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數位儀控系統人因工程技術發展與應用先期研究
(2005)
許尚華
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Hsu Shiang Hwa
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國立交通大學工業工程與管理學系
主控制室是核電廠的樞紐，主控制室人機介面的設計影響運轉人員的狀況察覺與決策，對於核能營運的安全影響甚鉅。以往的核電廠運轉事件與重要事故多與人機介面的設計有關，傳統儀控系統有上千個儀控設備設置於大型盤面的固定位置，運轉員必需從林林總總的資訊顯示中擷取所需的資訊，並加以整合，方能即時偵測電廠問題，做適當的處置，這種設計加賦予運轉員極大的認知負荷。有鑑於此，儀控系統廠商致力於發展先進型人機介面，利用電腦技術，賦予運轉員介面互動的彈性，提供更多運轉員所需的資訊；透過自動化，協助運轉員操作。此設計之演進不僅能夠精簡控制室的人機介面設備，而且能夠減輕運轉員的負荷、增進運轉效率。然而，依據一般對複雜系統進行的人因工程研究顯示，先進型儀控系統可能也會產成一些使用上與運作上的問題。在使用方面，人與電腦的互動會產生下列問題：自動化將系統運作內隱化，使得運轉員難以掌握系統狀況，影響了人與自動化的互動；資訊顯示的彈性增加了人機互動操作的複雜度，難以建立使用者的心智模型，而對人機互動沒有足夠的了解，進而對於運轉員主要作業產生干擾；運轉員只能看到部分資訊而鑰匙孔效應。在運作上，電腦儀控系統的團隊操作模式可能有異於傳統儀控系統，而可能影響團隊溝通、團隊狀況察覺；運轉員從使用傳統儀控系統轉移到電腦儀控系統，也產生調適困難的問題。台電公司興建核四廠，採用先進型儀控系統，為了確保儀控系統的可操作性、核能安全，一方面遵照NRC所要求的人因工程程序（NUREG-0711）和先進型儀控系統介面審查準則（NUREG-0700）督促廠商在儀控系統的開發必須遵循人因工程程序，設計需符合規範，另一方面對於先進型儀控系統可能發生的問題進行探討，提供工作規劃之重要參考。本研究的目的有三：（1）依據NRC NUREG-0711的規範與PSAR的承諾來探討人機介面V&V 本土化人因技術，並提出龍門計畫人機介面V&V計畫可再強化之重點，（2）對於先進型儀控系統人機互動可能發生的人因問題作探討，提出因應建議，和（3）協助舉辦人因工程研討會，以提升國內學術界對龍門計畫儀控系統的了解與接受度。本計劃預訂需時一年。