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。     

空中交通管制员职业素质模糊综合评价

提出一种管制员综合素质的评价方法;构建管制员综合素质评价指标体系和模糊综合评价模型;应用专家打分法确定指标的权重判断矩阵数据和隶属度数据;采用层次分析法对判断矩阵进行处理得到指标权重数据;按照评价模型的程序对权重数据和隶属度数据进行处理,最终得到管制员综合素质的评价值,根据评价结果提出了提高管制员综合素质的对策。     

管制员安全能力模型研究

为准确评价管制员安全能力,基于能力的定义和管制员工作职责,界定管制员安全能力的内涵;依据该内涵及其工作特性,建立由身体素质、业务素质和意识3个结构维度组成的管制员安全能力模型。其中,身体素质包括生理状况和心理状况;业务素质包括教育状况、培训状况、技能状况和经验状况;意识包括安全意识和工作意识。在各项指标性质差异较大情况下,利用功效系数法实现评价指标的标准化以减小误差,客观反映指标情况,同时采用G1-法和熵值法集成的主客观综合赋权法确定指标的权重,在一定程度上弥补主客观单一赋权的不足,最后通过逼近理想解排序法(TOPSIS)评价管制员安全能力。结果表明,按照从大到小排序对管制员安全能力的影响因素依次为意识、身体素质和业务素质。就对所论能力的影响而言,心理状况强于生理状况;技能状况强教育、培训和经验状况;安全意识对意识的影响大于工作意识。     

基于视频分析的空管员违规行为识别方法*

为利用视频数据对空管员违规行为进行智能化分析,降低不安全事件发生率,提出2阶段的违规行为识别模型（AR-ResNeXt）,基于实地调研构建空管员视频数据集,利用最小化动态多实例学习损失函数和中心损失函数,获得违规行为检测的判别特征表示,结合异常回归网络和ResNeXt网络,完成对空管员违规行为的时序区间检测与动作分类。研究结果表明:AR-ResNeXt模型在自制数据集中,其帧级AUC达到82.9%,分类准确率达到87.8%,可准确识别空管员发生违规行为的时序区间并进行分类,研究结果可为保障空中交通安全奠定基础。     

空中交通管制进近程序间隔安全性评估模型

空中交通的飞行冲突问题日益严重,笔者认为对空中飞行碰撞风险问题研究非常必要,旨在建立进近程序间隔评估模型。通过对影响进近间隔因素的分析确定了各因素对进近间隔的影响程度。应用假设平移法证明了导航台(VOR/NDB)顶空盲区内飞机报告过台位置偏离顶空盲区中心的距离与该距离下报告的飞机数量服从正态分布。应用概率等数学方法计算求得各因素决定的间隔,由各因素间的相互关系确定了模型间隔如何满足各因素确定的间隔。建立了进近间隔评估模型并对模型进行了验证和推广。     

A model of the air traffic controller's picture

This paper reviews the development of a model of the air traffic controller's mental image, ‘picture’, or situation awareness, used for controlling air traffic. The computerised model's development, origins and theoretical basis are outlined, and the model is described in some detail in the context of current air traffic operations. The model can be utilised to explore the potential impacts of future automation on the cognitive performance of the air traffic controller. The general potential contributions of the area of cognitive modelling to system design and training in accelerating industries such as air traffic control, are also discussed.     

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。     

基于粗神经网络的管制员工作差错风险预警模型

针对空中交通管制员工作差错风险类型,指出指标体系建构过程的动态性特征,从个人、团队、设备、环境及管理几个方面,建构预警指标体系,运用粗糙集在数据挖掘方面的优势,通过基于属性重要度的启发式约简算法,提取关键指标,剔除冗余指标,可以实现在不丢失关键预警监控对象的情况下,结合BP人工神经网络构建实时预警模型,既有利于加快运算速度,又有利于进行重点监控.经过实例仿真,粗糙集与BP网络结合建构的预警模型,能有效针对管制员工作差错风险进行实时预警监控.     

考虑等待位置的航空器交叉滑行冲突概率模型

为解决交叉道口冲突范围定义不完整等问题,提出了航空器交叉滑行冲突概率模型。该模型针对交叉滑行道结构特点,以T型交叉口为例,综合等待位置、机身长度、喷流范围等要素,扩展冲突区域,基于实时速度、位置变化构造冲突概率模型,并利用速度分布密度函数对模型求解。仿真验证表明:模型能计算不同运动状态的中型机在T型交叉口处的冲突概率,T型道口等待位置对冲突概率影响较大,等待位置较近将造成冲突判断延迟,等待位置较远会产生虚警误判,致使滑行中断。利用实际滑行轨迹验证,结果表明:模型能够再现T型道口上2架中型机滑行冲突产生、发展及解脱过程,计算结果与实际运行情况一致,能为管制员、飞行员提前判断冲突,及时采取措施提供依据。     

管制员认知偏差测评量表的编制与应用

利用信息加工模型,结合管制工作的特殊性,编制出管制员认知偏差测评量表。利用该量表对管制员认知偏差进行测量,结果表明管制员管制过程中存在较大的认知偏差;不同性别及年龄的管制员在认知偏差方面存在显著差异。     

基于主成分分析法的空管多指标安全综合评估研究

在空中交通管制运行风险识别的基础上,建立反映其安全状况的指标体系,并确定指标的量化方式。运用主成分分析法对指标数据进行处理,建立管制安全综合评价模型;通过实例对管制安全的评价结果进行分析,认为管制员违规操作和技术水平是影响管制安全运行的重要因素,另外空管设备的完好程度对管制安全存在较大的隐患。根据建立的模型,对4个管制单位的安全性进行了评价。综合评估的结果为空管部门制定安全措施及预防对策提供科学的分析依据。     

一种改进的混合交通交叉口安全仿真评价方法

为解决经典冲突分析模型SSAM中最小碰撞时间方法在冲突仿真中的不足,根据混合交通中机动车、非机动车及行人的运行特征并基于交通冲突理论,提出在交通仿真模型中易于实现的冲突时刻差法,即通过测量任意2股车流经过潜在冲突点的时间,计算冲突发生的时间差值。该方法可以通过交通仿真软件的二次开发方便地实现对混合交叉口交通安全状况的评估。最后以典型混合交通交叉口绿灯间隔评价为例,对比分析了2种方法的适用性。结果表明,冲突时刻差法比最小碰撞时间法更能细致刻画交叉口的安全水平;在不同的绿灯间隔水平下,后一种方法比前者漏检80%以上的交通冲突,冲突时刻差法更能适应混合交通交叉口安全仿真分析评价的需要。     

空中交通管制员与飞行员通信风险评估指标体系研究

对空管安全风险管理的关键环节——管制员与飞行员的通信过程进行分析,探讨管制员与飞行员通信失误的表现,分析造成通信失误的原因,从人员、设备、环境和管理4个方面探讨通信风险因素。在此基础上,构建管制员与飞行员通信风险评估指标体系,包括总体层、因素层和指标层3个层次及18项评估指标。通过对通信风险进行监测、评价和管控,帮助管理人员发现通信过程存在的安全隐患,增强管制员与飞行员通信工作的可靠性,从而提高空中交通安全水平。     

民航空管安全文化建设探析

根据民航空管安全发展的客观规律,在综合考虑践行空管持续安全理念、减少空管人为差错、建设空管安全管理体系的基础上,提出要实现我国民航的持续安全,就要构建并不断完善空管安全文化建设的有效手段和途径。对空管安全文化建设的途径展开了深入探索,并提出了相关建议和措施,包括开展技能竞赛等文化娱乐活动、建立管制员心理培训与辅导机制、提升管制员新技术适应能力等。空管安全文化的建设是空管发展的坚强后盾,有效手段和措施建设的推进将成为航空运行安全的有力保障。     

基于基准系统比较法的雷达间隔评估

为缓解我国目前飞行流量日渐增加、空域紧张等情况,提出了一种系统评估航空器雷达间隔的新方法。首先,介绍了雷达间隔研究所使用的基准系统比较法,给出了分析方法和评估流程;其次,在综合考虑影响飞行安全各种因素的基础上,利用近距离危险接近概率(CAP)模型和基准系统比较法,建立了航空器间的雷达间隔评估模型,可对航空器飞行安全进行量化分析评估;最后,利用统计学知识和实测数据对该方法进行对比验证。结果表明:1)不同精度的雷达与雷达安全间隔密切相关,直接影响空中交通流量和航空器的运行效率;2)对于普通二次雷达,N-N模型更能反映雷达角度误差的分布情况;3)当雷达间隔为5 n mile时,危险进近概率为1.382 1×10-11,用精度更低(雷达角度误差为0.138 13)的雷达替换时,为保证航空器飞行安全,雷达间隔应增大到5.3 n mile;4)使用高精度雷达进行管制指挥和监控,可提高飞行流量,缓解航班延误,提升管制效率。     

基于隐性危险驾驶人感知特性及判别模型研究*

为研究驾驶人在隐性危险场景中危险感知行为,基于Bayes判别法,将驾驶行为指标作为输入变量,建立驾驶人危险感知能力预测模型。结果表明:驾驶员在显性危险场景的纵向加速度显著低于隐性危险场景;驾驶人在隐性危险场景中TTC值小于显性危险场景;在被试车辆与轿车、行人、非机动车冲突3种交通冲突场景中,驾驶人对行人危险感知能力最弱。研究结果对提高道路交通安全水平以及驾驶人应急避险能力具有一定实际指导意义。     

Stress among air traffic controllers: Occupational sources of coronary heart disease risk

This study attempts to assess the sources of occupational stress on air traffic controllers. It is based on data collected from a majority of air traffic controllers at a large U.K. airport. There are two unique methodological features described in this article. First, the use of the repertory grid technique as a method of generating work stressor variables, and second, the use of the multiple logistic equation as a coronary heart disease risk index.     

基于贝叶斯网的交通事故机理分析

针对道路交通事故的形成机理进行定性、定量研究,根据我国道路交通事故记录数据特征,应用贝叶斯网对事故发生概率进行定量分析.引入"驾驶员紧张度"和"道路线形合理度"两个隐节点,建立了事故分析的贝叶斯网多层隐类模型,采用最大似然估计方法确定了模型的边缘概率和条件概率.将贝叶斯网模型应用于国道104二级公路(K1310+000～K1330+000)的事故分析中,运用贝叶斯网分析软件包Netica对其历史事故记录数据进行分析.结果表明: 贝叶斯网不仅可以定量计算某种道路交通状态下的事故发生概率,而且可以找出影响事故概率的关键原因和最不利状态组合(事故概率最大时的道路交通状态).     

空中交通管制员的情境意识与航空安全

大部分空管不安全事件与空中交通管制员情境意识下降有关，研究管制员情境意识，预防管制员工作中情境意识下降对于预防空管不安全事件具有十分重要的意义。笔者讨论了空中交通管制员情境意识的意义、常见的管制员情境意识问题、管制员情境意识下降的原因以及提高和维持管制员情境意识的方法四个重要的管制员情境意识问题。笔者特别提出，采取积极的措施预防注意力分散、提高专业技术水平、主动管理工作负荷、管理班组资源是空中交通管制员在工作中获得和维持良好情境意识的途径。     

Work domain analysis for air traffic controller weather displays

INTRODUCTION: Adverse weather conditions have a major impact on National Airspace System (NAS) operations. They create safety hazards for pilots, constrain the usable airspace for air traffic control (ATC), and reduce the overall capacity of the NAS. A system-wide dissemination of weather information to controllers could theoretically improve safety and efficiency. PROBLEM: However, it is currently unclear what weather information would be beneficial for tactical operations. Furthermore, no previous research has empirically evaluated optimal presentation designs for ATC weather displays. Ill-designed weather displays can cause safety hazards by presenting redundant information (i.e., by increasing the cognitive load) and display clutter (e.g., by interfering with the visual extraction of traffic data). METHOD: In the present paper, we outline our use of cognitive work analysis (CWA) techniques for the assessment of weather information needs for terminal controllers. RESULTS: Specifically, we describe how the CWA modeling tools helped us reveal instances in the terminal domain where weather information is lacking or insufficiently disseminated. We used our CWA results to drive the development of weather display concepts and to set up a high-fidelity simulation capability. IMPACT ON INDUSTRY: By means of high-fidelity simulations, we can empirically evaluate controller weather information needs in order to propose weather displays for increased aircraft safety and efficiency of terminal operations.