Conception participative pour aider les opérateurs de réseaux électriques dans les salles de contrôle

Participatory design to support power grid operators in control rooms

• Auteur / Autrice : Wissal Sahel
• Direction : Wendy Mackay, Nicolas Heulot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 04/04/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire interdisciplinaire des sciences du numérique (Orsay, Essonne ; 2021-....) - Institut de recherche technologique SystemX (Palaiseau, Essonne)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Informatique et sciences du numérique (2020-….)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuel Pietriga
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Conversy, Margareta Holtensdotter Lützhöft, Tilo Mentler
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Conversy, Margareta Holtensdotter Lützhöft

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interaction humain-machine

Salles de commande

Conception centrée sur l'utilisateur

Mots clés libres

Conception participative

Interaction instrumentale

Salle de supervision du réseau électrique

Relève

Participatory design

Instrumental Interaction

Power grid control room

Handover

Résumé

La technologie des salles de contrôle critiques pose de nombreux défis aux opérateurs, notamment en ce qui concerne l'augmentation de la charge de travail, la surcharge d'informations et le manque de conscience de la situation. Ma revue de la littérature de recherche sur la productivité des salles de contrôle montre que la technologie actuelle a été développée avec un engagement limité des opérateurs dans le processus de design, ce qui a conduit à des outils qui ciblent des problèmes spécifiques tout en négligeant le flux de travail global. Nous avons mené un projet de conception participative de deux ans avec les opérateurs de RTE (le réseau électrique français) afin de mieux comprendre les problèmes auxquels les opérateurs sont confrontés. Les principaux besoins concernent l'amélioration de vue générale d'information et le soutien aux tâches secondaires des opérateurs, par exemple la traçabilité d'informations et la hiérarchisation des taches. Nous avons utilisé une approche théorique générative pour concevoir StoryLines, un timeline interactif qui aide les opérateurs à collecter des informations à partir de divers outils pour créer une vue d'ensemble, créer des rappels et partager des informations pertinentes avec l'opérateur de l'équipe suivante.La combinaison de la conception participative et de la théorie générative nous a permis d'explorer les pratiques existantes des opérateurs en matière de prise de notes sur l'état du réseau et les événements futurs attendus, ce qui a permis d'informer le design les StoryLines. Nous avons mené deux études comparatives d'observation structurée afin d'évaluer les forces et les faiblesses de StoryLines et de suggérer des orientations pour la recherche future.

Safety-critical control room technology poses multiple challenges for operators, especially with respect to increasing workload, information overload, and lack of situation awareness. My review of the research literature on control room productivity shows that today's technology was developed with limited operator involvement in the design process, which has led to tools that target specific problems while neglecting the overall workflow. We conducted a two-year participatory design project with RTE (the French power grid) operators to better understand the problems operators face. Key needs include improved information overviews and support for operators' secondary tasks, e.g., tracing information and prioritization. We used a generative theory approach to design StoryLines, an interactive timeline that helps operators collect information from diverse tools to create an overview, record reminders and share relevant information with the next shift's operator. The combination of participatory design and generative theory let us explore operators' existing note-taking practices about grid status and expected future events, which informed the design of StoryLines. We conducted two comparative structured observation studies to assess the strengths and weaknesses of StoryLines and to suggest directions for future research.