空中交通管制中人的可靠性模糊综合评价研究

人是空中交通管制系统中最灵活、最具适应性和最有价值的因素 ,而其行为也是最易受到不利影响的。由于空中交通管制中产生的人为失误 ,往往会导致航空器空中危险接近 ,严重的后果甚至会酿成空难。笔者从人 -机 -环境系统工程的观点出发 ,提出了空中交通管制中人的可靠性评价的指标体系结构模型。从人自身因素、软件、硬件、环境等方面指出了影响空中交通管制中人的可靠性的心理、空中环境等 17个子因素。运用模糊数学的方法 ,建立空中交通管制中人的可靠性定量评价模型 ,并用实例进行了验证。研究表明 ,该方法应用于空中交通管制中人的可靠性评价是一种新的尝试 ,其评价结果可为各级领导机构提供航空安全管理的决策依据。     

空中交通管制员疲劳状态实时监测方法的实现

在综合比较已有疲劳监测方法的基础上,结合空中交通管制岗位的特性,提出了基于面部特征识别的空中交通管制员疲劳状态实时监测方法,并讨论了其实现过程.首先从精确程度和可应用性两个角度对现有的疲劳监测方法进行了定性评价,确定了适合空中交通管制岗位的疲劳状态实时监测方法;然后讨论了基于面部特征识别的疲劳状态监测方法原理,设计了初步的疲劳监测指标,并通过试验确定了最终指标及其判定阈值;最后探讨了方法实现的可行性与实现流程,并对空中交通管制员疲劳状态实时监测与告警原型系统进行了初步功能设计.研究结果表明将基于面部特征识别的疲劳状态实时监测方法应用于空中交通管制岗位是适用、可行的,在此基础上进一步开发的疲劳监测系统将可为空中交通疲劳风险管理提供有力的支持.     

基于HEART方法的管制员调配飞行冲突的人为差错概率研究

空中交通管制员的核心任务之一是调配飞行冲突,故有必要对管制员调配飞行冲突的可靠性进行分析与评估.本文首次将HEART方法应用于管制员调配飞行冲突的人为差错概率分析,并根据相关人因可靠性分析方法对HEART中的任务分类和差错诱发条件进行了改进,从而提高了该方法在空中交通领域的适用性.改进后的HEART方法能对管制员调配飞行冲突的人为差错概率进行定量分析,并可发现起负面作用的差错诱发条件,可为管理部门有针对性地制定改进措施提供技术支持,对保障空中交通安全有序地运行具有重要的意义.     

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。     

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DORATASK的管制员工作负荷测量方法研究

空中交通管制员工作负荷测量的DORATASK方法是一种以时间占用率为依据的脑力负荷测量方法,由于该方法在工作负荷不同部分构成和测量上的差异,加之不同地域在管制运行不同席位间的分工各异,在管制员工作负荷的计算中缺乏密切结合我国空管运行实际而又简便可行的方法。在DORATASK方法的框架下,结合我国空管运行"双岗制"的情况,明确了"可测量"、"无法测量"、"脑力恢复"3个部分工作负荷的构成及其测量和估算方法,建立了管制员工作负荷测量模型。通过实地采集某管制区数据,使用模型对管制员的工作负荷进行测量计算,并对航班架次与管制员工作负荷的相关性进行了分析。结果表明,模型具有较好的敏感性和有效性。     

雷达管制员情景意识评价研究

为更好地评价管制员的情景意识,有效地预测管制员情景意识的发展趋势,保证航空管制过程中的安全,控制航空事故的风险事故率,运用集对分析的五元联系数法构建管制员情景意识的同异反评价模型,对管制员情景意识的致因因素进行对比分析,并以某一线单位空管局为例进行数据收集类比处理。结果表明,管制员的管制能力、周围环境分别处于同势区1级、3级,应激能力、疲劳程度均处于反势区183级。计算各阶偏联系数发现总体上管制员情景意识存在着一种波动式的发展趋势。因此,在风险管理上对管制员的应激能力、疲劳程度应提高关注度,多投入精力。该评价模型避免了传统评价模型无法进行预测分析的缺点,模型更加客观,同时避免了人为因素占比较大的缺陷,实现了管制员情景意识动态与静态的结合分析。     

生活事件对管制员疲劳的影响

管制员疲劳是关系到航空安全的重要问题之一。心理因素是导致管制员疲劳的一个重要因素,生活事件的发生往往会造成人的情绪波动,影响人的心理状态,因此探究生活事件是否作为管制员疲劳的重要致因有助于深入研究管制员疲劳问题。编制适用于管制员的生活事件量表,确定生活事件动态变化值,将管制员生活事件量表和多维疲劳量表在民航某空管分局进行发放与调查统计,分析生活事件对管制员疲劳的影响。结果表明:生活事件对于管制员疲劳有较大的影响;生活事件与管制员高度疲劳的三次曲线关系明显,说明生活事件对高度疲劳的管制员影响更大。     

基于交互指标的空中交通管制员工作负荷实时测量方法研究

管制员工作负荷影响着空中交通的安全和效率,视觉观察和语音通话作为管制员最常使用的交互于段,其对应的交互指标可以用于实时测量空中交通管制员工作负荷.利用眼动指标之间的共线性,使用因子分析方法建立综合评价因子,在保证信息完整度的前提下对评价指标进行降维处理,并以NASA-TLX量表所得主观负荷值为因变量、综合因子和语音交互指标为自变量建立回归分析模型,利用该模型综合评价空中交通管制员工作负荷,以为客观实时有效地测量管制员工作负荷提供方法借鉴.     

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%。