盾构机主控室是掘进中的主要控制场所,其中掘进操作主要是由主控室内驾驶员完成,并且掘进操作是一项复杂的作业,因此驾驶员与主控室的匹配程度直接影响着掘进的效率与质量。那么,如何对主控室作业空间以及显示界面进行工效学的优化设计,使得驾驶员能够高效而准确的完成掘进操作,这已经成为盾构掘进领域一个比较迫切的研究课题。因此,本文在辽宁省自然科学基金的资助下深入分析某地铁盾构机主控室存在的问题,基于注意力分配模型对显控界面进行优化研究,主要研究内容如下:(1)针对盾构机主控室尺寸空间设计不合理问题,运用上肢可达域、视野特性等工效学理论,结合我国男子人体尺寸,对盾构主控室空间布局等相关设备进行工效设计,并建立了改进设计后的空间布局三维模型;考虑驾驶员在主控室的实际操作性,结合Jack仿真软件对驾驶员的可达性、可视性、舒适度进行工效分析,确保尺寸空间设计的合理性。(2)针对盾构机主控室显示界面参数信息布局不合理、重要信息辨识度低等原因造成的驾驶员获取信息缓慢的问题,考虑信息重要性、驾驶员注意力等级以及信息占据面积等重要因素,建立基于注意力分配的显示界面布局优化模型,确定参数信息模块的注意力等级;在此基础上,针对优化模型中信息布局的求解问题,本文提出一种人工鱼群与粒子群混合智能算法的模型求解方法,确定界面信息布局的优化方案;最后,通过眼动实验分析驾驶员的眼动数据,验证界面信息布局方案的有效性和合理性。(3)针对盾构机主控室显控界面评价因素的多层次,多属性问题,建立基于匹配优度的盾构主控室显控界面综合评价指标体系;考虑主客观评价指标权重分配不一致的问题,提出一种序关系法确定主观指标权重,差异驱动原理确定客观指标权重的方法,确定底层评价指标的权重分配;最后,针对显控界面存在综合评价信息不确定的问题,建立一种基于区间灰数聚类方法的显控界面综合评价模型,实现对主控室显控界面全方位的匹配优度评价。论文从工效学角度研究了盾构机主控室尺寸空间设计与显示界面优化流程,针对盾构驾驶员在掘进操作时的工效分析以及界面优化进行了仿真与实验研究,综合评价结果表明,匹配优度值较高,驾驶员与盾构机主控室适应性良好,空间布局设计方法、显示界面信息优化以及主控室综合评价方法都对盾构机主控室的设计提供了一定的参考依据。