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基于认知的管制员监听差错影响因素

科学技术与工程 2023年第12期23卷 5367-5372页

作者：袁乐平崔湘奇赵力梵张文东中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

为防范因陆空通话差错造成航空不安全事件风险,基于管制员认知过程,从无线电频率、是否使用管制员母语、陆空通话语速和指令复杂程度4个维度分析陆空通话对管制员监听差错的影响。选取52名管制员作为被试,使用E-prime搭建实验平台模拟... 详细信息

为防范因陆空通话差错造成航空不安全事件风险,基于管制员认知过程,从无线电频率、是否使用管制员母语、陆空通话语速和指令复杂程度4个维度分析陆空通话对管制员监听差错的影响。选取52名管制员作为被试,使用E-prime搭建实验平台模拟管制员监听机组复诵场景,分析被试在不同场景下监听陆空通话绩效。结果表明:无线电频率干扰、陆空通话使用非母语、复杂指令会导致管制员监听差错的显著差异。研究成果为强化了陆空通话管理,有助于提高空中交通安全水平。

关键词：管制员认知监听差错陆空通话

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基于贝叶斯网络的民航管制员情境意识研究

基于贝叶斯网络的民航管制员情境意识研究

作者：杨可月中国民航大学

学位级别：硕士

随着空管新技术领域水平的提高,新一代空管系统的应用,我国民航运输规模的逐渐扩大,民航的需求量逐渐增长,管制员的压力、工作、心理压力在逐渐增大。动态变化的趋势在空中交通与地面信息中有很大的影响,管制员需要充分处理更多的动态信... 详细信息

随着空管新技术领域水平的提高,新一代空管系统的应用,我国民航运输规模的逐渐扩大,民航的需求量逐渐增长,管制员的压力、工作、心理压力在逐渐增大。动态变化的趋势在空中交通与地面信息中有很大的影响,管制员需要充分处理更多的动态信息,如空域和地面,不断做出决策,确保起飞和降落飞机的安全,这要求管制员拥有良好的情境意识,而情境意识水平低的情况,容易造成“错误与遗漏”。因此,要研究管制员的情境意识是很重要的。从目前国内外研究现状可见,管制员情境意识的研究主要集中在眼动、脑力负荷、心理负荷等方面,并取得了很多的成果,但很少从人的可靠性角度分析管制员的情境意识状况,所以我们可以换个思路从管制员情境意识的可靠性的角度来思考情境意识。本文主要研究管制员情境意识水平和可靠性两方面,一方面从主观和客观结合来对管制员情境意识水平进行研究,另一方面从计算的角度来研究管制员的情境意识可靠性,在对它们二者的关系进行剖析,结论如下:(1)管制员情境意识得分与情境意识可靠性相关性分析结论如下:在简单管制任务下,管制员的情境意识得分与其情境意识可靠性的相关性之间存在中度正相关的关系;中等管制任务下,管制员的情境意识得分与其情境意识可靠性的相关性之间存在中度正相关的关系;复杂管制任务下,管制员的情境意识得分与其情境意识可靠性的相关性之间存在较强正相关的关系。(2)管制员眼动指标和情境意识可靠性的相关分析发现:管制员的平均注视时长、平均扫视速度与情境意识可靠性之间存在显著的正相关关系;管制员的注视频率、瞳孔直径与情境意识可靠性之间没有显著的相关性。在此基础上,并提出新的无量纲指数f与管制员情境意识可靠性进行回归分析,结果表明平均注视时长和平均扫视速度对于管制员情境意识可靠性增加的作用很明显。

关键词：管制员情境意识贝叶斯网络可靠性眼动指标

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基于语谱图的管制员疲劳状态检测研究

航空工程进展 2023年

作者：杨昌其冯筱晴张雨萱蔡子牛中国民航飞行学院空中交通管理学院

在现阶段利用陆空通话语音对管制员的疲劳状态的研究中，大多只考虑了语音在时域或频域的变化，而忽视了疲劳会同时在时域与频域上产生影响。本文将三种疲劳状态下的陆空通话语音分别转化为可同时反应时域与频域特性的语音频谱图像，利... 详细信息

在现阶段利用陆空通话语音对管制员的疲劳状态的研究中，大多只考虑了语音在时域或频域的变化，而忽视了疲劳会同时在时域与频域上产生影响。本文将三种疲劳状态下的陆空通话语音分别转化为可同时反应时域与频域特性的语音频谱图像，利用灰度共生矩阵（GLCM）提取四维典型的特征参数，对比管制员在不同状态下特征参数的变化情况，确认所选特征具有较好的区分度，将所选特征作为管制员疲劳检测模型的输入特征进行检测。结果表明：利用语谱图特征结合传统特征作为输入特征的检测准确率最高，达到95.49%，较单一使用传统特征的检测准确率高出4%；管制员疲劳状态的变化会直观地反映在语谱图上，并会对其特征值产生影响，利用这种影响对管制员疲劳状态进行检测，可以得到良好的检测结果。

关键词：管制员疲劳检测语谱图灰度共生矩阵机器学习

基于认知的空中交通管制员人因可靠性分析方法研究

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基于认知的空中交通管制员人因可靠性分析方法研究

作者：崔湘奇中国民航大学

学位级别：硕士

随着我国航空业的不断发展,航班量迅速增长,空中交通管制员的工作难度逐渐提高,空管人为因素成为航空业中主要的致灾因素之一,给空中交通管制工作的安全运行带来了巨大挑战。建立科学、准确的管制员人因可靠性分析方法,为空中交通管制... 详细信息

随着我国航空业的不断发展,航班量迅速增长,空中交通管制员的工作难度逐渐提高,空管人为因素成为航空业中主要的致灾因素之一,给空中交通管制工作的安全运行带来了巨大挑战。建立科学、准确的管制员人因可靠性分析方法,为空中交通管制工作风险识别与分析提供支持,为强化空中交通管制工作安全管理,对提高空中交通安全水平具有重要意义。本文基于认知模型的相关理论,辨识管制人因差错模式,通过模拟实验的方法收集管制人因差错发生概率数据,为获得管制员人因可靠性研究所需基础数据提供新的方案。在此基础上,改进现有的人因可靠性分析方法,基于实验获得的管制人因差错发生概率数据,提出空中交通管制员人因可靠性的定量评估方案。本文的主要内容如下:(1)依据层次任务分析法对空中交通管制工作任务进行分析,确定管制员人因可靠性研究范围,得到空中交通管制工作的基本任务类型。基于管制员认知活动模型和HERA-JANUS管制人因差错研究方法,辨识管制员在完成管制任务时可能出现的人因差错,得到管制人因差错的基本模式。在此基础上,设计管制人因差错量表,为开展管制模拟实验获得管制人因差错数据做出准备。(2)开展管制模拟实验获得管制人因差错数据,设计《管制员操作行为信息调查问卷》和《管制模拟实验信息调查问卷》收集管制模拟实验中管制员操作行为数据以及计算管制人因差错发生概率所必须的其他相关数据,经过分析计算得到管制人因差错发生概率。辨识管制任务中涉及管制员认知环节,对比实验结论与CREAM方法中提出的人的认知失效的基本概率值,对通过管制模拟实验得到的管制人因差错数据进行简要分析。(3)基于上述研究获得的管制员人因可靠性基础数据,充分考虑情景环境对管制员人因可靠性产生的影响,改进CREAM方法构建人因可靠性定量分析模型。结合空中交通管制工作运行实际对CREAM方法中的共同绩效因子进行修正,借助模糊数学方法、贝叶斯网络工具提高评价结果的客观性,为空中交通管制员可靠性定量研究提供现实方案。

关键词：人因可靠性管制员 HERA-JANUS 贝叶斯网络 CREAM

低氧环境下管制员疲劳进程对注意网络影响的研究

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低氧环境下管制员疲劳进程对注意网络影响的研究

作者：许雅楠中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

近年来随着高高原机场的逐渐增多,国家越来越重视高原机场的建设与发展,空中交通管制员作为空中交通管理的核心要素,针对其低氧条件下,疲劳状态在认知方面的表现对于航空安全具有重要作用。疲劳状态下影响管制员工作的认知能力,共有4个... 详细信息

近年来随着高高原机场的逐渐增多,国家越来越重视高原机场的建设与发展,空中交通管制员作为空中交通管理的核心要素,针对其低氧条件下,疲劳状态在认知方面的表现对于航空安全具有重要作用。疲劳状态下影响管制员工作的认知能力,共有4个层面,分别为记忆力、注意力、运算能力以及空间能力,本研究在低氧的条件下对管制员的疲劳进程在认知方面的表现进行探究,其中我们采用ANT注意网络实验对其注意水平进行进一步探究。本研究选取29名大四修完全部管制模拟机课程的管制学员参与实验,使用氧气面罩和不同浓度的氮氧混合气体模拟常压低氧环境(0m和3500m),使用多导生理仪确认被试血氧水平确实达到相应模拟海拔高度,使用空间2-back范式诱导被试疲劳状态,并填写RSME量表,表征被试确实出现疲劳状态,在0m和3500m两个海拔高度下对不同时间(疲劳)进程下的管制员注意网络效率进行测量,实验设计均通过Eprime软件编程实现,每个被试需要分2次进行实验,每次实验时长78min。对ANT注意网络实验的警戒、执行定向子网络的效率进行2(高度:0m/3500m)x4(时间进程:0block/1block/2block/3block)的重复测量方差分析,结果显示,执行子网络的高度主效应显著(F=16.476,p管制员的日常管制工作至关重要,随着高度的升高和疲劳进程的发展,执行效率显著降低,会对管制员工作绩效产生一定影响,建议适当缩短执勤时间,以保障航空运行的安全。

关键词：管制员低氧环境疲劳诱导认知能力注意网络实验

民航CQ空管分局管制员绩效管理体系优化研究

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民航CQ空管分局管制员绩效管理体系优化研究

作者：周锡思重庆工商大学

学位级别：硕士

民航局空管局已经下发了空管系统中长期战略规划,要在2030年前完成两个目标:建立现代化空中交通管理系统和建立绩效型组织。因此绩效管理工作是今后空管工作的主要方向。由于空管行业的特殊性以及管制员工作情况难以量化等特点,绩效管... 详细信息

民航局空管局已经下发了空管系统中长期战略规划,要在2030年前完成两个目标:建立现代化空中交通管理系统和建立绩效型组织。因此绩效管理工作是今后空管工作的主要方向。由于空管行业的特殊性以及管制员工作情况难以量化等特点,绩效管理工作对空管系统而言还处在探索前进的阶段,本文以CQ空管分局塔台管制员的绩效管理体系为主要调研对象,剖析其所面临的问题与成因,使用现代管理学知识进行优化,构建符合一线运行实际的绩效管理体系,从而提高管制员工作积极性和业务水平,提升民航运行品质。本文采用问卷调查法和访谈研究法,针对管制运行部塔台管制室的一线管制员展开了调研,同时也听取了科室领导以及业务骨干对绩效管理体系的意见和看法,通过对调查结果进行分析,发现CQ空管分局塔台管制室绩效管理体系存在绩效考核指标设置缺乏科学性、合理性,绩效奖金的额度有限,对员工的激励作用发挥不明显,沟通和反馈机制不完善,绩效辅导薄弱,考核结果没有得到合理运用等问题。基于以上出现的问题,针对绩效考核指标,本文同时使用关键绩效指标法(KPI)与目标管理考核法(MBO),借鉴国际先进经验,兼顾安全、效率与服务,既选择体现目标的结果性指标,也选择影响目标实现的过程性指标,优化管制员的绩效考核指标,并以普通放单管制员为典型样例,其它三类管制岗位的考核指标在此基础上进行增减修订,利用层次分析法确定指标权重,最终形成了较为完整的绩效考核指标体系。针对绩效反馈与面谈,优化了反馈流程,编写了绩效考核反馈表,强调了绩效反馈和绩效辅导的重要性。针对结果应用,重点从职位晋升、个性化培训方面提出了优化方法,能够使员工持续受到激励,从而调动他们的工作积极性,提高工作水平。本文结合绩效管理的一般理论与CQ空管分局的实际情况,针对发现的问题设计出了优化塔台管制室绩效管理的方法和思路,尤其是对不同管制岗位设计的考核指标和以职务晋升和个性化培训为重点的考核结果运用,对其它地区空管单位实施绩效管理提供了新的思路,具有一定的参考性。

关键词：民航CQ空管分局管制员绩效管理

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基于灰色神经网络的管制员人力资源需求预测

民航学报 2023年第6期7卷 146-152页

作者：申晨张美薇章月任帅里中国民用航空华东地区空中交通管理局江苏分局南京航空航天大学民航学院

近年来，民用航空事业发展迅速，尤其是飞行流量的增加更加重了空中交通管制的负担。因此对于空管人员的需求也在不断提高，所以本文将对空管局内管制员进行人力资源需求预测。本文结合交通需求与相关数学模型提出定量预测方法，进而使... 详细信息

近年来，民用航空事业发展迅速，尤其是飞行流量的增加更加重了空中交通管制的负担。因此对于空管人员的需求也在不断提高，所以本文将对空管局内管制员进行人力资源需求预测。本文结合交通需求与相关数学模型提出定量预测方法，进而使空管人力资源得到合理有效的应用。首先，对管制员劳动强度进行了分析；其次，使用灰色神经网络模型，通过每年该区的GDP数据预测未来区域交通流量，进而预测出区域扇区开放时长；在此基础上建立基于劳动强度分析与扇区开放时长的空管人力资源需求预测模型；最后以云南分局为例，得出区域未来人员需求数量。本文的研究成果，可以为国内各空管局提供参考，也可以作为保证安全运行、提高服务品质、促进行业发展的必要条件。

关键词：管制员人力资源需求预测交通流量灰色神经网络扇区开放时长

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基于事故树的管制员压力影响分析

中国民航飞行学院学报 2022年第2期33卷 16-21页

作者：唐卫贞曾繁荣孙维璟武仁杰中国民用航空飞行学院四川广汉618307

为科学评估管制员压力的具体来源及影响,结合布尔代数运算法则,以上海虹桥跑道入侵事故中管制员行为差错为例,提出了一种基于事故树的压力源分析方法。在对管制员压力来源进行分类分级的基础上,结合实际情况,针对不同的压力源分级,给出... 详细信息

为科学评估管制员压力的具体来源及影响,结合布尔代数运算法则,以上海虹桥跑道入侵事故中管制员行为差错为例,提出了一种基于事故树的压力源分析方法。在对管制员压力来源进行分类分级的基础上,结合实际情况,针对不同的压力源分级,给出了具体的管制员压力源应对策略。

关键词：管制员事故树压力

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管制员信息加工水平鉴别技术及影响机制

中国安全科学学报 2018年第6期28卷 25-30页

作者：李敬强李康王勇赵宁国家空管运行安全技术重点实验室天津300300 中国民航大学民航安全科学研究所天津300300 中国民用航空局空中交通管理局天津分局天津300300

为提高管制员信息加工水平的鉴别效率,以提升管制运行安全水平,首先分析管制工作信息加工过程,基于作业测验,设计管制员信息加工水平测验工具,依据信号检测理论（SDT）中的敏感性指标d与倾向性指标β来鉴别管制员信息加工水平;然后,通... 详细信息

为提高管制员信息加工水平的鉴别效率,以提升管制运行安全水平,首先分析管制工作信息加工过程,基于作业测验,设计管制员信息加工水平测验工具,依据信号检测理论（SDT）中的敏感性指标d与倾向性指标β来鉴别管制员信息加工水平;然后,通过实例进行聚类分析,并运用回归分析方法探究管制员神经系统特性对d、β的影响。结果表明：d、β分别是管制员信息加工能力与信息加工倾向的鉴别指标,管制员信息加工水平可聚类为3类,管制员神经系统的强度、灵活性能正向预测其信息加工能力,平衡性能负向预测其信息加工倾向。

关键词：管制员信息加工水平神经系统特性信号检测理论(SDT) 敏感性倾向性