（工商管理专业论文）减少空管人为因素影响的对策研究.pdf

哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 摘要 近年来，随着我国经济的高速、迅猛发展，航空运输业也得到了前所未 有的发展机遇，各航空公司的飞机数量和客货承运量呈直线上升。但是，在 民航业高速发展的同时，也暴露出了一些在安全问题上的隐患，需要我们认 真加以分析和总结，以防微杜渐，彻底保证民用航空的安全。本文针对空中 交通管制工作中的不安全因素，从人为因素影响的角度出发，仔细分析问题 存在的原因，提出了切实可行的解决方案。 首先，本文提出了对空中交通管制工作中的人为因素进行研究的重要意 义，并给出了人为因素的概念和模型，其次，本文展望了国外空管人为因素 研究的现状和发展趋势，并结合国内外关于人为因素理论的研究成果，从影 响人为因素的听觉和语音通讯、空管班组资源管理、工作站及空管自动化中 的人为因素等几个方面全面剖析了我国空管工作中人为因素方面所存在的安 全隐患，详细地分析了问题产生的根源，论证了这些不利的人为因素对空管 安全所造成的影响，并提出了切实可行的解决方案。 关键词：空中交通管制：人为因素：安全 堕玺堡三矍奎堂三塑篁望堂堡主堂堡堡塞 a b s t r a c t c i v i la v i a t i o ni n d u s t r yh a sg o ta n u n p r e c e d e n t e df a v o r a b l ec i r c u m s t a n c e sa n d t h ea m o u n to ft h ea i r c r a ra n dt h ep a s s e n g e r c a r g oh a n d l i n gc a p a c i t yh a v eb e e n s h a r p l yd s e nr e c e n t l yw i 也t h er a p i dd e v e l o p m e n t i no u re c o n o m y h o w e v e r , s o m e h i d d e nd a n g e r so fs a f e t yh a v eb e e ne x p o s e da tt h es a m et i m e u n d e rt h e c i r c u m s t a n c e s ，w es h o u l da n a l y s et h ep r o b l e m sa n dm a k e as u m m a r y c a r e f u l l yt o c h e c kt h ee r r o n e o u si d e a sa tt h eo u t s e ts oa a st om a k es u r eo ft h es a f e t yo fc i v i l a v i a t i o n i nv i e wo ft h eu n s a f ef a c t o r sa n df r o mt h ev i e w p o i n to ft h eh u m a n f a c t o r si na i rt r a i l c o n t r o l ，ic a r e f u l l ya n a l y s et h em a s o n si nd a i l yw o r ka n dp u t f o r w o r dap r a c t i c a la n de f f e c t i v em e t s l l r ei nt h et h e s i s f i r s t l y , i g i v e t h ec o n c e p ta n dt h ep a t t e mo f h u m a nf a c t o r so na a n a l y t i cb a s i s o f t h ei m p o r t a n ts i g n i f i c a n c ei na i rt r a ：瞳cc o n t r 0 1 s e c o n d l y , il o o kf o r w a r dt ot h e c u r r e n ts i t u a t i o na n dt h ed e v e l o p i n gt e n d e n c yo ft h eh u m a nf a c t o r si nt h ew o r l d a n du s et h ei n t e m a t i o n a la n dd o m e s t i ca c h i e v e m e n t si nt h et h e o r yo ft h eh u m a n f a c t o r sa n a l y s i sf o rr e f e r e n c e ic o m p r e h e n s i v e l ya n a l y s et h eh i d d e nd a n g e r sa n d t h e o r i g i n o ft h em a i n p r o b l e m s i nd e t a i li ns c b s eo fh e a t i n g , p h o n e t i c c o m m u n i c a t i o n , a i r t r a m cc o n t r o l a u t o m a t i o n , w o r k t e a m r e s o u r e e s , w o r k i n g e n v i r o n m e n ta n dd e s i g no f e q u i p m e n tw h i c hm a y b eb r i n ga b o u t b a di n f l u e n c ei n t h es a f e t yo fa i rt r a f f i cc o n t r 0 1 f i n a l l y ，im a k eac o n c l u s i o na n db r i n gf o r w a r da r e a l i s t i c # a n t os o l v et h e p r o b l e m k e y w o r d s ：a i r 删cc o n t r o l ；t h eh u m a nf a c t o r ；s a f e t y 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下， 由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的 引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已经注明 引用的内容外，本论文不包含其他任何个人或集体已经公开 发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律 结果由本人承担。 作者( 签名) ： 日期： 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 1 1 问题的提出 第1 章绪论 在我国社会主义现代化建设事业中，航空运输是国民经济和社会发展的 重要行业，是一种先进的交通运输方式。航空运输的安全也是一项关乎国计 民生的大事。历年来发生的多起空难其悲惨程度至今还会使我们触目惊心， 从这个意义上讲一次空难就可以称得上是一次国难。 谈到了航空运输安全就离不开空中交通管制。简单的说空中交通管制的 职能就是防止航空器空中相撞；防止航空器与地面障碍物相撞；维护空中交 通畅通；提供飞行情报服务和告警服务。去年发生在德国上空的两机相撞就 是空中交通管制员的疏忽大意造成的。随着科学技术的进步过去由于机械原 因引起的空难已大幅下降取而代之人的因素越发显得重要。空中交通管制工 作中的人为因素是保障航空运输安全的重要组成部分。如何减少空中交通管 制中人为因素对航空运输安全的影响愈发显得重要。首先人为因素指有关人 的能力、限制、和其他与设计有关的人的特征方面的知识，其研究目标是将 与设计有关的人的能力、限制和特征应用到系统或产品的设计、使用和维护 方面，使系统或产品更安全、有效、适用。人为因素的应用领域十分广泛， 如汽车座椅设计，使其适合不同尺寸的人，减少疲劳，改进视界，降低事 故；办公室设计、选择设施，使工作环境舒适，提高效率；空间站营养标准 的制定，给出了工作站人员必需的营养标准，成为空间站设计的依据之一。 总之，几乎所有的系统和产品都可用人为因素来进一步改善，只要它们是用 于为人服务或为人使用。管中的人为因素协调考虑空管人员的生理和心理要 素，统一考虑空管安全、工作效率等达到最优化的问题。总之，空管人为因 素是关于空管人员的学科：关于在工作和生活环境中的空管人员，关于空管 人员与设备、过程与环境的关系，关于空管人员与空管人员及其他人员的关 系；空管人为因素包括空管系统中人的特性；它利用系统工程学框架，通过 对人体科学的应用，以寻求人的最佳表现。其相互关联的目标是效率和安 全。 堕签蓬三墼奎主三堕篁望兰堡主兰鱼垒苎 1 2 国内外空管人为因素的研究概况 早在1 9 8 6 年前，美国联邦航空局局长a d m i r a ld o n a l de n g e n 曾指出 “我们花了5 0 年的时间在硬件上，现在硬件已非常可靠了，如今该是与人 在一起工作的时候了”。它表明航空界已充分认识到人为因素的重要性了。 7 0 年代末到8 0 年代是航空中人为因素研究应用迅速发展的时代，驾驶舱资 源管理( c r m ) 、面向航线的飞行训练( l o f t ) 、人为因素训练大纲、态度 训练大纲和类似方法得到快速发展，虽然开始阶段研究应用主要集中在飞机 和机组方面，但近十多年来己扩大到空中交通管制、维修和签派等所有航空 运行领域。在空中交通管制领域，除了对人的感知、认知、信息处理、判断 决策等方面有了较深入的研究和实际应用外，在管制员的班组资源管理 ( t r m ) 方面，9 4 年以来欧洲已做了大量深入研究，建立和开发实施了 t r m 指南以及基于该指南的训练课程。未来的新航行系统( c n s a 1 m ) 中 的人为因素研究都在进行中。 1 2 1 国外民航组织有关人为因素的概况 国际民航组织( i c a o ) 先后对人为因素问题进行了研究并做出若干规 定、发布出版了一些相关文件： 1 9 8 8 年发布了关于“飞行安全与人为因素”决议a 2 6 _ - 9 。航行委 员会提出了任务的目标：为改善民用飞行安全，对人为因素的重要性要有足 够的认识并积极响应，办法是提供基于实践的人为因素的材料和方法。 最近又建议，训练组织提供这方面的训练，重点是座舱中的人和影响 安全飞行能力的人为因素。 通过修订芝加哥公约的有关附件在人员执照、航空器的运行、航空电 讯、空中交通服务、航空器失事调查中增加人为因素影响训练的内容( 表 1 1 ) 。 增加人为因素在现在和未来运行环境中的作用，侧重在未来的i c a o 的c n s ，删系统中人为因素问题对系统设计、过渡和使用中的影响。 有关空中交通管理( 删的人为因素指南i c a od o c9 7 5 8 a n 9 6 6 ( 2 0 0 0 第一版) 。 在航行任务程序航空器运行( 国际民航组织8 1 6 8 文件) 、空中交 通管理( 国际民航组织4 4 4 4 文件) 和运行手册的编写( 国际民航组织 2 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 9 3 7 6 ) 中都加入了有关人为因素的条款。 在航空器运行文件( 国际民航组织8 1 6 8 ) 、空中规则与空中交通服 务( 国际民航组织4 4 4 4 ) 和运行手册的编写( 国际民航组织9 3 7 6 ) 中都加 入了有关人为因素的条款。 将要编写四个文摘：航空保安中的人为因素；驾驶舱安全中的人为 因素；交叉文化问题；航空运行中的人为差错。 表1 1i c a o 在芝加哥公约的有关附件中加入有关人为因素 的标准和建议措施 附件( 年)章节标准和建议的内容 1 一人员执照4 3 空中交通管制员执照4 3 1 2 知识 ( 1 9 8 9 )人的能力和限制 d ) 与空中交通管制有 关的人的能力和限制 6 一航空器的运行训练和执照要求 ( 1 9 9 5 ) l o 啊航空电讯第5 章航空移动服务5 1 1 3 建议：在所有通信中，应 v 0 1 包括与5 1 概述考虑可能影响信息的准确接收和 p a n s 状态有关理解的人的能力造成的后果 的通讯 1 0 一航空电讯第2 章概述2 2 1 建议：在监视雷达和防撞 v 0 1 i v 监视达和2 2 人为因素考虑系统的设计、审定中应观察人为 防撞系统因素准则 l l 一空中交通服务第2 章概述2 2 2 1 1 建议；在紧急情况时的 2 2 2 在紧急情况a t s 单位与飞行间的通讯应观察 在对飞机的服务人为因素的准则 1 3 一航空器失事增加了人为因素训练要求 调壹( 1 9 9 4 年) 美、欧在空中交通管制人为因素方面的研究比较全面和深入，目前主要 在以下方面： 全球定位系统中的人为因素及其训练和使用问题； 改善空中交通管制中团队工作的训练问题； 空中交通管理中的协作和决策问题； 空中交通管制中的决策：决策中的形势认知；航路管制的任务分析方 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 法：空中交通管制中计划的产生；决策的辅助方法； 空中交通管制员的选拔：选拔测试方法；空中交通管理未来对能力的 要求； 空中交通管制的显示方法研究； 与空中交通管制中运行差错有关的人为因素； 对应激、疲劳的研究； 空中交通管制员的生理研究：年龄与航路运行差错，年龄与工作态 度， 年龄与认知能力的关系： 空中交通管制员的能力评估。 1 2 2 国内空管人为因素的研究概况 我国的空管工作本身起步较晚，在9 0 年代以前飞行量不大时，人为因素对 空管工作的影响尚未引起重视9 0 年代以后随着航空运输的迅猛发展，飞行量 急剧增长，空中飞行冲突日渐增多，由于管制员的原因起的空管工作差错或严 重差错也日渐增加人为因素对空管工作的影响逐渐引起民航总局空管局的 重视，2 0 0 0 年开始，民航总局空管局开始组织民航院校的专家学者及管制部 门的专业人员就人为因素对空管工作的影响进行专题研究，并先后组织了两 次全国性的专题研讨会 1 3 本文的逻辑结构和主要内容 本文首先引入人为因素的理论，通过列举国内外有关人为因素的研究差 距和我国空管人为因素研究的落后情况对航空安全的影响，说明了深入研究 空管人为因素的必要性。通过对国内外人为因素的研究分析，总结出我国空 管人为因素研究中所面临的问题，针对存在的问题剖析影响空管安全的因 素，从班组资源及改善通讯等角度，结合空中交通管制工作的实际工作特 点，分析空管工作中现存人为因素所引起的安全隐患，制定切实可行的解决 方案，以巩固空中交通管制安全基础，杜绝安全事故的发生。 第一章介绍空管人为因素的概况及本文立论的出发点，比较国内外的研 究发展情况，从行业的角度了解我国空管人为因素研究目前的落后情况和急 需发展的必要性。 第二章提出了人为因素的科学概念，同时阐述了民航人为因素和空管人 4 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 为因素的定义，并以以模型的形式详细阐述了人为因素的科学理论，以统计 数据论述了在民航领域研究人为因素理论的重要意义。 第三章主要介绍了我国空管部门在人为因素研究工作方面的进展和概 况，分析了目前研究工作的特点，重点结合我国目前的人为因素研究现状和 空管工作的特点分析了目前迫切需要解决的主要阀题，提出了一些解决思 路。 第四章结合人为因素理论，对空中交通管制工作中听觉和语音通讯、班 组资源管理、空管工作自动化、工作站的设计、以及其他影响安全的人为因 素进行了系统分析，查明原因，摸索统计规律，并提出了克服不利因素影响 的切实可行的方案。 1 。4 论文创新之处 人为因素一直是空管系统一个比较重要的问题，对这问题的重视和解 决程度严重影响着航空器的安全运营，而我国民航空管界对这一问题的研讨 尚处于初级阶段，很多人为因素的具体问题困扰着空管的发展、并且威胁着 航空业的安全。本文结合西方人为因素理论给出了人为因素的概念和模型， 系统地总结了影响我国空管安全的各类人为因素，从空中交通管制中的听觉 和语音通讯系统、空中交通管制中的自动化设施、空中交通管制中的班组资 源管理、空中交通管制中工作站及其设备的设计和评估等方面分析了我 国空中交通管制人为因素的各类具体问题，探讨了问题形成的原因，从管理 学角度并结合西方人为因素理论的科研成果，针对这些问题，提出了切实可 行的解决方案，为解决我国空中交通管制工作中人为因素造成的安全隐患提 供了理论基础和科学参照。 堕玺堡三堡奎兰三垦笪里兰堡主主焦堡苎 第2 章人为因素理论及其科学意义 2 1 人为因素和航空中的人为因素 2 1 1 人为因素 人为因素指有关人的能力、限制、和其他与设计有关的入的特征方面的 知识，其研究目标是将与设计有关的人的能力、限制和特征应用到系统或产 品的设计、使用和维护方面，使系统或产品更安全、有效、适用。人为因素 的应用领域十分广泛，如汽车座椅设计，使其适合不同尺寸的人，减少疲 劳，改进视界，降低事故；办公室设计、选择设施，使工作环境舒适，提高 效率；空间站营养标准的制定，给出了工作站人员必需的营养标准，成为空 间站设计的依据之一。总之，几乎所有的系统和产品都可用人为因素来进一 步改善，只要它们是用于为人服务或为人使用。 2 1 2 航空中的人为因素 1 定义 国际民航组织( i c a o ) 对航空中的人为因素定义是：研究范围涉及航 空系统中人的一切表现，利用系统工程的方法和有关人的科学知识，寻求人 的最佳表现以达到预期的安全和效率。由该定义可见研究目标是航空活动中 人的表现，而人是航空系统人、机、环中最活跃、最易受到影响的主体；研 究手段是系统工程的思想和方法，这些方法对解决像航空系统这样的大型复 杂系统的问题，达到系统的最佳整体效益十分有效；最终目的是提高飞行安 全和效益，通过研究、分析人为差错，寻求预防和克服的方法，保障飞行安 全，研究人与系统中的硬件、软件和环境的相互关系，改善设计、使用和维 护和人的表现，提高整个系统的效益。 2 。特点 多学科性：航空中的人为因素除了与航空运行紧密相关外，还与心理 学、生理学、人体测量学和生物力学、统计学等有关。心理学可以帮助理解 人们处理信息做出决策的过程。心理和生理学有助于理解收集和传送周围信 息的感知过程。人体测量学和生物力学是优化驾驶舱和空中交通管制工作站 6 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 特征的基础。理解人体生物规律与睡眠、夜班对人的影响需要生物学知识。 正确分析、研究或归纳调查数据则离不开统计学。 实践性：虽然航空中人为因素的研究需要多学科的知识，但其主要目的 是解决航空运行中的实际问题，所以具有很强的实践性，不是以学术为中 心，而是面向实际问题，在实践中探索发展。 2 1 3 空管中的人为因素 空管中的人为因素协调考虑空管人员的生理和心理要素，统一考虑空管 安全、工作效率等达到最优化的问题。总之，空管人为因素是关于空管人员 的学科：关于在工作和生活环境中的空管人员，关于空管人员与设备、过程 与环境的关系，关于空管人员与空管人员及其他人员的关系：空管人为因素 包括空管系统中人的特性；它利用系统工程学框架，通过对人体科学的应 用，以寻求人的最佳表现。其相互关联的目标是效率和安全 2 2 人为因素理论 使用模型来帮助理解人为因素十分有用，可以用简单的方法认识复杂的 系统、抓住关键要素、核心问题和解决问题的方向。己提出的概念模型很 多，下面介绍公认的两种模型，s h e l 概念模型和行为模式模型，另一种 r e a s o n 模型将在有关章节介绍。 2 2 1 s h e l 概念模型 1 9 7 2 年e d w a r d s 教授首先提出，1 9 7 5 年经h a w k i n s 修改而成，模型由 生命件、硬件、软件、环境以积木形式组成，积木( 界面) 间的匹配或不 匹配与积木本身的特征同样重要。不匹配可能成为人为差错的根源。 生命件硬件界面( i 均( 管制员与设备的关系) 例如：显示器的飞行进程图、信息牌、颜色的使用： 7 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 人员的舒适性，如温度、照明、湿度，座椅调节，耳机话筒，噪声； 工作台设计如席位布局、键盘摆设、进程单总架位置，荧屏大小、颜色 等。 生命件软件界面( l s ) ( 管制员与软件的关系) 包括飞行手册、检查单、飞行程序、计算机程序、信息程序等。 生命件环境界面( 卜e ) ( 组织环境) 系统的安全观点，组织结构的安全性，企业的安全文化等 生命件一生命件界面( i 一0 ( 人与人之间的关系) 指在运行状态时管制员之间或与飞行员之间的关系，是最关键的界面， 会影响信息交流与团结协作的质量，并可能造成灾难性的后果。 例：标准通信用语不规范，1 9 9 0 2 英飞虎公司一架7 4 7 货机在吉隆坡进 近高度过低，场外接地机毁人亡。 a t c e r ：t o t w o f o u r z e r oz g f o ( 目的是d e s c e n d t w o f o u rz e l o z e r o 应为d e s c e n dt ot w ot h o u s a n df o u rh u n d r e d ) p i l o t ：o k ，f o u r 7 _ e r oz e r o a t c e r ：无反映，不纠正? 2 2 2 行为模式四个环节 信息理解+决策执行 1 第一阶段：感知：有选择性、有个体差异、受各种因素影响( 疲 劳、情绪、药物) ，可能的错误有信息错误或信息正确但易引起曲解。 a 驾驶舱( 工作站) 设计如何影响人对信息的理解 8 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 b 这些信息如何常被曲解 c 耳、眼在心理、生理方面的信息流，视力限制 2 第二阶段：认知：对感觉信息的性质、意义进行解释，与情景、 经验、习惯和人的期望有关。 a 大脑处理信息的模式 人脑注意可用数据的能力 区别有关的和额外信息的能力 需要同时处理几个任务时，大脑迅速转移( 处理应急情况) 的能力 b 可能的错误 注意力集中在一个工作上，忽略了迅速到来的其他信息来源，或受 干扰而未注意环境变化 未选择最好的数据，或未通过横向检查校核信息的精确度 精力太集中，忽略了其他( 如集中精力找跑道) 3 第三阶段：判断决策过程：易受社会因素、情绪、缺氧等的影 响。 正确的信息，由于受各种人为因素影响做出错误的判断、决策 错误的信息造成错误的判断、决策 4 第四阶段：执行时由于不利因素( 疲劳、药物、酒精等) 的影 响，体力和思维能力受影响，降低了能力。 2 3 本章小结 本章提出了人为因素的科学概念，同时阐述了民航人为因素和空管人为 因素的定义，并以以模型的形式详细阐述了人为因素的科学理论，以统计数 据论述了在民航领域研究人为因素理论的重要意义。 9 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 第3 章我国空管人为因素研究的现状及问题分析 3 1 我国空管人为因素研究的发展概况 我国的空管工作本身起步较晚，在9 0 年代以前飞行量不大时，人为因素对 空管工作的影响尚未引起重视9 0 年代以后随着航空运输的迅猛发展，飞行量 急剧增长，空中飞行冲突日渐增多，由于管制员的原因起的空管工作差错或严 重差错也日渐增加人为因素对空管工作的影响逐渐引起民航总局空管局的 重视，2 0 0 0 年开始，民航总局空管局开始组织民航院校的专家学者及管制部 门的专业人员就人为因素对空管工作的影响进行专题研究，并先后组织了两 次全国性的专题研讨会 3 2 我国空管人为因素研究的特点 我国空管人为因素研究起步较晚，长期以来一直各级领导习惯于用思想 教育工作粗放式管理代替系统的分析研究并找出切实有效的解决办法，缺少 有针对性的专题研究和科学的分析 新形势要求我们不能因循守旧止步不前，不但要加快研究分析，还要跨越 式的采用已经公认的科学合理的方法应用于实际工作空管工作不能因人为 因素研究而中断，只能采取边工作、边研究，以研究促工作的方法。为了提 高效率，减少重复投入，我们要积极分析和借鉴国外或国内现有的研究成果 应用与现有的工作中。 3 3 我国空管人为因素研究目前需要尽快解决的主要问题 为尽快提高空管工作质量，避免人为因素引起的空管工作差错，我认为当 前迫切需要解决以下几个方面的问题 3 3 1 听觉对管制员的影响 一名合格的管制员首先要有良好的听力。但仅仅拥有良好的听力而没有 合理的运用同样会对工作造成消极影响。管制室内环境的好坏，直接影响到 管制员精力的分配。我们尤其要注意听觉对管制员的影响。一边是飞机的呼 l o 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 叫，一边又是手机、传呼机声此起彼伏；一边的飞机需要调配，一边又要忙 着会客。一心二用甚至三用四用，精力分散，重心转移，放松警惕，削弱了 工作责任心，该说的忘说，该调的错调，何谈去保证飞行安全。现在，有的 管制室内部设置不合理，室内相邻管制席位之间的噪音干扰就比较大。有的 管制室内，多个频率同时开放，在和一个空域内飞机通话的同时，还要兼顾 其他区域的航空器，整个管制室嘈杂一片，造成精力分散。如果个别管制员 稍有分心，可能就会忽视造成航空器的呼叫，或者误听飞行员的要求或复 诵，影响了空管安全和服务质量。现代心理学已经证实音响对于人的心理状 态所造成的巨大影响，正如雷达屏幕需要调整至适当亮度一样，管制员也需 要将地空通信响度调至适当分贝。 加强陆空通话研究和规范化建设，探讨通话技巧，避免发生歧义与误 解。一切管制指挥都是建立在管制员正确发出管制指令和机组对指令的准确 接收和理解上，而这一切都要借助于标准规范的通话用语。国际民航组织为 减少陆空通话中的歧义与误解，专门根据民航管制特点，制定了陆空标准通 话( 英语) ，但是由于我国民航事业起步较晚，汉语的陆空通话一直没有形 成统一的标准，在实际的管制指挥实践中，管制员和飞行员的通话用语都存 在标准不统一、随意性大等问题，在一定的条件下，容易造成歧义和误解， 成为影响飞行安全的隐患，所以加强陆空通话研究，进行通话技能训练对于 提高管制员的综合素质，降低出错机率是十分必要的。总局空管局应根据管 制实践，抽调有关专家学者，分析研究通话用语中的缺陷和漏洞，对容易出 现歧义和误解的管制用语进行改进，根据我国管制指挥实践尽早出台汉语陆 空通话标准。 3 3 。2 空管工作的自动化程度不高 目前在国际上比较先进的空管工作手段是f a n s ( f u t u r ea e r o n a u t i c n a v i g a t i o ns y s t e m ) 。通过卫星通信、地空数据链、g p s ( 全球定位系统) 的 综合运用对航空器实施不间断的监视和管制指挥。这一手段在大洋洲地区已 经得到很好的应用。在欧洲，各国空管部门通过利用雷达信号联网和卫星通 信技术，已经实现了打破国界的一体化的空中交通管理。反观我国还没有实 现覆盖全国的雷达管制，只是在北京、上海、广州三大终端区，京广、京 沪、沪广三大主干航路实施了雷达管制，其他地区实施的还是比较落后的雷 达监控下的程序管制，甚至在一些空中交通不很繁忙经济不很发达的地区仍 然在采用很落后的程序管制。 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 面对国际空管手段的日益更新，我们要加快空管工作自动化的建设步 伐。 3 3 3 班组资源管理问题 管制员手持话筒对空指挥，是代表一个班组甚至一个管制室行使职 责，体现的应是集体的智慧和力量。人是最活跃最积极也是最容易发生变化 的因素，错误是人类行为的必然组成部分，个人都有犯错误的可能和倾向。 怎样避免和减少个人失误、人为差错呢? 最有效的方法就是组建协调默契的 空管班组。虽然个人会犯错误，但集体的力量、团队和班组的行为可以弥补 个人的失误，班组资源的优点在于1 + 1 ) 2 。管制员的个人素质是空管安全 的基础，也是空管班组资源的基础。搞好空管班组建设，是降低空管事故率 和保证安全的关键。如果一个扇面、席位的管制工作由单个管制员来承担， 当管制员犯下错误，他她很可能一时难以自我察觉，错误无法逆转，但若 由配合默契的班组来承担，当管制员犯下错误，他她的组员能够马上作出 提醒，错误可以逆转。如果空管仅建立班组而不注重资源管理、加强协作， 显示该班组的整体水平的往往不是班组中综合能力最强的管制员，而是最差 的管制员，而且，一旦该班组发生事故，最终症结肯定是某个管制中最薄弱 的环节。不同的管制员的知识和技能不尽相同，且对信息的获取及情况的判 断难免有些偏差失误，长时间的工作难免有疏漏，处置特情也难免顾此失 彼，好的班组能分工合作、协调配合、互相提醒、取长补短、相互弥补，从 而使班组发挥强有力的安全堡垒作用。安全系于班组整体，而不是个别成 员。 班组成员的搭配是否合理非常重要。任何两名管制员，无论从个人 性格、管制经验、业务技能、调配习惯、工作作风都是不尽相同的。好的班 组能分工合作、协调配合、相互提醒、相互弥补，从而使班组形成多层次安 全防护系统；而不好的班组互相冲突、互相制约，即使每名单个的管制员都 极其优秀，班组依然十分脆弱。 1 、性格互补：每名管制员都有自己不同的个性，我们不能武断地说， 哪种性格好，哪种性格不好。但有一点可以肯定，若班组成员都是急性了， 躁脾气，必然很难相处；同样，班组成员都性格内向，则很难沟通，久而久 之势必难以配合。班组中，各人的性格会相互作用，并影响他人的心理行 为，有的相互促进，有的相互妨碍，互补搭配应是一种较好的配置。 2 、智能互补：不同的管制员在智能上有各自的特点。建立一个智能互 哈尔滨工程大学 商管理学硕士学位论文 补型的班组，有利于人员之间的知识互用，优势、能力互补，扬长避短，有 利于整个班组发挥整体效能。 3 、能形成团结的班组气氛：试想，两名管制员在生活中有了矛盾，在 矛盾化解之前，如果安排他们搭配对空指挥，结果势必是1 + l ( 1 。这就是 说，对班组成员的搭配，必须事先作出调查分析，了解管制员之间的同事关 系，考虑到人员搭配在一起能否形成和谐、融洽、宽松、团结、谦和的工作 环境。 4 、年龄、性别互补：年龄不同的管制员，不仅身体状况、心理状况、 管制资历、人生经历不同，而且智力、体力、能力、作用也是不一样的。而 同一年龄的管制员又常常表现出相同的特点。空管组建老、中、青相互搭配 的年龄结构应比较理想。有女管制员的调度室应尽量避免把女性管制员集中 分配在个别班组中，这样才能使班组处于良好的配置状态。 5 、职位、资历、能力成梯度搭配：对于职位、资历、能力而言，有的 管制员高，有的管制员低。当高者与低者落差相当大时，即使高者的指令不 当，低者慑于高者的威望，一般不敢提出自己的主张，达不到交叉监视和检 查的目的。而低者在指挥过程中，往往畏畏缩缩，没有自信心，时刻担心出 错，心理压力很大；过于平坦的搭配，有可能互相挑剔，谁也不服谁，起逆 反心理，反其道而行之。不合理的梯度使管制员产生微妙的心理效应，干扰 班组成员正常的交流协作。合理的匹配梯度是，管制员之间有一定梯度，但 不能过于陡峭或平坦，班组长应是三者综合起来的最高者。 3 3 4 环境问题和设备评估 根据研究资料表明，工作的环境的色彩、工作空间的大小、噪音气候都 会影响到工作的质量和效率，这里指的环境不仅指的是实际的工作环境，而 且还包括人际关系环境。工作环境中：包括一些细节都应该考虑，例如：桌 子上各种设备的摆放的位置、椅子的高度可调、窗帘的图案、室内温度、光 线强度及卫生间位置的设置。人际环境中：如何能达到管制员之间最佳组 合，使各个班组能形成强有力的战斗力，是至关重要的。只有使人在舒适、 愉快的环境里工作，人们之间和谐友好，保持积极向上的心境，才能真正做 到环境一人一工作统一起来，创造出最佳的工作业绩。另外上级部门除了要 关心管制室的业务建设，环境改造外，更要关心人员生活，如交通、吃饭、 住房，以及身体，给他们温暖，关心、支持、分忧、减负。开展一些有益的 文化活动，增加相互间的了解，协调配合，促使工作中团结友爱，主动配 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 合。管制员之间的密切配合也是提高工作热情和责任心，减少不必要的错、 忘、漏，保证飞行安全的重要手段。 空管班组资源管理侧重于现场管理，它对现场的工作环境、硬件设备也 有很高的要求。如果管制室阴暗潮湿或日光直射，通讯设备陈旧雷达故障率 高，设备躁音大，人员往来频繁，工作间摆放不合理，也直接影响管制指挥 效率。因此，改善班组指挥现场环境也是加强班组资源管理的重要环 节。 3 4 本章小结 本章主要介绍了我国空管部门在人为因素研究工作方面的进展和概况， 分析了目前研究工作的特点，重点结合我国目前的人为因素研究现状和空管 工作的特点分析了目前迫切需要解决的主要问题，提出了一些解决思路。 1 4 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 第4 章如何减少空管人为因素的对策研究 人为因素遍及空管工作的方方面面，本文主要从听觉和语音通讯、人的 信息处理能力、空中交通管制中的自动化、班组资源管理、工作站及设各的 设计和评估，影响管制员工作能力的其他因素等方面进行分析，并提出具体 解决方案。 4 1 空管人为因素中的听觉和语音通讯 管制员工作需要很多信息。在工作中，与飞行员、其他管制员以及相关 人员进行通信联系，是获取信息的主要方式之一，但是旁边的声音、背景噪 音，及人耳听到的其它各种声音组合成复杂的听觉刺激，需要管制员将众多 声音过滤，接收到有用的信息。有时，很容易做到，例如，环境噪音比较小 时，飞行员清晰的声音不会与低环境噪音混淆。但是，有时候就没有这么简 单了。例如，当某管制员正在接收另一个管制员传来的信息时，此时飞机联 系通信的声音就很容易被忽略。所以，通过听觉系统如何获得准确的信息至 关重要。 管制员在工作中获取信息和协调、指挥最常用的手段之一就是语音通 讯，在这方面出现的差错也是管制员主要的人为差错之一，所以，改善语音 通讯质量至关重要。接受语音的复杂性在于，说话时，有时在字间和旬间无 停顿，人的不同口音，不同国家的发音不同，都使语音更为复杂和不易听 懂。 4 1 1 影响听觉的因素 1 信噪比。即语言与噪声之比，信噪比对语音理解力的影响按遮蔽规 律，此外与噪音量大小也有关。在噪音环境里，一些重要的语音信息可能会 被屏蔽。特别是频率等于或高于环境噪音频率的语音信息更容易丢失。通 常，随着噪音级的增加，听懂语音的能力随之下降。 2 语速。语速快了，特别在高频语音时，语音信息的丢失增多，在噪 音环境下、说话者语速较快时，比在噪音环境下、语速慢，或者是在安静的 环境下语速快，更容易丢失。 3 年龄影响。年龄对语音感知的影响有两方面。首先，年龄的增长会 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 削弱听觉灵敏性，尤其是对高频信号的灵敏性，使得难以听懂某些话语。其 次，大约5 0 岁以后，人分辨某些语音的能力会削弱，这使得噪音环境里更 难以听懂语音。 与正常情况相比，当语音被打断、加速、或背景有其它声音时，理解它 的能力则会降低。其受影响的程度还部分地与昕者的年龄有关。大约从5 0 岁开始，这类不利的语音情况会影响人对语音的理解，但对听懂语音没有太 大的影响，到7 0 岁左右时，理解语音的能力会急剧下降。 4 发射语言的装置。如电话、无线电等也有影响，降低语音理解力的 范围在3 0 0 0h z ，正处于人的语音范围内，但损失不大，目前的高质量的耳 机已能满足管制员工作的需要。 5 回声( e c h o ) 。即延迟的声反馈的影响( 一先一后的相同语音) 。对管 制员试验表明，即使是5 毫秒的滞后也会令人不快。5 的管制员甚至可以察 觉到小到3 毫秒的滞后。所幸，采用好的设备，这个问题即可避免。通常认 为滞后在3 0 毫秒以下时不影响对信息的了解。 越 鑫 苎 图4 1 年龄及说话方式对语音感知的影响 4 1 2 语音通讯中的常见错误 1 、期望：期望有好处也有坏处。有助于解译含糊的信息，但有时也歪 曲了信息，“听”到了想听的而非真实的信息，对飞行员、空中交通管制员 1 6 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 克服这个坏处的有效办法是再次询问核对，尤其是当我们期望听到的信息是 我们想要听到的信息的时候。飞行员和管制员都需要警惕听到他们期望听到 的信息( 这也是很难发现复诵错误的原因之一) ，并且要核实他们听到的和 他们( 认为) 他们应该听到的内容之间的重大差异。 2 、发音混淆：特别在信噪比不好或噪音环境下，应避免用相似音的字 或数字，如m 、n ；t 、p ；s 、f 等。强调发音类似的呼号之间的差别也有 利于减少混淆。当邻近的飞行员都等着放行指令时，这一点尤其重要。这类 错误现象比较常见。 例如，西安区域管制工作中，曾经发生过呼号为长安2 0 1 、四川2 0 1 、 上海2 0 1 、国航1 2 0 1 等四个航班同时出现在管制波道中，管制员本意指挥 四川2 0 1 航班下降高度，而上海2 0 1 航班却从波道出来复诵管制指令。幸亏 协调岗位管制员及时提醒，才未造成后果。 3 、普通话不标准。中国幅员辽阔，方言众多，免不了普通话带有地方 特色，或吐字不清，或语调不对，不仅妨碍交流，还可能影响飞行安全。普 通话不标准、不规范。主要表现有：词不达意、词不尽意。 4 、概念不清，如“程序转弯”理解为按照程序进行转弯；在我国民 航，9 0 年代初，一架m d 8 2 飞机由沈阳经北京飞乌鲁木齐，在乌着陆时， 机场下雪有雾，能见度差。由于机组对管制员报告的“场压9 4 7 百帕，高度 表拨正值1 0 2 4 百帕”的概念不清，导致造成旅客8 人、机组4 人死亡的空 难事故。 5 、用语不全，如在初次联系时仍有省略自呼现象： 6 、用语滥用，如程序管制使用雷达管制用语； 7 、杜撰概念，如“短着陆”。 4 1 3 语音通讯错误的改善方法 l 、清晰度高的设备。保证语音的可理解性，首先要有清晰度高的设 备，对于麦克风和耳机等通信设备，即使其质量问题( 如话语迟滞) 非常轻 微，也必须及时更换。 2 、标准措辞和说话技巧。良好的设各，加上清楚、深思熟虑的讲话可 以改善语音的可理解性。将使用词条限制在一个小的范围内，也可有助于语 音的理解。在设计语音告警时，尤其应注意这一点。不同的信息的数目越 少，越容易分辨。 3 、完整的陆空通话过程。该过程由“说一听和理解一复诵一听和判断一更 1 7 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 正”五个环节组成，如图4 2 所示。管制员“说”，飞行员“听、理解”，并 “复诵”收到的内容，管制员“听、判断”复诵内容的正确性和完艇性， 并进行“更正”。在实际工作中，严格完整的陆空通话过程可以有效地防止 口误或错听的危险后果。这方面的教训是很多的。 图4 2 完整的陆空通话过程图 4 、选择合适的语速 对语音的理解力随语速而变，所以要选好语速。研究表明一般的语速是 1 2 0 字分，正常谈话1 4 0 字份，电视播音员通常的语速是2 0 0 字分。语速 要视情况选择，如大工作负荷的人希望信息精确，但快一些，飞行员听合成 语音的最佳速度为1 5 0 字分，而对受过合成语音训练的飞行员，1 2 6 字分 的比较慢的语速会占去他们完成主要飞行任务的太多时间。此外，如听者的 母语不是英语，则语速宜慢一些。 4 2 空管自动化中的人为因素 自动化指的是由设备或系统完成可由人来完成的任务，完成的范围和程 度不同，在直接手动控制和完全自动化之间有不同级别的自动化，高级别的 自动化更复杂、有更高的自主权和决定权。过去几十年来在空中交通管制 ( a t c ) 中引入了很多感知、告警、预测及信息交换领域自动化组件。这些 自动化系统有很多好处，而且已逐渐被管制员接受。以后可能还会发展具有 决策和计划功能的高级自动化系统。我们希望自动化不仅能增加容量，还能 提高安全、提高效率、减少人员、可运行、维持费用、并减少管制员的工作 负荷。实现这些目标需要考虑操作者和自动化交互的人为因素问题。本节主 要讨论一些与自动化相关的人为因索问题、自动化的潜在影响、以人为中心 的自动化。 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 4 2 1 定义 自动化一词使用很广泛，有很多含义。t h ca m e r i c a n h e r i t a g e d i c t i o n a r y ( 1 9 7 6 ) 的定义很通用，但不很明确：“对个过程、设备或系 统的自动操作或控制”。其他关于人机系统自动化的定义则大不相同，比较 认同的自动化的定义是：能( 部分或完全) 实现先前由人来完成的操作的设 备或系统。 这一定义强调任务由人转移给机器这种变化( 而不是一种从未由人完成 的机器控制功能) ，因此，这一定义认为自动化将随着技术发展和人的习惯 而改变。一旦一项任务已完全分配给机器，那么过了一段时间以后，这种功 能将仅仅看做为一种机器操作，而不是自动化。在空中交通管制中，电子飞 行进程单是迈向自动化的第一步，而一些辅助决策工具，如对保持最后进近 间隔的决策则代表着将来实现的更高级的自动化。 4 2 2 增加a t g 自动化的好处和弊端 1 、好处： 飞机自动化的好处包括：更精确的导航和飞行控制、减少燃油消耗、全 天候运行、消除了某些错误形式、减少了特定飞行阶段飞行员的工作负荷。 与驾驶舱自动化比起来，空中交通管制自动化程度还很低，好处有：提高了 对危险情况( 冲突告警) 的警觉、让管制员从某些常规动作中解脱出来，完 成其他任务( 如，自动扇区移交) 。还有诸如： 表4 1 增加a t e 自动化的好处和弊端 增加了交通流量减少了人员 改善了人与系统的性能改善了管理控制 减少了感受的工作量更好地综合了来自多种资源得到的数据 减少了训练的要求增强了服务 扩大了实现超出人所能的功能降低了任务复杂性 加强了安全性 2 、可能的弊端： 航空自动化的好处，无论是在空中或地面，都不能绝对保证，而只是一 种可能的收益。有时，没有任何代价，自动化预期的好处就可以得到。但有 哈尔滨工程大学工商管理学硕士学位论文 时自动化的好处会被代价抵消一部分甚至全部。自动化中可能出现的不足 有： 人的能力与计算机的能力之间未意料到的负面相互作用 随着综合工作工作量的可能增加资源和工作量的关系改