轨道交通风险人员适岗能力评估方法及装置与流程

本发明涉及轨道交通运营安全、人因工程及脑机接口，尤其涉及一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法及装置。。

背景技术：

1、轨道交通行业具有高运行密度、高安全等级及高度自动化等特点，列车运行调度、行车指挥、信号监控、司机操控等岗位人员在作业过程中需长期保持高度警觉和持续的认知负荷。为保障运行安全，运营单位通常在人员上岗前或轮班安排中，对相关人员进行适岗性评估。

2、近年来，脑机接口技术通过采集和分析脑电信号，能够客观反映人员的认知负荷、注意力水平及疲劳状态，已在驾驶安全监测、工业操作状态评估等领域得到研究和应用。然而，现有脑机接口相关技术尚缺乏针对轨道交通风险岗位作业特点的适岗能力评估方案，难以实现对人员在真实任务执行过程中的疲劳发展趋势及认知能力变化情况的动态评价。

3、相关技术中，现有适岗测试方案主要基于经验的人工判断方式，由管理人员依据人员过往表现、主观状态描述或简单观察进行评估；或者利用问卷或答题的心理测试方式，通过设置若干认知或心理题目对人员状态进行评分；另外，现有技术还在部分场景中引入简单反应时或注意力测试，对人员短时反应能力进行评估。这些方案以主观评价或静态测试为主，难以真实反映人员在实际作业负荷条件下的生理与认知状态，造成人员能力与岗位特性不匹配，给轨道交通运营安全带来潜在隐患。

技术实现思路

1、本发明提供一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法及装置，用以解决现有技术的适岗测试方案以主观评价或静态测试为主，难以真实反映人员在实际作业负荷条件下的生理与认知状态，造成人员能力与岗位特性不匹配的缺陷。

2、本发明提供一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法，包括如下步骤：

3、采集被测人员分别在静息阶段、任务执行阶段的生理信号数据，并将所述生理信号数据与任务对齐，得到对齐后的生理信号参数；

4、从所述对齐后的生理信号参数中提取出生理特征参数，并计算所述生理特征参数在所述任务执行阶段相对于所述静息阶段的变化幅度；根据所述变化幅度、所述被测人员的疲劳累计速率构建任务与生理关联的响应指标；所述生理特征参数包括脑电信号功率比参数、心率参数、心率变异性参数中的至少一项，所述疲劳累计速率基于所述被测人员在任务执行阶段对应的脑电信号功率比变化序列拟合得到；

5、根据所述响应指标对所述被测人员的适岗能力进行评估，得到适岗能力评估结果。

6、根据本发明提供的一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法，所述对齐后的生理信号参数包括脑电信号数据；

7、所述从所述对齐后的生理信号参数中提取出生理特征参数，包括：

8、对所述脑电信号数据进行带通滤波的处理，得到处理后的脑电信号数据；所述处理后的脑电信号数据包括θ波频段和β波频段的脑电数据；

9、将所述处理后的脑电信号数据按照预设窗长划分为连续的时间窗，并计算各时间窗内θ波的功率与β波的功率；

10、计算各时间窗内对应θ波的功率与β波的功率的比值，并计算各时间窗内比值的平均值，得到所述脑电信号功率比参数。

11、根据本发明提供的一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法，所述疲劳累计速率通过如下步骤获取：

12、根据各时间窗对应θ波的功率与β波的功率的比值，确定所述脑电信号功率比变化序列；

13、从所述脑电信号功率比变化序列中剔除异常值，并采用最小二乘法对剔除异常值后的序列进行拟合计算，得到拟合后的曲线；

14、计算所述拟合后的曲线的斜率，得到所述疲劳累计速率。

15、根据本发明提供的一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法，所述根据所述变化幅度、所述被测人员的疲劳累计速率构建任务与生理关联的响应指标，包括：

16、确定各生理特征参数的变化幅度、所述疲劳累计速率对应权重；其中，所述权重包括正值权重和负值权重，且各权重的绝对值总和为1；

17、对所述变化幅度、所述疲劳累计速率及对应权重进行加权求和，得到评价标准函数，并对所述评价标准函数进行归一化处理，得到百分制数值作为所述响应指标。

18、根据本发明提供的一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法，所述任务包括持续监控类任务和事件处置类任务中的至少一项；

19、所述将所述生理信号数据与任务对齐，得到对齐后的生理信号参数包括：

20、在所述任务开始、结束及产生关键交互事件的情况下，获取任务标记信息；

21、将所述任务标记信息与对应的时间戳分别写入所述生理信号数据中，得到所述对齐后的生理信号参数。

22、根据本发明提供的一种轨道交通风险人员适岗能力评估方法，所述根据所述响应指标对所述被测人员的适岗能力进行评估，得到适岗能力评估结果，包括：

23、在所述响应指标小于第一适岗阈值的情况下，确定所述适岗能力评估结果为推荐适岗；

24、在所述响应指标大于或等于所述第一适岗阈值且小于第二适岗阈值的情况下，确定所述适岗能力评估结果为休整后推荐；

25、在所述响应指标大于或等于所述第二适岗阈值的情况下，确定所述适岗能力评估结果为调岗。

26、本发明还提供一种轨道交通风险人员适岗能力评估装置，包括：

27、信号采集模块，用于采集被测人员分别在静息阶段、任务执行阶段的生理信号数据，并将所述生理信号数据与任务对齐，得到对齐后的生理信号参数；

28、指标计算模块，用于从所述对齐后的生理信号参数中提取出生理特征参数，并计算所述生理特征参数在所述任务执行阶段相对于所述静息阶段的变化幅度；根据所述变化幅度、所述被测人员的疲劳累计速率构建任务与生理关联的响应指标；所述生理特征参数包括脑电信号功率比参数、心率参数、心率变异性参数中的至少一项，所述疲劳累计速率基于所述被测人员在任务执行阶段对应的脑电信号功率比变化序列拟合得到；

29、适岗能力评估模块，用于根据所述响应指标对所述被测人员的适岗能力进行评估，得到适岗能力评估结果。

30、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述轨道交通风险人员适岗能力评估方法。

31、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道交通风险人员适岗能力评估方法。

32、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道交通风险人员适岗能力评估方法。

33、本发明提供的轨道交通风险人员适岗能力评估方法及装置，通过采集被测人员分别在静息阶段、任务执行阶段的生理信号数据，并将生理信号数据与任务对齐，能够准确获取被测人员在真实作业负荷下生理响应，并减少人工标注误差；通过提取出生理特征参数并计算变化幅度并结合疲劳累计速率，构建任务与生理关联的响应指标，能够刻画个体在具体高负荷任务中疲劳加深趋势与认知能力衰减程度；最后根据响应指标对被测人员的适岗能力进行评估，得到适岗能力评估结果，能够表征个体在高负荷任务条件下的疲劳发展趋势及认知能力变化情况，为轨道交通风险岗位人员的适岗评估、排班管理及安全运营提供依据，提高了轨道交通运营安全保障能力。