建设项目施工过程中,大量工程物料摆放位置错综复杂,根据施工要求,需频繁通过起重作业来改变其存放位置。由于吊物动态升降转移的“危险”状态,起重驾驶员需要时刻关注人、机、物、环交互态势,以保持高度的“眼手协调”。若作业过程中不良视觉环境引发态势感知偏差,则极易造成起重驾驶人员大脑负荷增加,致使眼-手相位时间差增大,从而导致起重作业工效降低,甚至引发安全事故。因此,本文对起重作业视觉认知、态势感知及行为响应问题展开研究:运用眼动追踪技术采集视觉认知参数,测算起重作业空间可视性;采用行为编码及分析技术,探究起重作业行为对视觉环境的响应机制;构建起重作业视觉优化模型,仿真模拟起重作业态势环境,优化起重作业视觉环境。具体如下:首先,分析起重作业态势感知操作特性,剖析起重作业视觉环境特征,综述起重作业态势感知概念内涵并分析相关视觉因子。针对起重作业环境,梳理态势构成要素,阐明各态势要素对于视觉感知环境的影响。其次,引入可量化分析可视性水平的可视锥法,阐述以眼动参数表征态势感知水平的意义,运用眼动追踪技术采集眼动热点参数,剖析起重作业空间可视性,测算起重作业空间可视水平,从空间可视性的角度分析起重作业态势感知视觉环境。然后,观察起重作业操作过程,运用行为分解结构(Behavior Breakdown Structure,BBS)对起重驾驶人员操作行为进行结构分解,结合动素分析行为编码系统(Position-Act-Therbligs,PAT)对起重驾驶人员操作行为进行编码。通过编辑整合驾驶员动作相位时间差采集行为数据,结合起重操作行为速率、操作失误数,检验视觉环境优劣对操作动作精准度的影响。最后,以灯具安装高度、安装间距以及单灯功率为优化变量,以平均照度值最大与亮度均匀度最优为目标函数,构建起重作业态势感知视觉环境优化模型。以杨房沟水电站地下厂房为例,应用模型结合遗传算法求解视觉环境优化方案。对比不同灯具与布置方式下优化方案参数优劣,提取最优方案。运用Ecotect软件仿真模拟验证,为改善起重作业态势感知视觉环境提供研究依据。本研究能为改善驾驶员起重作业态势感知环境、提升起重驾驶员作业工效提供理论依据,具有较强的推广应用价值。