面向特情的航线飞行员视觉注意分配研究

为降低飞行中人因事件的发生比例，保障飞行安全，面向进近过程中飞机发动机火警处置任务，开展模拟飞行试验，探究飞行特情中飞行员视觉注意分配情况；记录被试在4个兴趣区域(AOI)的5项视觉注意分配指标，同时，记录试验中被试的决策行为和飞行绩效指标；结果显示，火警发生前后，飞行员被试在主飞行显示器(PFD,即AOI 2)上的5个视觉注意分配指标均显著高于其他AOI;在火警前阶段，被试在主火警灯(即AOI 1)的注视点数(FC)、注视时间(FT)、FC占比(PFC)、FT占比(PFT)和平均注视时间(AFD)值显著低于导航显示器(ND,即AOI 3)和发动机显示和机组警告系统(EICAS,即AOI 4),而在火警阶段，AOI 1的FC、FT、PFC和PFT显著高于AOI 4;机长组被试在PFD上的FC、FT、PFC和PFT显著低于副驾驶组；机长组更多选择落地后执行火警记忆项目。研究结果表明：飞行特情中，飞行员的视觉注意分配仍服从驾驶—导航—交流—系统管理任务优先规则；主火警灯故障会对飞行员的注意分配造成干扰；飞行经验可以改善飞行员的视觉注意分配。     

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。     

基于Petri网的进近操作管理模型研究

据世界民航所发生的飞行事故情况看,进近着陆阶段时间短、任务重、环境复杂,是飞行事故多发阶段,占很大的比重,因此进近着陆是保证飞行安全的重要阶段。大多数事故是发生在仪表着陆系统出现故障的非精密进近方式。以机组非精密进近的主要飞行操作为基础建立基于Petri网的事故致因模型,统计分析相关的致因因素,计算相关风险值,通过对数据的分析反馈,形成对相应飞行员的针对性学习及训练的系统性管理模式。     

如何预防飞行过程中的不安全因素

民航飞机的运行过程大致分为起飞、爬升、巡航、航路下降、进近、着陆6个阶段。飞机起飞爬升和进近着陆是飞行事故的高发阶段。笔者分析了飞行各阶段的危险源,尤其将起飞爬升和进近着陆两个阶段作为主要研究内容;指出了飞行各阶段的关键操作技术及原理;提出了起飞可能面临多种危险,给出了起飞前机组风险意识检查单,并列出了国际飞行安全基金会(FSF,FlightSafetyFoundation)提出的进近着陆风险意识检查单;运用机组资源管理工具使飞行员树立安全风险意识,从而达到降低飞行事故率,提高飞行安全水平的目的。     

基于领导生命周期理论的民航飞行机组搭配问题

为更合理地调配民航飞行机组、减少因驾驶舱交流和监督不良造成的飞行事故,采取聚类方法分析机长与副驾驶的卡特尔16PF人格特征问卷(16PF)测试数据,结合领导生命周期理论从人格特征角度研究飞行机组搭配和管理方式。经数据分析后将人格特征因子分为外向宜人性和领导决策性两类,根据这两个分类维度分别将机长与副驾驶分为四种类型并给出分类指标和解释,可以判断机长管理方式倾向和不同类型副驾驶的表现特征。对不同管理倾向机长与不同类型副驾驶的搭配及管理方式提出建议;对直陈性差的顺从型副驾驶提出更有针对性的改善驾驶舱协助交流的训练建议,能改善机组资源管理(CRM)、预防飞行机组不安全行为。     

基于灰色聚类方法的航空公司飞机进近着陆阶段安全性评估

进近着陆阶段时间短、任务重、环境复杂,是飞行事故多发阶段。飞行机组应当具备过硬的心理素质和熟练的驾驶技术,严格执行标准操作程序,提升稳定进近能力和复飞的决断能力,保障飞行安全。本文通过综合分析民用飞机在进近着陆时的影响因素和QAR译码数据,建立相关指标体系,构造出相应灰色聚类评价模型,根据综合聚类系数对航空公司某阶段飞机进近着陆安全性进行评估。该研究为航空公司进行进近着陆阶段安全性评估提供了一种较为科学的定量化依据,对于保障飞行安全具有现实意义。     

民航飞行员超限行为评价方法研究

为了客观评价航线飞行员安全操作水平,基于M航空公司B737-800机型飞行品质监控项目及标准,统计2014-2017年各飞行阶段中超限事件发生频次,结合专家访谈,对评价体系进行优化,最终得到7项评价指标.针对倾向超限的现象,采用百分位法划分倾向超限等级,结合M公司飞行品质监控项目评价标准,引入熵权物元法建立航线飞行员超限评价模型.采集M航空公司飞行大队26位飞行员384个航班的QAR数据,应用该评价模型进行分析.结果 表明,26名飞行员的飞行安全操作水平均为良好,与实际情况基本符合,但是对于特征值偏高的飞行员,应当加强关注和训练.     

民航飞行员风险心理与操作水平相关性研究

为研究民航飞行员风险心理的构成及其对飞行操作水平的影响,从风险容忍、危险态度和风险知觉3个维度,提出风险心理的测量和聚类分级方法;基于飞行品质监控(FOQA)标准和飞行数据,建立融合起飞、初始爬升、进近着陆各阶段特征参数的飞行操作评价指标体系和模型;将27名被试的风险心理聚类分成低中高3类,并随机调取每类被试所执飞航班的飞行快速存取记录器(QAR)数据各50组,输入到飞行操作评价模型进行计算。结果表明:民航飞行员的风险心理与飞行操作水平之间存在相关性;低风险心理的飞行员操作水平较高,高风险心理的飞行员操作水平最差,即心理风险越低,操作水平越好。     

基于TFF-FTA方法的飞行进近着陆事故致险因素分析

为开展飞行进近着陆阶段事故致因风险的精准分析,提出了三角模糊函数(TFF)与事故树(FTA)结合的综合致因分析方法.基于文献分析法与专家调查(Delphi)法建立了以飞行员处置不当、飞机故障、环境恶劣等17个指标为中间事件,反应延时、决策错误、遗忘信息、指令错误、理解错误、执行错误等24个指标为基本事件的飞机进近着陆事故致因事故树.运用三角模糊函数将基本事件发生概率转化为三角模糊数,采用三角逻辑门计算得到基本事件的模糊结构重要度,即各致险因素重要度排序.结果表明,飞行员决策与操纵技能、机场进近着陆管控及恶劣天气变化是飞行进近着陆事故影响关键因素,航空公司及空管部门应加大预防性控制,辨识并消除事故隐患.     

进近着陆运输飞行事故原因及预防对策研究

进近着陆是最容易发生重大运输飞行事故的阶段,笔者对1980—1996年发生的民航运输飞行进近着陆事故进行了统计分析。结果表明:事故的主要原因是人为因素和环境因素,事故结果主要为飞机失去控制和可控飞行撞地的结果,飞机撞地后起火往往造成机组人员和乘客大量伤亡;加强研究民航飞行安全中的人为因素控制,改善进近着陆的环境系统,重视机场应急计划的编制和应急救援的模拟演练等措施,对降低进近着陆阶段的飞行事故次数、改善航空运输安全和减少人员伤亡具有重要意义。     

基于专家-新手范式的飞行员模拟仪表进近注视特征差异研究

为探究飞行员注意资源在驾驶舱仪表间的分配策略,利用眼动仪、DA-42飞行模拟机等搭建仪表进近模拟飞行试验平台,基于专家-新手范式采集飞行教员和飞行学员的眼动数据,并利用注视熵率表征被试者扫视行为的随意性.结果表明:在最后进近航段,全体被试者高度关注姿态仪、水平状态指示器和高度表3个兴趣区,注视时间占总注视时间的78％以上;绩效优组在空速表、高度表、垂直速度表和其他区域的注视时间百分比显著高于绩效差组,而在各兴趣区的平均注视时长显著低于绩效差组;绩效优组的注视熵率显著高于绩效差组,这意味着其在仪表进近过程中的扫视灵活性更大.研究可为指导飞行员培训、预防飞行员人为差错提供参考.     

基于QAR记录数据的民航飞行员操作特征指标结构研究

为了定量评价飞行员的操作水平,进行了飞行员操作特征指标结构的研究.首先根据操作行为的心理学原理,结合飞行员的操作行为特点对飞行员的操作行为进行分析,得到4个描述民航飞行员操作特征的指标向量:完整性、平稳性、准确性、及时性.以E190飞机为例,结合该型飞机的QAR记录数据以及相关的监控标准,形成了一套完整的能够反映飞行员操作特征的指标结构,并建立其计算模型.以及时性为例,对某航空公司的3位E190机长操作的及时性做出定量评价.该指标结构的研究实现了对飞行员操作水平的定量评价,为中国民航的飞行训练和飞行安全管理工作提供了技术支持.     

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。     

基于民航安全信息文本挖掘的进近着陆致险因素分析

为有效识别飞行进近着陆阶段致险因素,以进近着陆不安全事件为对象,利用Python语言和文本挖掘方法对文本进行预处理,获取包含关键特征值和特征权重的高维稀疏原始特征向量集合;利用卡方统计对致险因素原始特征项进行降维,得到30个维度文本特征项,借助词云图将文本挖掘结果可视化;通过人为因素、飞机故障、环境因素和管理因素4个层...     

组织因素对飞行员不安全行为的干预策略研究

为了对飞行员的不安全行为进行科学有效的管理,挖掘组织因素带来的深层影响,防止因飞行员不安全行为造成的不安全事件发生,运用系统动力学方法,构建组织因素对飞行员不安全行为的干预策略模型。以S航空公司为研究对象,通过调节组织因素中的飞行技术训练力度和奖惩力度等变量,制定不同的干预策略,运用VENSIM软件模拟不同干预策略的干预结果。研究结果表明:飞行员不安全行为的最佳干预策略组合为安全记录考核奖励程度、副驾驶转正/机长升职力度、监管力度、罚款力度、飞行技术训练强度的组合,到2020年实现不安全行为数量平均降低26%,在2020年改变干预策略数值,到2030年实现不安全行为数量平均降低54%。     

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。     

CPT评估长航线飞行员警觉度的稳定性研究

为探讨飞行运行环境中使用持续绩效测试(Continuous Performance Test, CPT)监测长航线飞行员警觉度的稳定性，并确定其实时评估警觉度的准确性，进而为新冠肺炎疫情期间国内航空公司开展疲劳风险管理系统(Fatigue Risk Management System, FRMS)建设过程中疲劳数据采集的科学化提供支持，收集了24名在校男大学生与62名长航线飞行员CPT测试数据。通过分析错分与漏分概率、击中反应时与标准差的组内相关系数(Intra-class Correlation Coefficient,I_CC)、最小可检测变化(Minimal Detectable Change,C_MD)等14个指标探讨CPT在飞行员警觉度评估中的相对信度与绝对信度。研究表明：CPT在监测飞行员警觉度变化方面的相对信度尚需提升，但绝对信度良好，对选择性注意、持续性警觉、阶段性警觉和持续注意力的变化较为敏感，在长航线飞行运行环境中监测飞行员警觉度具有良好的稳定性。     

飞行员飞行安全绩效评价研究

传统飞行员安全绩效考核侧重不安全事件等级和数量、轻视后果较轻的差错和轻微后果超限事件,不能真实反映飞行员的安全水平。基于对飞行员的工作流程、规章要求及相关文献的分析,以严重差错、一般差错、超限事件作为评价指标,从发生事件数、飞行时间、事件权重3个方面构建飞行安全指数。以S航空公司10名飞行员为例进行验证,并将飞行安全指数与传统方法的评价结果进行对比。结果表明:飞行安全指数与传统飞行员安全绩效的评价结果有明显差异;造成评价结果差异的原因一是引入了变量飞行时间;二是重新确定了指标权重。飞行安全指数与飞行员驾驶行为的安全星级更加吻合,飞行安全指数能够在一定程度上反映和预测飞行员的真实安全水平与未来的安全态势,可很大程度避免传统评价方法的不公平性和评价结果的偶然性。     

基于QAR数据的着陆超限风险贝叶斯网络分析模型

为分析民机着陆超限风险及其影响因素，基于飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据，构建着陆超限风险贝叶斯网络分析模型。首先，采集2019年和2020年国内某航空公司B737-800机队共37 443个航段QAR数据作为样本数据；然后利用GeNIe 3.0软件GTT(Greedy Thick Thinning)算法进行参数学习，建立着陆超限风险贝叶斯网络(Bayesian Network, BN)模型，应用10-fold交叉验证方法对模型进行检验。结果表明，着陆超限风险贝叶斯网络可有效分析着陆超限事件的因果关系，计算得出样本机队减小着陆超限风险的飞行参数组合。该分析模型可用于对机队或飞行员个体的着陆超限风险预测，为降低着陆飞行超限风险、前移安全关口提供客观依据。     

成就动机对飞行员风险决策倾向的影响机制

为探究成就动机对飞行员风险决策倾向的影响机制，以危险态度为中介变量，飞行经验为调节变量，构建成就动机-危险态度-风险决策倾向的理论假设模型；借鉴成熟量表对188名国内民航飞行员作问卷调查，通过中介效应和调节效应分析验证理论假设模型。结果表明：寻求成功动机与风险决策倾向呈显著正相关；避免失败动机与风险决策倾向呈显著负相关；危险态度与风险决策倾向呈显著正相关；寻求成功动机与危险态度呈显著正相关；避免失败动机与危险态度显著负相关；危险态度在成就动机(寻求成功/避免失败)对风险决策倾向的影响中起中介效应；飞行经验在避免失败动机对危险态度的影响中具有调节效应；提高飞行员的心理素质，及时调节飞行员的成就动机和危险态度水平，能够帮助飞行员客观地评估自身能力和外部环境，减少飞行员的决策偏差，保障飞行安全。