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编号:1277271
实际任务背景下脑力负荷的实时监测与评估研究现状
http://www.100md.com 2024年3月5日 空军军医大学学报 2024年第2期
状态,1任务中脑力负荷测量技术,1主观评估法在任务中应用的问题,2客观评估法在工作场景中应用的价值,2任务中生物学信号获取方法,1基于生物信号的任务负荷实时监测方法,2便携式生物信号获取方法的应用,3实际任务背景
     程 珊,杨菁华,丛 林,滕超淋,张太辉,熊凯文,党维涛,胡文东,马 进

    (1空军军医大学航空航天医学系航空航天医学装备教研室,陕西 西安 710032;2空军工程大学基础部,陕西 西安 710051)

    无论是民用还是军事领域,只要涉及人员及操作安全的关键岗位,作业者脑力疲劳不可避免地成为重要风险因素之一。在军事领域,疲劳对飞行活动和潜艇远航等典型高风险任务场景的影响值得关注。杨菁华等[1]在其综述文章中提到,在美国2013—2018年期间的非战斗行动中,航空事故造成198名人员死亡,157架飞机损毁,总成本超过94.1亿美元,其中人为错误导致了80%的航空事故,而人员疲劳导致的“判断和决策错误”是主要因素之一。与飞行员狭小的工作环境不同,潜艇艇员所有活动均处于封闭环境,限制了阳光暴露与艇员规模,且必须长时间持续保持作战效能[2];在民用交通领域,20%交通事故的原因或促成因素与汽车驾驶员的疲劳状态直接相关[3]。对民航而言,客舱噪声和振动、气压变化、长途飞行、昼夜节律紊乱等飞行任务固有因素不可避免地引起飞行员的疲劳状态[4];此外,疲劳状态也被公认为应急反应领域(消防员、急救员等)一种典型的工作风险因素,不仅威胁相关人员生命安全,还危及他们所服务的公共事务[5]。

    在此类以脑力工作负荷为主的特殊作业场景中,当高认知需求出现时,作业者必须保持高度警惕、使用高水平的脑力资源来维持长时间所要求的任务表现。而脑力状态的变化,尤其是负荷增加和疲劳发生时,会导致维持和执行任务的能力和意愿降低、决策能力受损、人为失误增加,安全风险增加[6-7]。虽然,任务后的疲劳检测能够及时掌握作业者的功能状态,对后续开展相关任务风险预警提供参考价值,但无法及时阻止安全事故的发生、发展。相比而言,任务中实时监测作业者的脑力工作负荷,对于及时识别疲劳意义更大。

    1995年,廖建桥[8]首次讨论了脑力负荷的概念和在系统设计中测量脑力负荷的重要性,并首次系统总结了当时脑力负荷测量的方法及其局限性,为后续国内脑力负荷测量研究坚定了理论基础。2003年,HOCKEY[9]提出了一种关于作业人员功能状态的新理论框架,为实际工作背景下脑力负荷测量提供了新思路。根据该理论,任务中作业人员功能状态应该被看做是个体、任务、特定环境(运动等)与生理心理状况(如睡眠不足、疲劳和焦虑等)等相互作用的结果,可能进而影响了任务绩效。而作为一种试图维持任务性能水平的代偿机制,资源分配的变化又可能增加心理生理激活。由此可见,脑力负荷实时监测方法应该充分考虑实际脑力工作中认知任务与环境中其他非认知因素的相互作用 ......

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