基于警示信息认知加工的安全标志感知机制与神经设计研究

Safety sign is one of the most fundamental and commonly used tools to deliver hazard information in modern safety management, and is of paramount significance for promoting safety behavior. Most extant researchers on the perception and design of safety signs remain in the behavioral sector. However, investigating the perception of safety signs from the perspective of cognitive neuroscience, and then developing new criterions for safety sign design has become a new trend. This study will introduce frontal interdisciplinary methodologies in Neuro-Industrial Engineering and Neural information processing, use brain scanning and imaging technologies to examine the neural mechanism underlying the perception and cognition of hazard information conveyed by warning signs. Behavioral and neural science approaches will be combined while the latter will serve as the main approach in the study. After identifying the neural mechanism of hazard information processing, we'll formulate new design criterions and management standards for warning signs so as to establish the theory of Neuro-design on safety signs. This study will advance the traditional researches on hazard information processing to the level of cognitive neuroscience, or at least will promoting related researches with extensive exploring work. The research outcome is supposed to be tested in several industries plagued with safety problems, such as subway construction and coal mining, to reexamine and refine the theoretical findings.

安全标志是现代安全管理工作中用以警示危险信息的最为基础而常用的工具，对人们的安全行为有重大影响。以往对安全标志感知及其设计的研究，主要是从行为层面开展的，随着科学技术的进步，从神经科学、认知神经科学层面研究人对安全标志的感知，并基于此，形成设计安全标志的新规范，是必然趋势。 本研究运用神经工业工程学和神经信息处理的前沿交叉学科方法，借助脑扫描和成像技术，结合行为科学方法，通过以神经科学为主的、包括行为科学在内的递进的实验，完成对安全标志神经感知机理的基础科学问题研究，建立"对安全标志警示信息神经感知的理论"，并基于此，建立安全标志设计的新规则和新管理规范，形成"安全标志神经设计的标准规范"。 本研究将把对安全标志警示信息感知的研究，推进到认知神经科学的阶段，至少为这个推进做重要的前沿探索工作，并将成果应用于若干安全问题较多的行业，例如，地铁施工，煤矿采掘等，进一步验证和修改理论成果。

进入21世纪以来，中国工业化进程加速，与此相伴的是采掘业和制造业的安全生产问题突现。在各类安全事故与安全问题中，由于安全标志缺失或设置不当或操作者对安全警示反应麻痹而造成的损失占有较大比例。对安全警示标志的研究，在科学手段方面，还是以问卷（量表）测量、访谈和行为实验为主，很少的一些研究采用了先进的神经科学测量仪器，进入到认知神经科学的层面。通过长期的文献整理、调研访谈和深入思考，我们发现致使安全标志失效的根本原因在于其核心的基础科学问题——人对于安全标志的基础认知和决策响应的机制——尚未得到真正地解决。本课题将聚焦于工业安全生产工作中最为重要的基础问题之一：安全标志的警示信息所引起的神经过程及其所表征的认知意义，以及基于这一研究的安全标志的设计规范和相应的管理问题。研究内容主要集中在当事人对安全标志的基本要素的感知和认知加工的神经机制，当事人生理状态和基本素质特征对安全标志的感知和认知的调节作用，以及安全标志所处环境对警示信息传递的调节作用。结果发现安全标志的单个基本构成要素（颜色，警示词，形状，图案等）以及其交互作用均可以影响到当事人对危险信息的感知和认知。除此之外，当事人的基本素质特征以及当事人的情绪状态对感知安全标志具有一定的调节作用，安全标志所处的不同的环境同样也对当事人感知安全标志有调节作用。以上研究结果的得出均有支持，本项目组首次系统的使用神经科学技术来研究基于警示信息的认知加工问题，成果有很强的应用基础性，可以推广到所有安全标志的设计与应用体系（如交通、生产、运营等），这不仅对于安全标志的科学设计与使用具有重要的理论推进作用和实践指导意义，而且将在现代化工业生产和日常生活中的安全活动管理与安全行为规范等方面发挥重要的启示作用与深远影响。自2013年至2017年12月累计发表27篇论文，其中包括25篇SCI/SSCI论文。除此之外本项目团队在此期间共举办过2次国际会议及2次国内会议.