施工作业人员对环境中危险的认知,是决定其能否准确进行规避、处置和保障施工安全作业的前提。近些年来,虽然关于施工危险认知的相关研究越来越多,也越来越完善,但是施工事故发生率仍然没有得到很好的控制。相关研究表明,施工作业人员这一群体表现出受教育程度偏低、群体封闭性强、人员流动性高、老龄化趋势明显等特殊之处。施工作业环境具有复杂、多变和不可控性强等特点。因此,施工作业人员危险认知过程中不可避免的存在认知负荷,而优化其危险认知过程中的认知负荷水平,是提高其危险认知准确率、减少安全事故发生的关键。为此,本研究从作业人员危险认知出发,以认知心理学中的认知负荷理论为基础,从差异分析的角度对相关问题进行探索和分析。首先,通过阅读大量文献,结合施工作业人员自身特异性,归纳出施工作业人员危险认知模型。在此基础上,结合认知负荷理论,构建施工作业人员不同危险认知阶段的认知负荷结构模型,识别出不同认知阶段危险认知负荷的影响因素。其次,针对不同危险认知阶段特点和认知负荷影响因素,针对性地选择的认知负荷测量的实验方法和实验素材。最后,以实验数据为依据,分析不同认知阶段的认知负荷差异,提出优化认知负荷水平方法,探讨施工作业安全性优化策略。研究过程和结果如下:(1)通过对危险认知模型的梳理,针对性地把本研究中危险认知划分为危险侦测阶段、危险分析与处置决策阶段,以此为基础设计实验,测量危险认知过程中的认知负荷水平,分析数据结果和差异性,提出认知负荷水平优化方法。(2)针对危险侦测阶段,以施工环境中能够影响危险认知负荷的因素为基础,选取实验素材,采用眼动实验的方法测量认知负荷水平,分析其差异性。研究表明:危险目标显著程度、场景光照强度和场景杂乱程度均影响危险侦测阶段的认知负荷水平。目标显著性程度越低、光照强度越弱、场景杂乱程度越高,施工人员侦测过程中的认知负荷水平越高,危险侦测的效率和效果相应降低。施工场景复杂程度对危险侦测过程中的认知负荷影响最为显著,改善环境整洁程度对提高危险侦测效率具有明显积极作用。(3)针对危险分析与处置决策阶段,设计能够模拟危险分析与危险处置决策过程的虚拟实验平台,从任务特征角度出发,采用主观量表和任务绩效相结合的方式测量认知负荷水平,依据数据结果分析其差异性。研究表明:危险分析与处置决策阶段的任务数量、时间压力,均影响施工作业人员危险分析与决策过程中的认知负荷水平。任务个数越多、时间压力越大,则危险认知负荷水平越高。同时,时间压力在只有单一任务存在的情况下,对任务绩效结果具有促进作用,在这种情况下,适当增加时间压力,能够提高危险分析与处置决策结果的准确率。(4)从优化作业人员认知负荷水平,进一步优化施工安全作业环境的角度,可以考虑增加危险目标的显著性,比如颜色、大小、摆放位置等一些安全提示物显著性的提升。合理控制施工光照范围和强度,弥补人眼视觉的缺陷。此外,施工作业分区,施工材料分区摆放整齐,可以简化场景,降低施工人员危险侦测过程中的认知负荷水平。从施工任务角度,可以考虑适当控制施工进度、设置阶段式任务完成量、采用分小组对比任务完成量、设置短期任务节点、采用更细致的专业任务分工等措施,最大化减小危险分析与处置决策过程中的认知负荷水平。