铁路列车运行速度的提高对列车司机在行车中的速度控制提出了更高的要求,在复杂的列车运行环境中,如何实现更为精确的速度控制,以保证行车安全和效率,是列车驾驶界面设计必须考虑的问题。列车驾驶是一个一维的速度控制,司机与速度显示界面人机交互效率的高低将直接决定其对速度控制的绩效,不符合人的认知操作特性的速度界面设计容易诱发疲劳,引起人误,影响列车正点运行。本文以高铁联合基金项目“高速列车自动驾驶理论和关键技术研究”为背景,从列车速度界面对人的认知行为的影响出发,采用认知行为建模的方法,从定性和定量两个方面研究在速度控制即速度追踪任务中人的感知、注意、记忆、判断、决策和操作绩效,并以此为基础对速度显示界面进行工效学评估,论文主要工作如下:(1)采用认知任务分析方法对速度追踪任务的认知行为过程进行分析,将速度追踪任务认知过程分为视觉感知注意、信息处理和操作反应三个部分,建立基于“视觉感知→知识提取→判断决策→操作执行”的速度追踪任务的信息加工模型。(2)针对速度追踪任务认知过程中影响速度视觉感知注意的数字、颜色和刻度等关键因素,通过工效学实验设计研究了这些因素及其不同的组合方式对速度追踪任务感知绩效影响。(3)对列车速度表信息进行量化,建立速度追踪任务中信息量与视觉感知注意的映射关系,在此基础上构建“视觉感知→知识提取→判断决策→操作执行”的认知计算模型,并通过定性和定量的方式对模型进行验证。