cè)向后開窗的范圍，指揮部位前移。

4 結(jié) 語

本文研究了大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)理論及數(shù)字化評價(jià)技術(shù)方法，構(gòu)建了大型船舶駕駛室人機(jī)工程評價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)，提取了具體的底層單項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)，確定了評價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配的關(guān)系；提出一種駕駛室人機(jī)關(guān)系評價(jià)信息綜合價(jià)值聚類評價(jià)方法，為大型船舶駕駛室人機(jī)關(guān)系綜合評價(jià)提供了理論方法與支持。

通過構(gòu)造大型船舶駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)數(shù)字化評價(jià)系統(tǒng)，集成評價(jià)船員人體模型、駕駛室模型庫、評價(jià)指標(biāo)體系、權(quán)重分配、綜合評價(jià)理論及主、客觀評價(jià)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了對于人機(jī)關(guān)系客觀參數(shù)規(guī)范性問題的準(zhǔn)確的人機(jī)仿真測量評價(jià)，以及對于人機(jī)關(guān)系適宜性、舒適性和審美等人員感性體驗(yàn)、主觀期望匹配性的視景仿真評價(jià)。數(shù)字化的人機(jī)工程設(shè)計(jì)評價(jià)方法可以提高駕駛室人機(jī)關(guān)系評價(jià)效率，其評價(jià)結(jié)果可靠，評價(jià)過程直觀，在工程設(shè)計(jì)中具有實(shí)用價(jià)值。

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