管制员信息加工水平鉴别技术及影响机制

为提高管制员信息加工水平的鉴别效率,以提升管制运行安全水平,首先分析管制工作信息加工过程,基于作业测验,设计管制员信息加工水平测验工具,依据信号检测理论(SDT)中的敏感性指标d与倾向性指标β来鉴别管制员信息加工水平;然后,通过实例进行聚类分析,并运用回归分析方法探究管制员神经系统特性对d、β的影响。结果表明:d、β分别是管制员信息加工能力与信息加工倾向的鉴别指标,管制员信息加工水平可聚类为3类,管制员神经系统的强度、灵活性能正向预测其信息加工能力,平衡性能负向预测其信息加工倾向。     

空管威胁、差错与意外状态的贝叶斯模型分析研究

为准确理解民航空中交通管理中各类人为差错数据的可靠性和相关性,为安全决策提供量化依据,对空管威胁、差错和意外状态数据进行贝叶斯模型分析。该方法在先验概率基础上,通过研究空中意外状态发生条件下威胁与差错各自发生的后验概率,获得上述3类安全信息的相关性大小排序。针对收集到的625起数据样本进行了研究,结果表明:与空中意外状态的发生相关性最大的3类差错依次为:管制员对机组的通讯差错、信息差错以及管制员对管制员的通讯差错;与空中意外状态的发生相关性最大的3类威胁依次为:程序威胁、相邻单位威胁和空中交通威胁。空管运行单位的安全管控应重点关注管制员/机组间的通讯差错,并针对各种可能出现的威胁预先制定应对程序。     

基于TRACEr的管制员差错风险量化分析

为准确辨识管制员(ATCO)的人为差错风险,量化预测不同认知领域的差错发生概率,根据认知差错回溯与预测分析(TRACEr)中的认知功能框架定义管制差错类型,分析心理差错机制的致因因素,将其作为根节点建立空中交通管理(ATM)不安全事件的贝叶斯网络;引入加权距离计算网络节点的条件概率,分析我国近10年的空管人误数据,以挖掘差错风险因素。研究结果表明:管制员的人为差错产生于各个认知领域,由此导致的不安全事件发生概率为0.040 7;警觉性失效、未充分学习、忽略危险、沟通误解和信息传输不清晰是主要风险因素,产生判断差错和信息传输差错的概率较大。     

空中交通管制员人因可靠性分析方法

为有效评价空中交通管制员作业可靠性,以人为差错评价和规避方法(HEART)为基础,开发面向管制员的人因可靠性分析(HRA)方法。首先分析管制员的工作任务,确定管制员通用任务场景(GTT);然后采用几何平均法、采样法对多源的基本人为差错概率(NHEP)进行融合;按照人-机-环-管的思路,结合已有方法的差错诱发条件(EPC)或绩效形成因子(PSF),综合确定管制员EPC,并结合德尔菲法,利用贝叶斯网络(BN)计算得到EPC的最大影响值;最后以管制员调配飞行冲突为例,运用文中所提方法计算人为差错概率(HEP)。结果表明:与传统单纯使用HEART方法和认知可靠性差错分析方法(CREAM)的计算结果相比,文中所提计算结果更为合理。     

管制员不安全行为干预策略研究

为了制定科学合理的干预策略、防止由管制员导致的两机相撞等不安全事件发生,运用系统动力学方法(SD)构建了管制员不安全行为干预策略模型,以S空管站为例,运用Vensim软件仿真模拟不同安全奖惩政策对管制员不安全行为的干预结果。结果表明:安全奖励政策可以有效干预管制员的差错行为,安全惩罚政策可以有效干预管制员的违章行为;高强度奖励政策-中强度惩罚政策组合干预效果最佳,即当对管制员奖励强度达管制员月薪的3.2倍,惩罚强度达管制员月薪的0.82倍,管制员不安全行为造成的不安全事件率能够降低85.6%。     

基于信息加工模型的管制员差错分类与分析

在Wickens的人类信息加工模型的基础上,加入注意功能、情景意识、内部和外部操作成形因素,建立了管制员信息处理模型。按照该模型,空中交通管制人为差错可按照认知领域分为感知与警觉性差错、短时记忆差错、长时记忆差错、判断与计划差错、响应选择差错和响应执行差错;影响管制员操作的情境条件可分为外部操作成形因素和内部操作成形因素。对以往空管人为差错的分析表明,在信息加工层面分类的人为差错更宜于确定差错的心理致因。基于该理论模型的差错分类系统可以改进人为差错分析的有效性和一致性,从而提高差错管理的有效性。     

基于突变理论的飞行签派员人因差错风险耦合演化研究

为了有效预防飞行签派员人因差错带来的航空安全问题,从内、外因素方面分析了飞行签派员人因差错风险因素,构建了基于尖点突变理论的风险耦合模型,计算了人因差错风险的耦合度,分析了飞行签派员人因差错风险在内、外因素作用下的演化过程;考虑随机扰动因子对人因差错风险的影响,对传统尖点突变模型进行改善,并计算了随机扰动因子的取值范围。结果表明:飞行签派员人因差错风险的耦合度为0. 883 2,处于强耦合度区间;当内、外因素的耦合作用强度均增加时,人因差错风险会发生突变;尖点突变模型中随机扰动因子的取值范围为(-0. 757 3,-0. 739 3)。     

管制员人为差错影响因素及指标权重分析

根据SHELL模型,将影响管制员人为差错的因素从内部因素和外部因素进行分析,内部因素包括管制员生理因素、心理因素、管制员业务技能三个部分;外部因素包括管制员与管制员班组之间、管制员与管制设备之间、管制员与管制程序等软件之间。通过分析和专家咨询,建立了影响管制员人为差错的影响因素指标体系,在模糊层次分析法的基础之上引入0.1-0.9标度法的三角模糊数,通过对各影响因素进行对比分析,得出了影响管制员人为差错的三级指标的重要度排序,排在前八位的因素依次为酒精及药物影响、形势意识、班组人员性格搭配、班组人员能力搭配、疲劳、人机界面、外界压力、情绪状态。为管制员培训和管理层进行安全检查提供了基础理论依据。     

基于STPA和模糊BN的AIDC移交人误研究

为评估因空管自动化系统功能不完备而潜在的管制移交人因风险,首先,采用系统理论过程分析(STPA)方法,构建空中交通服务设施间数据通信(AIDC)移交过程的安全控制结构图,识别出AIDC移交时的关键人误;然后,结合空管人误分类模型(HERA-JANUS)构建基于贝叶斯网络(BN)的人误分析模型,利用专家经验和模糊集理论量化各节点的先验概率;最后,通过Ge NIe软件训练数据,可视化诊断模糊BN,得到目标事件的发生概率,分析出关键人误。结果表明:STPA方法驱动下的模糊BN能够全面地识别AIDC移交过程中的关键人误致因,其中AIDC移交失败时系统无告警是管制移交过程中的重要人误风险源;当目标事件发生时,管制员"注意力分散"、"忘记监控"、"注意力不集中"和"警觉性降低"4种差错行为发生的概率占比较高,是造成管制移交时航空器小于安全间隔的关键差错行为。     

混凝土结构施工中人因差错的模拟

以施工现场人因差错真实准确的调查实测数据为依据,笔者采用人的可靠性分析方法建立了混凝土结构施工中人因差错发生及其对混凝土强度影响规律的数学模型,并编制了相应的模拟计算程序。将该模拟计算程序所得的考虑人因差错的混凝土强度模拟计算结果与实测的混凝土强度调查结果进行比较,二者具有很好的一致性,说明该数学模型和模拟计算程序是比较符合实际的,也是比较合理的。上述模拟计算结果为考虑人因差错的结构安全性分析以及人因差错的有效控制措施研究提供了参考依据。     

语音反应时特性的管制员疲劳风险分析

为了解管制员的疲劳状况,找出缓解疲劳的方法,对陆空通话音频文件进行处理,截取管制员回复机组的语音反应时,并结合NASA-TLX量表的自评值,验证语音反应时与疲劳度之间的关系,分析管制员的疲劳状况。结果表明,管制员的语音反应时与疲劳程度之间有一定的相关关系,当管制员的语音反应时较短时,其疲劳程度值也较小;管制员在不同时间段的警觉性不一样,9:30—11:30的警觉性较高,而13:30—15:30和23:30之后的警觉性较低。管制员在正常情况下,其反应时呈正态分布;当管制员处于疲劳状态时,其反应时稳定性降低,甚至不再服从正态分布。     

基于相依网络模型的扇区航空器分流方法研究

当某个扇区因突发状况而对航空器的管控力度不足时,需要对扇区内的航空器进行分流.依据空中航空器的冲突关系、管制员的移交关系及管制员对航空器的指挥关系构建管制-飞行状态相依网络模型.通过此模型,在综合考虑分流后管制员的负荷及对所有航空器管控难度的前提下设计优化目标,并采用粒子群算法求解找出最佳分流方案.该方案能够使分流后管制员负荷分布更加均匀,有效减少管制员因负荷过大而出现人为差错的安全风险;降低整体的管制难度,提高管制系统的可靠性和稳定性.     

飞行员中文陆空通话复诵差错影响因素研究

为研究母语陆空通话环境下我国航线飞行员复诵差错影响因素，采集跨越不同地区的26.1 h陆空通话录音，转录为2 760句中文陆空通话，提取陆空通话特征、管制员特征、飞行员特征和环境特征4个维度的11个影响因素，基于影响因素指标对陆空通话语句进行赋值，通过描述性分析、克-瓦氏方差分析和二元Logistic回归分析处理赋值数据，辅以深度访谈，对比分析塔台、进近、区域管制区内飞行员复诵差错的影响因素。结果表明：通话复杂程度、标准术语使用和频率干扰在各管制区均对复诵差错有显著影响；期盼倾向在塔台和进近管制区对复诵差错有显著影响；高度信息和管制地区仅在区域管制区对复诵差错有显著影响。研究结果可用于优化各管制区内管制员监听和飞行员复诵培训，减少语音通信人因差错的发生。     

施工过程中人因差错控制效率分析

以一个钢筋砼单筋梁受弯构件正截面承载力失效概率为例,通过数值模拟发现:检查抽样率为100%的首次检查对控制人因差错非常有效,提高取样率可以有效减少和降低人因差错的发生及其影响程度,但随检查次数增加检查效率直线下降。当对各种工序进行比较细致的检查时,适当提高结构参数设计值可有效防止由较难检查出来的微小人因差错引起的结构失效。显然,质检方法、检查次数、取样率和提高结构参数设计值对人因差错控制效率的提高是十分重要的;人因差错控制效率与检查人力、物力投入成正比。上述结论对合理控制施工过程中人因差错的方案选择具有一定的现实意义。     

不同流量等级下管制员特情反应时的相关性分析

为探究不同流量等级下管制员特情反应时间与疲劳状态、岗龄之间的关系及相互影响,利用Mangold-10生理多导仪采集一线管制单位管制员管制过程中的脑电信号,附以管制教员评测分数、特情反应时等数据,通过Matlab编程计算脑电波形的平均功率谱,进而构建了疲劳指数,数量化地表征当前管制员的疲劳程度。通过SPSS 20. 0软件分析拟合出管制员疲劳指数与反应时、岗龄的关系模型。结果表明,管制员反应时与疲劳指数呈现高度线性关系。管制员岗龄与反应时呈现三次函数关系,12 a岗龄为临界值。研究结果可为管制单位调度繁忙扇区人员及合理排班提供参考。     

基于HERA-JANUS模型的空管人误认知分析

空管人误分类分析是空管人误研究的基础。为了对管制员人误进行系统的分类研究,结合空管业务知识和认知心理学理论,对欧洲航空安全局和美国联邦航空局合作开发的HERA-JANUS模型的工作原理和流程进行较详细地分析。运用该方法模型,对我国一起空管不安全事件案例进行分析后得到3个由管制员所产生的人误差错,并对这3个人误差错分别从人误类型、人误认知、相关因素3方面进行详尽的分析研究,最后得出该不安全事件的21项人误结果。结果表明,HERA-JANUS模型能较全面地从深层次分析管制员的人误,其分类形式也便于开展空管人误统计。     

施工中人因差错调查

人因差错是造成建筑工程施工事故的主要原因之一。目前国内建筑行业由于实际施工操作人员大多是农民工,对他们的技术培训常常是不够的,再加上部分施工企业管理水平较低,造成在施工中人因差错屡屡发生。要研究施工中人因差错发生的规律及其影响,首先必须对施工中的人因差错进行有效的调查。在重点介绍直接调查法和问卷调查法的含义、操作要点、优缺点与相应措施的基础上,笔者通过案例分析,探讨了在实际调查工作中如何有效地运用这些调查方法,获得人因差错真实准确的数据资料,为研究施工中人因差错发生的规律及其影响打好基础。最后以调查得到的混凝土施工中人因差错发生与影响的一些规律为依据,笔者提出了有关人因差错建模的建议。     

安全氛围、心理资本对空中交通管制员违章行为的影响

为探究导致管制员行为差错的原因,提高管制员的可靠性,基于心理资本理论与社会认知理论,构建安全氛围、心理资本与违章行为的假设模型;采取实证调研的方法收集空中交通管制员行为的相关数据;应用逐步回归的分析方法对空中交通管制员心理资本与违章行为之间的作用关系进行实证研究。结果表明:安全氛围、心理资本对空中交通管制员的违章行为有一定的影响,即安全氛围与心理资本显著正相关,心理资本与违章行为显著负相关;在管理者承诺、安全政策、监管者行为、安全培训影响违章行为过程中,心理资本起部分中介作用;在管理者承诺、安全培训、安全意识、安全政策策影响故意违章行为的过程中,心理资本分别发挥完全中介与部分中介作用;找到了"安全氛围—心理资本—违章行为"的作用机制,将心理资本在安全氛围不同因素对违章行为的影响过程中发挥的作用细化。     

基于层次分析法的空中交通管制员疲劳致因分析

本文通过递阶层次结构建立了管制员疲劳致因关系图,运用层次分析法(AHP)建立了管制员疲劳评价指标体系和层次结构模型,结合某空管局管制员实际工作情况,对管制员疲劳致因因素及其影响程度进行分析。研究结果表明,判断决策疲劳(权重C=0.648)为管制员主要疲劳类型,感知觉疲劳(C=0.229)和动作疲劳(C=0.122)为次要疲劳类型;工作强度(C=0.333)、轮班模式(C=0.25)、睡眠情况(C=0.154)为管制员疲劳的关键性致因,而生物节律、设备可操作性、空域环境是管制员疲劳的主要因素。通过对疲劳致因的识别从而提出相应的缓解措施,以达到保障航空器安全运行的目的。     

考虑人因差错影响的结构可靠度计算方法

通过对单个或任意多个人因差错影响下构件截面失效概率计算方法的分析讨论,推导出在理想已知条件下的数学解析求解公式;在考虑人因差错对结构参数影响程度的空间离散化后,得出了相应的简化计算方法;并以一个单筋梁的正截面为例进行了失效概率计算和人因差错影响程度分析.在目前人因差错的发生及其影响规律的研究不完善、缺乏必要的数学模型的现实条件下,该方法对人因差错影响下构件截面失效概率的分析计算有一定的实用价值.