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      本书可作为高等院校相关专业的研究生、本科生、专科生教材,也可供从事有轨铁路交通机车车辆的工程技术人员学习和参考。

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图书分类

Book classification
  1. 本书主要包括列车智能运维发展趋势、列车智能运维关键岗位任务变化、对列车运行过程中关键岗位人的生理、心理特点,作业能力、认知能力、行为方式等方面进行了详细介绍。全书突出科学性、前沿性、系统性和实用性。可以作为铁路类高职院校铁道机车运用与维护、动车组检修技术、铁道车辆技术、铁道交通运营管理、高速铁路客运服务、城市轨道交通车辆应用技术、城市轨道交通运营管理等专业的教材,也可作为铁路类高职本科铁道机车智能...查看更多
  2. 伴随着列车运行密度的不断加大以及运行速度的提高,人工驾驶列车已经很难满足高速铁路对进一步提高运营效率的需求。我国于2017年7月发布的《新一代人工智能发展规划》(国发〔2017〕35号)中,将高速列车驾驶的智能化升级作为重点任务之一。2019年开通的京张复兴号智能动车组首次在世界范围内实现350km/h自动驾驶,成为服务2022年北京冬奥会的一张靓丽名片。同时,中国国家铁路集团有限公司(简称“国铁集团”)已从2021年开始在成渝、京沪、京哈、京广等高铁线路集中开行一批复兴号智能动车组。可见发展高速列车智能驾驶是响应国家战略的重大举措。
    人与自动化交互的经验表明,自动化并不总是令工作变得简单高效,它可能引发诸如列车司机探查关键信号与告警的能力被抑制、驾驶与检修技能发生退化等相关问题,从而导致自动化失效情境下列车运维关键岗位人员的保障作用不能有效发挥。自动化程度的提高可能会引起新的失误模式,导致人员工作负荷的变化,过高或过低的工作负荷会带来新的认知、注意以及训练需求的增加,因此,人作为保证系统安全运行过程中的重要一环在自动化系统中并不能置身事外。同时,由于自动化系统并非绝对可靠,列车运维关键岗位人员在列车运维过程中能在多大程度上依赖自动化和智能化技术成为核心问题,该问题的解决需要结合在此过程中人的认知机理。因此,让学生了解列车司机、调度人员、机械师、站务人员等与列车运用维护直接相关的关键岗位人员的认知原理是提高当前和未来智能列车运用与维护的必然途径。
    随着列车运行中智能技术应用不断深化,在正常和非正常任务处理中强调列车司机、随车机械师、行车调度等关键岗位作业交互的有效性,这必须考虑交互过程的认知特性。但是,目前已有的教材没有专门针对列车运行相关人员尤其是未来从事特定岗位的高职院校学生认知理论的教学内容。因此,急需编写一本适合未来走向列车司机、随车机械师及行车调度人员等岗位的学生共同使用的列车运维作业认知理论教材。郑州铁路职业技术学院铁道机车专业群是国家首批“双高计划”项目入选专业群,在多年教学研究积累和探索的基础上,结合行业趋势和实际需求、紧扣国家高技能人才发展战略,首次编写了本教材。在铁路类职业院校未发现同类教材。
    本教材共分为8章:第1章列车智能运维发展与认知科学,主要介绍了高速列车智能运维的发展历程、认知机理对运维作业安全的影响、认知心理学和认知神经科学的相关知识;第2章列车运维作业体力工作负荷,主要介绍了脑力工作负荷定义及影响因素、体力工作负荷及其测定、体力工作时的能量消耗、作业时的耗氧动态、劳动强度与疲劳相关内容;第3章列车运维作业脑力工作负荷,主要介绍了脑力负荷定义及影响因素、脑力负荷的测量方法、脑力疲劳及其消除;第4章人的信息处理,主要介绍了人的信息处理系统模型、感知系统的信息加工、认知系统的信息加工、人的信息输出以及意识;第5章情绪,主要介绍了情绪的认知案例、基本情绪、社会性反应以及情绪脑区映射;第6章社会认知,主要介绍自我知觉和自我知识、对他人的知觉、汇合自我知觉和他人知觉以及社会知识;第7章列车驾驶作业人机适配性,主要介绍列车驾驶界面人因适配性概念及形式化描述、列车驾驶作业任务分析模型、驾驶操纵任务模型、驾驶操纵模式、列车驾驶界面人因适配性模型、列车驾驶界面人因适配性评估方法、动态评价流程与标准以及相关案例;第8章问题解决与创造力,主要介绍问题解决、创造力以及创造性与问题解决。
    本书由郑州铁路职业技术学院机车车辆学院牛可、牛晨旭、李长留、赵慧、席振超、张明康和中国铁路郑州局集团有限公司穆荣果共同编写。其中,牛可编写完成本书第1章和第8章,牛晨旭编写第2章,李长留编写第3章,赵慧编写第4章,席振超编写第5章,穆荣果编写第6章,张明康编写第7章。在编写过程中受到了学院领导的大力支持,在此表示诚挚的谢意! 
    同时,本教材受到国家“双高计划”项目;河南省科技攻关计划课题:“高速列车自动驾驶人机信任建模与校准研究”(202102210159);河南省高等学校重点科研项目:“基于信息融合网络的地铁行车团队分布式情景意识建模与应用(21A580006)”;郑州铁路职业技术学院科技创新示范团队:“智能化铁路系统关键岗位职业特质研究国际协同创新团队”(20KJCXTD01);郑州铁路职业技术学院科研平台开放基金项目“中俄铁路运输智能系统构建与人为因素影响对比研究”(2021KFJJ006)、郑州铁路职业技术学院科研项目“基于检修作业复杂度的动车组检修专业实训课程考核方法创新与实践”(2020JG23)和“智能高铁背景下列车司机非技术技能培养研究与实践”(2020JG60)的资助与支持,在此表示衷心感谢!
    本教材突出科学性、前沿性、系统性和实用性,可以作为铁路类高职院校铁道机车运用与维护、动车组检修技术、铁道车辆技术、铁道交通运营管理、高速铁路客运服务、城市轨道交通车辆应用技术、城市轨道交通运营管理等专业的教材,也可作为铁路类高职本科专业参考教材,以及铁路类企事业单位相关工作人员的培训教材使用。鉴于编者水平有限,加之时间紧迫,书中疏漏在所难免,恳请广大读者批评指正。

    编  者
    2021年12月
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  1. 第1章  列车智能运维发展与认知科学 1
    1.1  高速铁路智能运维发展 1
    1.2  认知心理学概述 32
    1.3  认知神经科学概述 38
    1.4  思考题 50
    第2章  列车运维作业体力工作负荷 51
    2.1  人体活动力量与耐力 51
    2.2  体力工作负荷及其测定 55
    2.3  体力工作时的能量消耗 57
    2.4  作业时的耗氧动态 59
    2.5  劳动强度与疲劳 61
    2.6  思考题 79
    第3章  列车运维作业脑力工作负荷 80
    3.1  脑力负荷定义及影响因素 80
    3.2  脑力负荷的测量方法 83
    3.3  脑力疲劳及其消除 94
    3.4  思考题 97
    第4章  人的信息处理 98
    4.1  人的信息处理系统模型 98
    4.2  感知系统的信息加工 100
    4.3  认知系统的信息加工 112
    4.4  人的信息输出 123
    4.5  意识 133
    4.6  思考题 148
    第5章  情  绪 149
    5.1  情绪的认知案例 149
    5.2  基本情绪 152
    5.3  社会性反应 163
    5.4  情绪脑区映射 165
    5.5  思考题 169
    第6章  社会认知 170
    6.1  自我知觉和自我知识 170
    6.2  对他人的知觉 172
    6.3  汇合自我知觉和他人知觉 175
    6.4  社会知识 177
    6.5  思考题 178
    第7章  列车驾驶作业人机适配性 179
    7.1  列车驾驶界面人因适配性概念及形式化描述 179
    7.2  列车驾驶作业任务分析模型 181
    7.3  驾驶操纵任务模型 184
    7.4  驾驶操纵模式 187
    7.5  列车驾驶界面人因适配性模型 194
    7.6  思考题 206
    第8章  问题解决与创造力 207
    8.1  问题解决 207
    8.2  创造力 217
    8.3  创造性与问题解决 220
    8.4  思考题 222
    参考文献 223
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  2. 牛可,郑州铁路职业技术学院机车车辆学院教师,讲师,工学博士。已发表国内外学术期刊和国际会议学术论文17篇,其中SCI论文3篇,EI论文5篇,ISTP论文6篇,北大核心论文3篇。

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