鐵路列車調(diào)度員疲勞機理與發(fā)展規(guī)律研究.pdf

1、鐵路調(diào)度指揮體系是運輸生產(chǎn)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，列車調(diào)度員是鐵路調(diào)度指揮體系的核心崗位，負責(zé)統(tǒng)籌指揮調(diào)度區(qū)段內(nèi)列車運行和其他運輸生產(chǎn)活動。疲勞問題在列車調(diào)度員群體廣泛存在，密切關(guān)系著生產(chǎn)安全、調(diào)度質(zhì)量和身心健康。圍繞列車調(diào)度員疲勞問題，以調(diào)度指揮工作系統(tǒng)分析，闡釋了列車調(diào)度員疲勞產(chǎn)生和發(fā)展機理，設(shè)計并實現(xiàn)了一系列疲勞監(jiān)測數(shù)據(jù)處理算法，掌握了疲勞程度水平、發(fā)展過程和發(fā)展普遍規(guī)律，為列車調(diào)度員及類似人員疲勞風(fēng)險管理提供了科學(xué)理論支撐和實現(xiàn)技術(shù)途徑

2、。
　　論文主要研究工作包括:
　　(1)列車調(diào)度員調(diào)度指揮工作系統(tǒng)分析
　　基于中國鐵路運輸運營管理體系，分析調(diào)度指揮體系結(jié)構(gòu)及控制結(jié)構(gòu)，研究調(diào)度指揮工作機制，包括計劃工作機制、分解協(xié)調(diào)機制，時間事件混合滾動機制。系統(tǒng)闡釋列車調(diào)度員調(diào)度指揮工作的業(yè)務(wù)范疇、工作環(huán)境和調(diào)度指揮過程。比較研究列車調(diào)度員調(diào)度區(qū)段管轄模式和管轄規(guī)模分布規(guī)律，基于排班制度分析調(diào)度指揮時間工作時長和工作—休息規(guī)律，統(tǒng)計分析調(diào)度指揮主觀負荷、疲勞程

3、度及人員健康狀況。
　　(2)列車調(diào)度員疲勞生成與發(fā)展機理
　　以既有研究分析界定列車調(diào)度員疲勞內(nèi)涵和類型，根據(jù)工作特性和人體生理規(guī)律剖析疲勞影響因素，選擇疲勞及其影響因素度量指標(biāo)和方法。鑒于調(diào)度指揮工作的信息處理本質(zhì)，構(gòu)建單事件調(diào)度指揮通用模型描述調(diào)度指揮信息加工過程，構(gòu)建全過程調(diào)度指揮綜合模型描述調(diào)度指揮控制流程和不同工作序列間的邏輯關(guān)系。
　　以疲勞物質(zhì)積累論和中樞系統(tǒng)變化論為基礎(chǔ)，綜合考慮人體腦部新陳代謝特征、

4、調(diào)度指揮信息處理與疲勞發(fā)生主觀感受，基于自由基學(xué)說構(gòu)建列車調(diào)度員疲勞生成模型。描述列車調(diào)度員疲勞程度動態(tài)發(fā)展過程和階段，研究不同階段的判定條件。以腦部氧自由基濃度為媒介構(gòu)建列車調(diào)度員疲勞程度發(fā)展機理的通用遞推模型，描述疲勞程度發(fā)展變化與其影響因素間的動態(tài)關(guān)系。
　　(3)列車調(diào)度員疲勞監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法
　　系統(tǒng)分析列車調(diào)度員疲勞監(jiān)測場景特征、功能需求和性能需求，設(shè)計疲勞監(jiān)測系統(tǒng)體系架構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)與配置方案、功能結(jié)構(gòu)和信息處理

5、業(yè)務(wù)流程。以相鄰幀圖像間人臉和人眼尺度及位置變化幅度為基礎(chǔ)，設(shè)計并實現(xiàn)自適應(yīng)快速圖像檢測算法、智能推斷校驗算法和進程偵測控制算法，以此提升圖像處理速率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。以圖像處理數(shù)據(jù)結(jié)果為輸入，設(shè)計并實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量評估算法和眼瞼距離交互校驗算法。設(shè)計并實現(xiàn)基于幀間約束的眼瞼距離自適應(yīng)修正算法、眨眼事件自動偵測算法和自適應(yīng)參數(shù)標(biāo)定算法，提高數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確性和魯棒性。以眨眼事件平均時間間隔為媒介，基于分段組合策略設(shè)計并實現(xiàn)P80值的柔性組合計算算法，

6、降低基礎(chǔ)數(shù)據(jù)連續(xù)性需求。設(shè)計并實現(xiàn)基于生理節(jié)律的P80值自適應(yīng)補全和修正技術(shù)，解決疲勞程度數(shù)據(jù)完備性和連續(xù)性問題。
　　(4)列車調(diào)度員疲勞程度發(fā)展規(guī)律實證研究
　　列車調(diào)度員疲勞監(jiān)測數(shù)據(jù)不僅直接反映其疲勞程度，同時間接蘊含疲勞程度發(fā)展規(guī)律。根據(jù)調(diào)度指揮工作特點設(shè)計列車調(diào)度員工作視頻采集方案，經(jīng)圖像處理和數(shù)據(jù)處理獲得P80值時間序列。以P80值時間序列為基礎(chǔ)，對比分析夜班和白班列車調(diào)度員疲勞程度概率分布和時間分布情況，利用P