某航空公司飞行员飞行认知能力状况调查与分析

飞行员作为一项特殊职业,从客观上要求飞行员具备良好认知能力。从飞行认知能力入手对某航空公司的37名飞行员进行了飞行综合素质测试,分析年龄、职位、飞行时间和疲劳等因素对某航空公司飞行员飞行认知能力的影响。测试结果表明某航空公司飞行员在飞行认知能力上整体表现较好,但年龄、工作时间和疲劳等对飞行认知能力有所影响。建议航空公司对飞行员群体进行大规模测试,制定相应的培训计划并加强管理保障措施,对飞行员人为差错进行主动的风险管理,为民航飞行员飞行综合素质评估提供数据支持,为科学、合理的机组搭配和排班提供依据,对改善飞行安全、提高安全管理水平具有重要意义。     

飞行疲劳事件语义网络分析

为深入分析我国民航飞行员疲劳安全风险,建立符合我国民航特点的飞行员疲劳数据库,基于美国航空安全报告系统(ASRS)发布的飞行机组疲劳报告,采用语义网络分析的方法,研究200份机组疲劳事件报告中飞行员疲劳发生的时间、诱发因素、直接原因、人为因素、贡献因素及引发的后果,建立飞行疲劳事件语义网络图。用这个网络图,以飞行疲劳为起点,按照向前追溯疲劳原因和向后推演疲劳后果的步骤,实例分析美国UPS公司的货机坠毁事故。结果表明,应用飞行疲劳事件语义网络图,能够快速分析得出事故中飞行员疲劳发生时间特征、诱发因素、直接原因、人为因素、贡献因素和可能引发的后果。     

COVID-19疫情期豁免航班飞行机组疲劳风险预测

为预测新冠肺炎疫情期间民航豁免政策下国际航班飞行机组的疲劳风险，以及为防疫豁免政策提供科学的验证方法和思路，以飞行机组在飞行值勤期的警觉性为验证指标，然后基于SAFTE模型理论，构建飞行机组警觉性评估模型，以航空公司豁免航班飞行机组机上轮换计划为例，进行飞行机组警觉性的数值模拟仿真。结果表明，国际航线实行豁免办法飞行时，应重点关注返程阶段负责巡航飞行的机组成员疲劳风险管理和缓解。同时，模型结果验证了按照公司运行要求提供的机上轮换计划进行飞行时，责任机长在起飞和降落阶段有较高的警觉性。     

民航飞行员非技术技能评价模型的研究

为了准确地掌握飞行员的非技术技能,提高安全培训效能和飞行机组排班的科学性,对飞行员非技术技能的评价模型进行了研究,从飞行员的机组交流与合作能力、自动化系统意识、情境意识与决策、领导与管理、应激能力5个方面构建了飞行员非技术技能评价指标体系,运用灰色关联分析-因子分析相结合的方法建立了飞行员非技术技能评价模型。运用此模型对某航空公司5名不同背景的飞行员的非技术技能实施了评价。研究结果表明:此模型可以定量地判定飞行员非技术技能的高低,并能够识别飞行员非技术技能的薄弱环节。     

基于改进TOPSIS方法的飞行员疲劳风险评价研究

飞行员疲劳是关系到飞行安全的重要问题之一.对飞行员疲劳状况进行分析和评价可以有效防止因飞行疲劳引发的飞行事故.在分析飞行员疲劳的影响因素确定疲劳风险评价指标的基础上,通过主客观赋权法结合的综合赋权法确定各指标的权重,建立了飞行员疲劳风险评价指标体系;结合飞行员疲劳状况问卷调查结论,采用改进了的TOPSIS方法对该指标体系进行验证研究,结论表明各指标权重与问卷调查结果基本一致.     

飞行疲劳风险综合评价量化研究

飞行员疲劳会降低对情境意识的觉知,导致判断能力和操作能力下降,威胁飞行安全。对飞行员的疲劳状况进行综合量化评价可以为控制和缓解飞行疲劳风险提供有效依据。通过综合分析飞行疲劳影响因素,在确立飞行疲劳风险综合评价指标体系的基础上,采用证据理论解决评价过程中遇到的不确定性问题,结合MATLAB软件进行算例仿真验证,实现对飞行疲劳风险的量化。结果表明:证据理论方法可以有效利用影响疲劳的各种评价指标综合判断飞行员的疲劳状况,实现评价结果量化。结合MATLAB软件计算可以作为飞行员自我评价的有效工具,也可以作为管理人员进行疲劳风险管理的工具。     

模拟SPO情境中的飞行员脑力负荷测量与分析*

为探究单一飞行员驾驶模式（SPO）下飞行员的脑力负荷水平,设计并实施模拟单人驾驶情境中的非正常任务场景处置实验。首先,基于准5级模拟驾驶舱,设计飞行任务场景;其次,招募20名航线飞行员被试,开展模拟飞行实验,记录被试的生理数据心率变异性指标及眼动数据;最后,结合客观生理数据以及主观量表进行脑力负荷分析,记录单发失效故障处置时间并进行任务绩效分析。研究结果表明:与双人制机组相比,单人驾驶情境中飞行员的脑力负荷增幅并不显著,处于可接受范围;单人制驾驶舱的任务设计及智能辅助系统使用对于降低飞行员工作负荷,提升飞行绩效至关重要。研究结果可为单一飞行员驾驶模式实施提供理论支持,并为未来单人制驾驶舱及机载自动化系统设计提供指标参考。     

防疫豁免政策下的飞行机组舱内警觉性预测仿真

为验证《疫情期间豁免机组成员值勤期、飞行时间限制的实施办法》的可行性,以及为其提供科学依据.以飞行机组成员在驾驶舱内的警觉性变化为验证指标,基于警觉能理论,建立量化评估驾驶舱内飞行机组警觉性的数学模型,以飞行过程中的轮换安排为例进行舱内机组警觉性的数值模拟仿真,并对比分析"CCAR-121部"规章与"豁免办法"中不同飞...     

面向SPO的飞行员诱发振荡自适应抑制策略仿真研究

单人制机组运行(Single Pilot Operation, SPO)场景中，飞行员负荷与疲劳会使飞机操控精度降低，甚至出现飞行员诱发振荡(Pilot Induced Oscillation, PIO)现象。为缓解PIO问题，分析了飞行员操作增益和时延对飞机振荡的影响作用，并建立基于生理指标和外部条件的认知能力评估模型，以设计飞行员诱发振荡自适应调节策略。通过建立认知能力与飞行员操作水平的对应关系，实现了基于飞行员身体状态和外部条件所需为输入的飞行员诱发振荡抑制过程。以A320机型为例设置模拟场景，采用MATLAB进行仿真。结果显示：在诱发振荡初期，飞机驾驶超调量降低了约25%;50 s内，相同参数下的诱发振荡超调量平均减少了约66%,并逐渐步入稳定状态。这表明基于认知能力评估的自适应调节模型能够缓解单一飞行员工作负荷和疲劳，增加飞行员操纵的动态和静态稳定性，有效抑制了单人制机组运行时由人的因素引起的诱发振荡问题。     

驾驶疲劳恢复时间的心电信号分析

适当的休息能有效缓解驾驶疲劳,提高行车安全。为探究科学的驾驶休息时间,开展试验,用MP150多通道生理信号采集仪,采集20名驾驶人4 h模拟驾驶作业后休息时的心电(ECG)信号,分析ECG信号的变化规律。结果表明:在驾驶疲劳恢复期,ECG指标心率(HR)、间期标准差(SDNN)、低高频比值(LF/HF)、样本熵(SampEn)与恢复时间高度线性相关,且性别差异对疲劳恢复期ECG指标有显著影响;驾驶人的心理疲劳恢复时间早于生理疲劳恢复时间;驾驶人主观恢复时间相对于客观疲劳恢复时间有提前现象;建议连续驾驶4 h后男性驾驶人休息时间不少于24 min,女性驾驶人休息时间不少于27 min。     

Are pilots at risk of accidents due to fatigue?

PROBLEM: There is concern in the aviation community that pilot schedules can lead to fatigue and increased chance of an aviation accident. Yet despite this concern, there is little empirical analysis showing the relationship between pilot schedules and commercial aviation accidents. This study attempts to demonstrate an empirical relationship between pilot schedules and aviation accidents. METHOD: Data for human factors-related accidents and pilot work patterns were identified. The distribution of pilot work schedule parameters for the accidents was compared to that for all pilots using a chi-square test to determine if the proportions of accidents and length of duty exposure were the same. If the distributions are the same, then one could infer that pilot human factor accidents are not affected by work schedule parameters. RESULTS: The proportion of accidents associated with pilots having longer duty periods is higher than the proportion of longer duty periods for all pilots. DISCUSSION: There is a discernible pattern of increased probability of an accident as duty time increases for commercial aircraft pilots in the United States. IMPACT ON INDUSTRY: The analysis suggests that establishing limits on duty time for commercial pilots would reduce risk. Such a rule is likely to be expensive and could substantially impact the commercial airlines. In return, there is likely to be a reduction in the risk of commercial aviation accidents due to pilot fatigue.     

增强机组监控技能,确保飞行安全

良好的监控技能对确保飞行安全 ,预防飞行事故发生有十分重要的作用。但由于多方面原因 ,当前的飞行机组监控工作还存在不少问题 ,并成为多起飞行事故主要原因之一。笔者从四方面 ,对民用航空飞行中缺乏良好监控的原因予以分析和说明 :持续有效的监控工作不符合人的本性 ;现行规章制度中未把机组监控技能作为所有机组成员 ,尤其是对辅助操纵者的一项重要任务加以确定 ;现有管理制度与管理观念 ,更多关注行为结果而不是行为发生过程 ;飞行训练中未将其作为重要飞行技能加以训练。笔者强调指出 :采用标准操作程序 ,提高相应飞行阶段的监控技能 ,对不同飞行阶段的工作负荷予以计划和控制、进行工作优先排序 ,加强机组成员间配合 ,在训练中强化监控技能培养等措施 ,有助于改进和增强飞行机组的监控技能 ,确保飞行安全     

基于模糊数学的民航航路鸟击概率计算模型研究

随着全球生态环境的不断改善,以及噪音更小进气口更大的喷气式客机的投入运营,航路鸟击日益成为威胁民航安全的重要因素之一。以美国25888条航路鸟击事件为例,通过对其进行分析和统计,确定出航路鸟击的影响因素,并构建了基于模糊综合评价法和层次分析法的航路鸟击概率计算模型;该模型能够用来预测某一航班在指定时间段,指定高度受到某种鸟类撞击的概率值,飞行计划制定人员可以根据该值是否可接受来调整飞行路线,机组也可以提前做好防范预案,从而降低航路鸟击造成的经济损失,确保人员安全,保障飞机在航路上的安全运行。     

Effects of controller-pilot communication medium,flight phase and the role in the cockpit on pilots’ workload and situation awareness

This study explores the effects of communication medium, flight phase, and the role in the cockpit on pilots’ workload and situation awareness. Eight pilots with the experience of Controller-Pilot Data Link Communications (CPDLCs) participated in this simulated experiment. Two types of communication medium (voice and datalink), three types of flight phase (departure, cruise, and arrival), and two types of role (pilot flying and pilot non-flying) were investigated in the experiment. The results indicated that flight phase is a significant factor and cruise is the most suitable phase for datalink use on pilots’ acceptance, workload, and situation awareness performance. Both medium and role were not the significant factors. Since there is no significant difference on medium when no extra tasks and interferences involved in a normal flight, that the use of CPDLC can be justified during all phases of a no-event flight. In addition, the results of usability indicated that the simulated CPDLC with command selection functions proposed in this study provides good utility for the participants. In order to use the CPDLC for all phases of flight in the future, adding more command selection functions in place of typing messages by pilots and accommodating appropriate interfaces for different phases are recommended to enhance the usability of the CPDLC unit.     

基于TEM模型的民航不安全事件关联规则挖掘与分析*

为了预防民航不安全事件的发生,应用机组威胁与差错管理（TEM）模型分析2014—2020年民航事故/征候的航空安全报告资料,提取事件里存在于民航运行风险中潜在的情况、威胁、机组差错等因素,通过改进的关联规则方法挖掘其中的关联关系,包括挖掘与事件严重程度有关的因素,找到TEM模型中的关键因素和影响航空器结束状态的致因因素,并进行关联网络图分析。研究结果表明:手动操纵/飞行控制差错、缺少/不足的飞行培训和安全管理、飞行员之间沟通差错与程序执行错误是造成事故/征候的显著因素;关联规则能够有效利用航空安全报告信息,通过定量的方法挖掘事故/征候的特征,找到影响民航不安全事件的强关联因素,为民航安全管理人员提供决策依据。     

The effects of Crew Resource Management (CRM) training on flight attendants' safety attitudes

IntroductionA number of well-known incidents and accidents had led the aviation industry to introduce Crew Resource Management (CRM) training designed specifically for flight attendants, and joint (pilot and flight attendant) CRM training as a way to improve teamwork and communication. The development of these new CRM training programs during the 1990s highlighted the growing need for programs to be evaluated using research tools that had been validated for the flight attendant population.MethodThe FSAQ (Flight Safety Attitudes Questionnaire—Flight Attendants) was designed specifically to obtain safety attitude data from flight attendants working for an Asia–Pacific airline. Flight attendants volunteered to participate in a study before receiving CRM training (N = 563) and again (N = 526) after CRM training.ResultsAlmost half (13) of the items from the 36-item FSAQ showed highly significant changes following CRM training. Years of experience, crew position, seniority, leadership roles, flight attendant crew size, and length of route flown were all predictive of safety attitudes.Practical applicationsCRM training for flight attendants is a valuable tool for increasing positive teamwork behaviors between the flight attendant and pilot sub-groups. Joint training sessions, where flight attendants and pilots work together to find solutions to in-flight emergency scenarios, provide a particularly useful strategy in breaking down communication barriers between the two sub-groups.     

CREAM失误概率预测法在驾驶舱机组判断与决策过程中的应用

CREAM强调人在生产活动中的绩效输出不是孤立的随机性行为,而是依赖于人完成任务时所处的环境或工作条件,它通过影响人的认知控制模式和其在不同认知活动中的效应,最终决定人的响应行为。在驾驶舱内,机组的绩效输出不仅仅是人的自身行为,还依赖于其完成任务时所处的情景环境,所以CREAM方法能够结合驾驶舱环境对机组的认知差错进行分析。在飞行中,驾驶舱内机组非常重要的一个环节是判断与决策过程,这一过程中包括询问、讨论、确定方案、执行、反馈五个环节。本文将通过分析这五个环节的相互关系及影响,以明确这种讨论过程是减少机组人为差错发生的一种有益方式,然后应用CREAM的预测法对这五个环节进行定量化分析,得出机组判断与决策过程的失误概率,完成对机组认知行为的客观评价,并为以后能够定量化研究驾驶舱内飞行员认知差错提供方法的借鉴。     

不同类型压力对飞行员安全绩效的影响规律研究

为探究各类型压力对飞行员安全绩效的影响规律,为飞行员日常工作管理提供依据,选取某航空公司200名飞行员进行压力测试,并调取其近6 a的飞机品质(QAR)数据,通过相关性分析和线性回归分析将飞行员压力数据与其QAR数据进行对比分析,探究飞行员压力对飞行安全绩效的影响规律。研究结果表明:工作负荷压力、家庭压力、人际关系压力和组织管理压力会显著负向影响飞行员安全绩效;角色压力和专业发展压力会显著正向影响飞行员安全绩效。