数字化核电厂个体情景意识的测量方法、装置及存储介质与流程

本发明涉及情景意识测量领域，特别涉及一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法、装置及存储介质。

背景技术：

人因研究中的情景意识就是用来解释复杂人-机系统中操纵员理解系统和环境正在发生什么和如何发生的一种认知思想，是保持有效决策和高绩效的先决条件。在复杂工业系统事故的处理过程中，当生产系统出现异常情况时，如果操纵员未能保持对系统状态的理解，则有可能导致事故的产生，因此，操纵员的情景意识水平的高低对于确保核电厂的安全至关重要。目前主要通过填写问卷调查的形式对个体的情景意识进行测量，以调查表的形式直接调查操纵员对信息收集、过程状态以及过程预测方面的情景意识水平，具体就是脱离实际应用场景，在事故发生后人工填写问卷调查，且没有区分各个问题的重要性水平，测量方式比较片面，最终会导致测量结果与个人实际情景意识水平存在较大偏差。

由此可见，如何提高个体情景意识的测量准确性的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法、装置、及存储介质，解决了现有技术中如何提高个体情景意识的测量准确性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法，包括：

依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当所述目标任务暂停时，显示与所述目标任务对应的个体情景意识的测量表；

确定所述测量表中各问题的测量权重和各所述问题的回答正确度；

根据各所述测量权重和所述回答正确度确定所述个体情景意识的测量结果。

优选地，所述测量表中各问题的测量权重确定方式具体为：

通过层次分析法确定所述测量权重。

优选地，所述通过层次分析法确定所述测量权重具体包括：

构建各所述问题的层次结构模型；

依据所述层次结构模型确定成对比较判断矩阵；

计算所述成对比较判断矩阵的权向量，并依据所述权向量确定所述测量权重。

优选地，所述根据各所述测量权重和所述回答正确度确定所述个体情景意识的测量结果具体为：

确定所述测量表中个体所回答正确的目标问题；

确定所述目标问题的权重；

计算各所述目标问题的权重之和，并将所述目标问题的权重之和作为所述个体情景意识的测量结果。

优选地，在所述显示与所述目标任务对应的个体情景意识的测量表之前，还包括：

依据操作员的情景意识需求和所述当前场景中的任务分析制定所述个人情景意识的测量表。

优选地，在所述根据各所述测量权重和所述回答正确度确定所述个体情景意识的测量结果之后，还包括：

显示所述测量结果。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种与数字化核电厂个体情景意识的测量方法对应的数字化核电厂个体情景意识的测量装置，包括：

第一显示模块，用于依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当所述目标任务暂停时，显示与所述目标任务对应的个体情景意识的测量表；

第一确定模块，用于确定所述测量表中各问题的测量权重和各所述问题的回答正确度；

第二确定模块，用于根据各所述测量权重和所述回答正确度确定所述个体情景意识的测量结果。

优选地，还包括：

第二显示模块，用于显示所述测量结果。

为解决上述技术问题，本发明还提供了另一种与数字化核电厂个体情景意识的测量方法对应的数字化核电厂个体情景意识的测量装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述任意一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种与数字化核电厂个体情景意识的测量方法对应的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述任意一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法的步骤。

相比于现有技术，本发明所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法，一方面，在依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，就自动显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表；也就是说，该测量方法中的个体情景意识的测量表是依据实际应用场景制定的，与实际应用场景结合，进而提高了测量准确性；另一方面，在显示出测量表之后，就根据测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度确定个体情景意识的测量结果，即考虑了测量表中各问题的重要性，测量比较全面，进而实现对个情景意识的测量，进一步提高了测量的准确性。由此可见，应用本测量方法，测量全面性较高，与现有技术中的测量方式相比，可以提高个体情景意识的测量准确性。另外，本发明还公开了一种个体情景意识的测量装置及存储介质，效果如上。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种个体情景意识的测量装置组成示意图；

图3为本发明实施例所提供的另一种个体情景意识的测量装置组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法、装置及存储介质，可以解决现有技术中如何提高个体情景意识的测量准确性的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法流程图，如图1所示，该测量方法包括：

s101：依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表。

为了详细说明本方案，下文以核电厂中个人情景意识的测量为例进行详细说明，首先对个人情景意识进行说明，个人情景意识是指操纵员基于任务导向通过监视行为收集核电厂的状态参数信息，通过各种信息处理手段和策略对系统/组件状态进行解释，来评估系统/组件当前所处状态、为何处于该状态以及预计未来发展的可能状态的认知过程和结果。在系统/组件发生异常情况下，操纵员需要执行不同的任务，任务不同，操纵员需要的情景意识也不相同。通过与操纵员访谈和任务分析，操纵员为了成功执行特定时刻的任务，必须具有与任务相关的情景意识、与系统/组件相关的情景意识、与故障/事故相关的情景意识、与环境相关的情景意识等。例如，当核电厂系统处于异常状态时，操纵员必须收集报警等信息，当出现紫色报警，操纵员需进入dos规程，执行规程要求的具体任务的操作，如确认rra001阀门的开启状态等(具体任务相关的情景意识)，接下来各种系统/组件状态的确认，如ris状态的确认、反应堆状态的诊断等(但也包括具体的任务)，在此情况下，操纵员需要进一步理解发生什么故障或事故(如设备故障或sgtr事故等)，如果个人情景意识出现问题，可能会对核电厂的稳定运行产生影响，因此，对个人情景意识的测量显得尤为重要。

但是，现有技术在对个人情景意识进行测量时，以调查表的形式直接调查操纵员对信息收集、过程状态以及过程预测方面的情景意识水平，并没有结合实际的应用场景，以及没有考虑调查表中各问题的重要性，最终导致测量出的个人情景意识水平与实际水平相差较大，即测量准确性较低。

步骤s101中的个人情景意识测量表其实就是根据用户输入的相关指令预先设定好的，在特定场景中的目标任务暂停时，系统会自动弹出与暂停目标任务对应的个人情景意识的测量表界面，相关操作人员可在该界面显示的测量表中对相关问题进行回答。

为了更加客观全面测定操纵员的情景意识水平，需要开发与情景意识相关的测量表，该表应该涉及特定场景和任务下的所有的情景意识要素，不同的风险场景和特定的任务下，要求操纵员收集的情景意识要素、理解的系统状态以及未来的状态的预计是不一样的。作为优选地实施方式，在显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表之前，还包括：

依据操作员的情景意识需求和当前场景中的任务分析制定个人情景意识的测量表。具体就是依据操作员的需求分析(非结构化访谈、目标导向的任务分析以及问题的重要性识别)和结合实际应用场景中的任务分析(任务所需的条件，任务可能出现的故障情况，任务出现故障的时间点等)制定个人情景意识的测量表。第一，非结构化访谈，具体就是通过与操纵员的非结构化访谈确定情景意识的重要构成要素，如要求操纵员以自己的话来描述“什么是好的情景意识”，“什么样的参数对于把握系统总体水平最重要”等来确定什么是操纵员的所想和重要的维度。表1为通过与操作员的访谈构建的个人情景意识测量表的构成要素，如表1所示。

表1

第二，特定场景中的任务分析(目标导向的任务分析)，目标导向的任务分析就是就识别具体的情景意识要素，通过对任务的总体目标、子目标、以及子子目标等的分解和任务的分解来确定特定场景下的操纵员的情景意识要素。在实际应用中，由于不同的操作员的任务和角色等不同，其需要理解的情景意识要素不一样，并且随着任务或子任务的变化其需求的情景意识要素也是动态变化的。因此，需要根据数字化核电厂不同的典型事故场景(如蒸汽发生器传热管断裂事故)、不同的任务及任务阶段进行情景意识的需求分析(一般来说，由于数字化核电厂采用的是状态导向的规程，事故的处置过程任务一般可分为四个阶段，即信息发觉、状态理解、响应计划与响应执行阶段)，识别关键的信息或知识，建立标准的情景意识认知过程和相应的情景意识测量要素或知识。除此之外，由于当前核电厂自动化水平的提升，其主要特征就是数字化人-机界面与状态导向的规程，状态导向规程可通过循环诊断对事故进行分析和处理。因此，操纵员的任务分析可依据规程来进行识别。识别主任务和子任务，主任务对应主要目标，子任务对应子目标，子目标为满足主目标服务，而具体的情景意识要素为满足子目标服务的。情景意识要素不仅包括操纵员需要收集什么样的信息，而且要关注更高层的情景意识要素，他们是如何整合这些信息来理解系统状态以及预计系统、组件和参数状态等。结合核电厂操纵员、教员的访谈，识别情景意识的测量内容或知识，如系统所处的状态，参数的范围等，即依据任务分析和操纵员的信息处理理论来建立标准的情景意识测量表，并基于模拟机实验对量表的有效性进行验证。并且为了克服操纵员在情景意识测量过程中的随意性，针对每个测量条目，设置置信度自评定，即自己对回答结果的真实性给出置信水平，以提高测量的客观性。另外，不同的操纵员，由于执行的任务不尽相同，故测量的情景意识的测量表也不尽相同。

s102：确定测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度。

具体就是根据测量表中各问题的重要性等确定出各问题的测量权重和对各问题回答后确定出各问题的回答正确度。在实际应用中，显示个人情景意识测量表和确定测量表中各问题的测量权重并没有先后顺序，具体如何执行可根据实际情况进行确定，本发明并不作限定。

s103：根据各测量权重和回答正确度确定个体情景意识的测量结果。

具体就是在显示出个人情景意识的测量表和确定出个人情景意识测量表中各问题的测量权重之后，根据个人情景意识中各目标问题的测量权重，并结合各测量问题的正确性确定出个人情景意识的测量结果，即得出个人情景意识的水平。进而实现对个人情景意识的测量，本申请实施例中的测量方法，不仅结合实际应用场景制定个人情景意识的测量表，并且考虑到了各问题的重要程度，所以最终得出的个人情景意识的测量准确性较高。

为了进一步提高测量的准确性，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，根据各测量权重和回答正确度确定个体情景意识的测量结果具体为：

确定测量表中个体所回答正确的目标问题；

确定目标问题的权重；

计算各目标问题的权重之和，并将目标问题的权重之和作为个体情景意识的测量结果。

具体就是在对测量表中的各问题进行回答后，确定出回答正确的目标问题，然后依据目标问题的权重(测量表中各问题的权重之和为1)，接着计算所有回答正确的目标问题的权重之和，并将该值作为个体情景意识的测量结果，即得出个人情景意识的测量水平。

在实际应用中，根据不同任务特性，可将测量表计算机化或电子化(通过计算机编程来实现)，建立情景意识测评系统，结合到模拟机和仿真实验中，在不同任务阶段进行暂停，并实时弹出对应的个体情景意识测量界面对当前情景意识进行实时测量，可以减少测量干扰，提高测量精度。同时，为了避免暂停对主任务的影响，可对子任务只随机暂停测量1-2次，如果第一次测量没有影响主任务，则可用第二次测量结果作对比参考。

本申请实施例中的个人情景意识的测量表，是经过多次修订得到最终的测量表，不同的事故场景，不同的操纵员，测量表有所不同。条目的设计原则就是操纵员需要在特定的任务、动态的时刻点需要懂得系统的主要状态以确保系统安全。为了测量操纵员个体的情景意识水平。在确定每个测量条目的重要性的前提高下，在每个停止点，操纵员的个人情景意识的测量结果被计算，其值作为总体平均精度，其计算公式如下所示：

其中，isaik表示第i个操纵员在第k个实验场景中的情景意识水平，wf表示第f个问题条目的权重，cikf表示第i个操纵员在第k个实验场景中回答的所有条目取值，其中回答正确的取值为1，回答错误的取0。

本发明所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法，一方面，在依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，就自动显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表；也就是说，该测量方法中的个体情景意识的测量表是依据实际应用场景制定的，与实际应用场景结合，进而提高了测量准确性；另一方面，在显示出测量表之后，就根据测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度确定个体情景意识的测量结果，即考虑了测量表中各问题的重要性，测量比较全面，进而实现对个情景意识的测量，进一步提高了测量的准确性。由此可见，应用本测量方法，测量全面性较高，与现有技术中的测量方式相比，可以提高个体情景意识的测量准确性。

因为个人情景意识的测量表中的各测试条目(问题)的重要性以及贡献度不一样，因此，不同的测试条目具有不同的权重，为了提高各测试条目的权重准确性，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，测量表中各问题的测量权重确定方式具体为：

通过层次分析法确定测量权重。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，通过层次分析法确定测量权重具体包括：

构建各问题的层次结构模型；

依据层次结构模型确定成对比较判断矩阵；

计算成对比较判断矩阵的权向量，并依据权向量确定测量权重。

具体就是个人情景意识的测量表中各问题的测量权重优选地可通过层次分析法进行确定，详细过程为：第一，建立层次结构模型，通过对实际问题的深入分析，明确问题的影响因素，按照影响因素的相互影响和隶属关系自上而下地分解为若干个层次，将其构成一个有序的层次结构模型。第二，构造成对比较判断矩阵，依据专家的知识和经验对层次结构模型中每一层因素的相对重要性给予定量表示。对于同属于或影响上一层因素的同层各因素，进行两两比较之后，采用成对比较和1-9标度法，对不同情况的评比给予数量标度，形成判断矩阵。第三，计算权向量并做一致性检验。对于每一个判断矩阵，计算其最大特征根和对应的特征向量，利用一致性指标，平均随机一致性指标和随机一致性比率做一致性检验。当随机一致性比例小于且等于0.10时，判断矩阵才具有满意的一致性，确定各测试条目的权重，如果不具有满意的一致性，则需要对判断矩阵进行调整。当然，除了采用层次分析法确定个人情景意识的测量表中各问题的权重之外，还可以采用专家组讨论或问卷调查等方式进行确定，各问题的权重确定的具体形式并不会影响本申请实施例的实现。

为了使本申请实施例中的测量方法更加智能化，并且以便相关人员能够及时查看个人情景意识的测量结果，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，在根据各测量权重和回答正确度确定个体情景意识的测量结果之后，还包括：显示测量结果。具体就是将确定出的个人情景意识的测量结果进行显示，以便相关人员及时获知。

为了使本领域技术人员更好地理解本方案，下面结合实际应用场景对操纵员的个人情景意识的测量实验流程进行说明。

第一，根据实验需要，选择操纵员、给定事故场景及其对应的问题列表，确定问题打分标准或规则(权重)。但是，需要说明的是，需要根据实验需要人为设计关键的暂停点，并实时确定对应的问题列表/测量表。

第二，对操纵员和改进的情景意识整体评估技术实验控制过程进行测试运行练习，使操纵员熟悉实验过程(如果操纵员培训过，则不需要)。

第三，在模拟机/或仿真系统上设置一些随机时间点，模拟机暂停运行，并停止显示器中的运行内容显示(要注意时间点的间隔和暂停时间的长度)。

第四，在模拟机暂停时，实时弹出对应的个人情景意识测量表，操纵员回答一些问题(这些问题需与情景意识的要求相对应)来测量他/她对当前时刻的状态认知(直接在暂停的显示器上显示出问题回答)。

如果需要全面的了解操纵员对模拟机运行状态的认知，可能需要回答多个问题，但在一次短暂的暂停时间中不能全部完成回答，因此可以在每次暂停时随机的选择一些问题回答。有些问题可能是非常重要的情景意识问题，有些可能是次要重要的情景意识问题(问题的随机选择根据需要可以控制，如在某个暂停点有特别需要关心的。而且问题的随机性或取样方法能满足一致性和统计的有效性。从而使得情景意识的得分在不同的停止点、不同的试验或场景、不同的人员以及不同的任务之间容易进行比较)。

在一次测试完成时，基于模拟机中实际发生的情况来对被试回答的问题的结果进行评价。通过由模拟机中收集的数据和被试回答的情况进行比较来完成(其中：描述性的可以采取专家组判断的方式；一些状态参数可以与暂停时模拟机记录的数据进行比较)。这种操纵员情景意识的感知到的状态与真实的状态的比较提供了一个客观的测量。

通过以上步骤即可获得操纵员的个体情景意识的综合得分(测量结果)，从得分的高低即可确定出操纵员的个人情景意识的好坏程度。另外，通过比较，可对其他具体影响情景意识的因素进行考察，提供更为详细的有关的信息(如人-机界面)，重复测试过程，获取足够多的数据以满足统计的需要。

上文中对于一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的数字化核电厂个体情景意识的测量方法，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的数字化核电厂个体情景意识的测量装置。由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里不再赘述。

图2为本发明实施例所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量装置组成示意图，如图2所示，该装置包括第一显示模块201，第一确定模块202以及第二确定模块203。

第一显示模块201，用于依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表；

第一确定模块202，用于确定测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度；

第二确定模块203，用于根据各测量权重和回答正确度确定个体情景意识的测量结果。

本发明所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量装置，一方面，在依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，就自动显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表；也就是说，该测量装置中的个体情景意识的测量表是依据实际应用场景制定的，与实际应用场景结合，进而提高了测量准确性；另一方面，在显示出测量表之后，就根据测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度确定个体情景意识的测量结果，即考虑了测量表中各问题的重要性，测量比较全面，进而实现对个情景意识的测量，进一步提高了测量的准确性。由此可见，应用本测量装置，测量全面性较高，与现有技术中的测量方式相比，可以提高个体情景意识的测量准确性。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

第二显示模块，用于显示测量结果。

上文中对于一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的数字化核电厂个体情景意识的测量方法，本发明实施例还提供了另一种与该方法对应的数字化核电厂个体情景意识的测量装置。由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里不再赘述。

图3为本发明实施例所提供的另一种数字化核电厂个体情景意识的测量装置组成示意图，如图3所示，该装置包括存储器301和处理器302。

存储器301，用于存储计算机程序；

处理器302，用于执行计算机程序以实现上述任意一个实施例所提供的数字化核电厂个体情景意识的测量方法的步骤。

本发明所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量装置，一方面，在依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，就自动显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表；也就是说，该测量装置中的个体情景意识的测量表是依据实际应用场景制定的，与实际应用场景结合，进而提高了测量准确性；另一方面，在显示出测量表之后，就根据测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度确定个体情景意识的测量结果，即考虑了测量表中各问题的重要性，测量比较全面，进而实现对个情景意识的测量，进一步提高了测量的准确性。由此可见，应用本测量装置，测量全面性较高，与现有技术中的测量方式相比，可以提高个体情景意识的测量准确性。

上文中对于一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的数字化核电厂个体情景意识的测量方法，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的计算机可读存储介质。由于计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此计算机可读存储介质部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里不再赘述。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现上述任意一个实施例所提供的数字化核电厂个体情景意识的测量方法的步骤。

本发明所提供的一种计算机可读存储介质，处理器可以读取可读存储介质中存储的程序，即可以实现上述任意一个实施例所提供数字化核电厂个体情景意识的测量方法的步骤，一方面，在依据目标指令为特定场景中的目标任务设置暂停点，并当目标任务暂停时，就自动显示与目标任务对应的个体情景意识的测量表；也就是说，个体情景意识的测量表是依据实际应用场景制定的，与实际应用场景结合，进而提高了测量准确性；另一方面，在显示出测量表之后，就根据测量表中各问题的测量权重和各问题的回答正确度确定个体情景意识的测量结果，即考虑了测量表中各问题的重要性，测量比较全面，进而实现对个情景意识的测量，进一步提高了测量的准确性。由此可见，与现有技术中的测量方式相比，可以提高个体情景意识的测量准确性。

以上对本发明所提供的一种数字化核电厂个体情景意识的测量方法、装置及存储介质进行了详细介绍。本文中运用几个实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明，只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本领域技术人员，在没有创造性劳动的前提下，对本发明所做出的修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请中。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作与另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”等类似词，使得包括一系列要素的单元、设备或系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种单元、设备或系统所固有的要素。