一种动态人机交互安全风险评估系统与方法与流程

文档序号:12126705阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,该系统包括安全风险数据接入模块、事件关联模块、安全风险分析模块、风险水平输出模块、数据库模块;

所述的安全风险数据接入模块将安全风险评估需要的输入数据接入,通过人机交互传感器将所采集的数据以有线/无线通信方式传递并经由表征指标提取至安全风险分析模块,以及通过数据库调用方式传递至安全风险分析模块;

所述的事件关联模块基于图论理论利用拓扑结构表达人机交互安全风险事件的关系,反映不同事件之间的触发机制,即致因/致果的逻辑关系;事件不同状态的严重性等级和发生的概率以事件属性方式描述和表达,其不同状态的触发概率直接或间接来源于安全风险数据接入模块;

所述的安全风险分析模块基于贝叶斯网络模型,在事件关联关系框架下,对不同任务阶段的安全风险进行动态分析,实时计算不同严重性等级的事件的触发概率;

所述的风险水平输出模块根据预定的刷新频率,将安全风险分析模块的分析结果与风险水平显示界面的安全风险矩阵进行匹配,显示不同任务阶段下人机交互的安全风险水平,并对高风险水平事件做出告警;

所述的数据库模块存储人机交互的人的相关信息、机的状态信息和事件信息。

2.根据权利要求1所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,所述的有线/无线通信方式传递数据是针对不同任务阶段“人”的视觉注意、认知负荷水平及行为动作和“机”的动态特征与预定义的“人”、“机”的行为状态进行匹配,提取识别人机的工作状态,从而判断是否触发了具有潜在风险的事件。

3.根据权利要求2所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,对于“人”的视觉注意、认知负荷水平,通过眼动摄像头采集人的眼动数据,基于人的视场范围和显示信息布局方位,判断人眼扫视是否有聚焦、感知到相应任务阶段应注意的信息。

4.根据权利要求2所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,对于人的行为动作,通过光学式、机械式或惯性测量的方式跟踪捕捉以获取人的操纵行为动作数据,与动作库中人在不同任务阶段应做的动作进行匹配识别,判断人是否在相应阶段做出了该做动作。

5.根据权利要求2所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,对于“机”的动态特征,通过“机”的操纵组件位置传感器,判断确定是否在人做出动作后有相应操纵组件的作动,以确定人的动作是否有效。

6.根据权利要求1所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,所述的数据库调用方式是通过从数据库读取不同事件的先验概率数据,先验概率数据主要来源于以往事故事件发生的统计结果和领域专家的预判概率分布。

7.根据权利要求1所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,所述的人的相关信息包括人的动作数据信息、眼动数据信息。

8.根据权利要求1所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,所述的机的状态信息包括不同任务阶段机的组件作动。

9.根据权利要求1所述的一种动态人机交互安全风险评估系统,其特征是,所述的事件信息包括不同严重性等级事件、事件属性和事件间关系。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的动态人机交互安全风险评估方法,其特征是,包括以下步骤:

(1)采用动态人机交互安全风险评估系统,该系统包括安全风险数据接入模块、事件关联模块、安全风险分析模块、风险水平输出模块、数据库模块;

(2)安全风险数据接入模块将安全风险评估需要的输入数据接入,通过人机交互传感器将所采集的数据以有线/无线通信方式传递并经由表征指标提取至安全风险分析模块,以及通过数据库调用方式传递至安全风险分析模块;

1)其中,有线/无线通信方式传递数据是针对不同任务阶段“人”的视觉注意、认知负荷水平及行为动作和“机”的动态特征与预定义的“人”、“机”的行为状态进行匹配,提取识别人机的工作状态,从而判断是否触发了具有潜在风险的事件;

(a)通过眼动摄像头采集人的眼动数据,基于人的视场范围和显示信息布局方位,判断人眼扫视是否有聚焦、感知到相应任务阶段应注意的信息;

(b)通过光学式、机械式或惯性测量的方式跟踪捕捉以获取人的操纵行为动作数据,与动作库中人在不同任务阶段应做的动作进行匹配识别,判断人是否在相应阶段做出了该做动作;

(c)通过“机”的操纵组件位置传感器,通过判断确定是否在人做出动作后有相应操纵组件的作动,以确定人的动作是否有效;

2)数据库调用方式是通过从数据库读取不同事件的先验概率数据,先验概率数据主要来源于以往事故事件发生的统计结果和领域专家的预判概率分布;

(3)事件关联模块基于图论理论利用拓扑结构表达人机交互安全风险事件的关系,反映不同事件之间的触发机制(致因/致果的逻辑关系),事件不同状态的严重性等级和发生的概率以事件属性方式描述和表达,其不同状态的触发概率直接或间接来源于安全风险数据接入模块;

(4)安全风险分析模块基于贝叶斯网络模型,在事件关联关系框架下,对不同任务阶段的安全风险进行动态分析,实时计算不同严重性等级的事件的触发概率;

(5)风险水平输出模块根据预定的刷新频率,将安全风险分析模块的分析结果与风险水平显示界面的安全风险矩阵进行匹配,显示不同任务阶段下人机交互的安全风险水平,并对高风险水平事件做出告警;

(6)数据库模块存储人机交互的人相关信息、机的状态信息和事件信息;

1)人的信息包括人的动作数据信息、眼动数据信息;

2)机的状态信息包括不同任务阶段机的组件作动;

3)事件信息包括不同严重性等级事件、事件属性和事件间关系。

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