空中交通管理中人误的分类与分析

另外,在世界民航空中交通管理领域 中,空管系统完全自动化在近几十年里并 不 大 可 能 实 现 。因 为 人 的 一 些 特 性 , 如 灵 活 、机 动 、问 题 解 决 和 决 断 能 力 ,在 优 化 动 态 空 管 环 境 中 仍 然 是 必 不 可 少 。虽 然 仅 仅 依靠空管自动化并不能防止人误的发生, 但是它能够在空中交通管理中帮助我们应 对人误的发生。
越紧张,人误的分类分析在空管中变的非常重要。人误的研究在空管系统中是一个潜在的软肋。所以,必须采取切实有效的措施把人
误及其影响降到最低。本文首先对空管人因研究的重要性进行了简要的描述;其次,着重对空管人误研究的目的和对空管人误进行分类
分析的原因作了比较详细的阐述;最后,对目前空管人误研究中常用理论模型和方法做了比较分析。
当与人有关的空管事件发生时总会引 起 一 场 不 可 避 免 的 责 任 人 的 追 究 。但 是 ,造 成空管事件的人误和责任人的确定比较困 难 。我 们 必 须 清 醒 的 认 识 到 在 这 些 与 重 大 人误有关的人员中,没有一个是不考虑后 果或是愚蠢的,尽管这些人对于自己行为 是 认 真 负 责 的 。如 果 我 们 能 对 空 管 人 误 发 生的内在原因进行分析并真正理解了空管 人 误 。那 么 ,我 们 以 后 就 会 应 对 类 似 事 件 的 发生。
(3)人误的识别和预测—从系统中找出 可能会影响现在和未来的人误,这被称为 人误识别。
(4)对人误量化—利用已有的数据资料 对 人 误 进 行 预 测 量 化 。如 ：人 误 如 何 发 生 ？ 人误量化的目的是用于风险评估。
尽管人误分类还应当用于其它的目 的,但是在上述4个目的中,追溯事件分析 是空管人误研究的主要关注点(即第二个 目的)。
(1)空中交通管理与几个隐蔽的认知技 能 或 活 动 有 联 系 。例 如 ：模 式 识 别 、形 势 评 估 和 意 识 、判 断 、计 划 和 先 前 记 忆 。
(2)不同的功能地区和国家之间的空中 交通管理存在差异,因此专门的空中交通 管理模型的适用性或许不高。
伴随着新的科学技术和新的工作方式 的 发 展 进 步 , 空 管 系 统 日 新 月 异 。因 此 , 空 中交通管理人误分类模型可能会过时。
因此,空中交通管理要为更好的学习
和 理 解 新 的 系 统 方 法 做 好 准 备 。但 是 由 于 对空管人误和由人误造成的事故记录相对 较少,最 好 方 法 就 是 将‘ 人 误 数 据 ’最 大 化 。 如果采用合适的分类分析方法对空管不安 全事件进行深层次的分类分析研究,我们 会从研究中获益匪浅,也会对空管系统的 管理提出建议或改进意见,那么空管系统 将会更加的安全和有效。
空管工作领域中的这些大的改变不仅 影响管制员工作,还将影响到飞行员的工 作 情 况 , 也 给 人 误 的 发 生 提 供 了“ 新 的 机 会 ”,尤 其 是 在 新 的 系 统 和 操 作 规 范 刚 刚 引 进 的“ 过 渡 阶 段 ”。空 中 交 通 管 理 发 展 的 历 史表明,空管系统长期处于巨大的变化与 更新的“开始阶段”。在 这 个“开始阶段”里, 事故率可能上升,也会有很多潜在的新的 人误发生。
研究者对空管人误的界定大都体现两 个 基 本 观 点 : [4-5] 偏 离 某 种 规 范 或 标 准 和 操 作者的无意行为,即人误是操作人员在各 种因素的影响下无意中出现的某种偏离 (预 定 目 标 、准 确 性 等 ) 。在 某 些 情 况 下 , 操 作 者也可能会有意违反某种规范或标准,称 之为违章(violation)。
1 空中交通管理中的人误
空 中 交 通 管 理 中 人 的 因 素 (Human Factors in ATM)定 义 为 ：通 过 了 解 人 的 能力与限制,使人与系统的设计及要求相 匹配,指导人与系统在相互矛盾时如何处 置相互之间的关系,从而改善系统的安全 性 ,防 范 可 能 出 现 的 事 故 (Hopink,1995)。在 空 中 交 通 管 理“ 人 - 机 - 环 境 ”复 杂 系 统 中 , 人 是 首 要 因 素 。随 着 空 管 设 备 可 靠 性 的 提 高,尤其是在空管自动化程度日益提高的 情况下,人为因素造成的不安全事件所占 的 比 例 将 会 越 来 越 大 [3]。
随着空中交通等级的提升,空中交通 管 理 面 临 着 巨 大 的 压 力 。中 国 很 多 地 区 的 空域已经相当复杂而,这些问题给空管的 实际操作带来了复杂性和时间安排上的压 力 , 从 而 时 常 导 致 人 误 的 发 生 。另 外 , 目 前 许多空管系统面临着升级并换代到新一代 的管理系统,包括带有计算机化的显示及 新 功 能 的 电 脑 软 件 系 统 。在 不 久 的 将 来,将 有可能发展出一种数据链接技术,它会给 空管操作的方法带来不小的冲击。
在空管不安全事件分析中,人误的分 类 扮 演 着 重 要 的 角 色 。首 先 它 要 求 对 严 重 人 误 的 发 生 趋 势 进 行 全 过 程 监 控 。事 故 记 录系统允许事故调查者和分析者对人误信 息 进 行 组 织 ,整 理 和 提 取 。其 次 人 误 分 类 有 助于对人为差错的产生原因和现象进行研 究 。第 三 , 也 是 最 重 要 的 一 个 方 面 , 人 误 研 究的发展对防止或减少人误,或减少系统 中 的 不 良 效 应 是 很 有 帮 助 的 。尽 管 这 样,人 误的分类分析仍然是事故调查过程中的软 肋。
虽然人误在空管不安全事件中占有重 要地位,但是专门对空管人误进行分类和 分 析 的 人 误 分 类 系 统 却 为 数 不 多 。尽 管 已 经存在许多人误分类系统,但是这些系统
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学 术 论 坛
要么是通用性的,要么就是为核工业或其 它 工 业 流 程 开 发 的 。这 些 人 误 分 类 系 统 的 范围从人误类型的简单记录到围绕操作人 员表现模型的分类系统,但现有的大多数 人误分类系统不能够充分找出空管系统中 发 生 的 人 误 , 如 ：判 断 错 误 ; 听 觉 错 误 和 视 觉 错 误 。此 外 一 些 建 立 在 操 作 模 型 基 础 上 的 系 统 不 能 够 代 表 空 管 的 任 务 。以 下 是 目 前人误分类分析系统在空管中未被广泛接 受的原因：
James Reason教授,在对1990-1997年 “ 组 织 性 事 故 ”进 行 了 系 统 、全 面 的 研 究 ,提
出 了 著 名 的 事 故 链 模 型 [9]。在 该 模 型 中 , Reason认为单一的事件或人误很难诱发一 次事故,往往是多个事件或人误相继或同 时 发 生 而 又 未 被 中 断 时 ,事 故 才 会 发 生 。但 Reason模 型 是 一 个 抽 象 的 理 论 ,没 有 指 出 不 同 层 次 的 缺 陷 ,即 奶 酪 中 的“ 孔 洞 ”到 底 是什么,也没有说明在事故调查中如何查 找这些漏洞。 3.3 HFACS 人误分析分类系统
航空中人的因素的研究源于第一次世 界大战期间,早期空管人因研究的重点是 空 管 任 务 的 执 行 和 管 制 员 的 选 拔 上 。随 着 时间的推移,世界民航界越来越重视空管 人 因 的 研 究 。2005年 10 月 , I CAO起 草 了 空 管 中的威胁与差错管理(Threat and Error Management in ATC, TEM)咨询通告草 案,目 前 正 在 征 求 意 见 中 。我 国 民 航 总 局 于 2001年 启 动 了“ 民 用 航 空 中 人 为 因 素 研 究 课 题 ”。但 是 我 国 民 航 空 管 人 因 研 究 与 欧 、 美 发 达 国 家 相 比 ,起 步 晚 、差 距 大 。主 要 表 现 在 三 个 方 面 ;(1)重 视 程 度 不 够 ,(2)研 究 人员的数量和水平远落后于欧美发达国 家,(3)研究成果较少,应用范围较狭窄且周 期较长。
科技创新导报 ２００９ ＮＯ．３３ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 空中交通管理中人误的分类与分华 (中国民用航空飞行学院 四川广汉 618307)
摘 要:随着空中交通管理中计算机技术和自动化程度越来越高,特别是当空中交通级别的提升、空中交通流量增大以及空域变得越来
关键词:空管人误 分类分析 人为因素
中图分类号: U 4 9 1
文献标识码: A
文章编号:1674-098X(2009)11(c)-0170-02
对于民航而言,安全是最大的节约,事 故 是 最 大 的 损 失 。1985年 ,美 国 联 合 航 空 公 司 进 行 的 一 项 调 查 表 明 ：在 过 去 20年 中 ,世 界各地共发生5万件空难事故,其中只有1/ 5是 属 于 机 器 故 障 ,4/5竟 是 由 于 人 为 因 素 造 成 的 [1]。如 今 ,世 界 民 用 航 空 中 有 70%～ 80%的 飞 行 事 故 与 人 误 直 接 相 关[2]。人误是 造成空管不安全事件中的主要的因素,一 些专家研究表明人误占到了整个事件原因 的 9 0 % 以 上 。大 部 分 的 工 业 有 着 相 似 的 人 误 因素(如核工业70%-90%)。
空管人误一个可能的解决方案就是空 管 自 动 化 。但 不 完 全 可 靠 的 自 动 化 反 而 会 增 加 人 误 的 影 响 和 严 重 性 (Brainbridge 1983&Reason 1998)。类似的问题在民航中 经常会看到,自动化只是将人误的根源由 操 作 人 员 转 向 了 设 计 人 员 、维 护 人 员 、以 及 那些必须处理自动化问题和故障的监管人 员,不能从根本上解决问题。
1997年 Shappell和Wiegman 应美国海 军的邀请,完成了人的因素分析分类系统 (HFACS)的 研 究 [10-11]。研 究 表 明 ,该 系 统 在 飞 行 机 组 人 误 事 件 调 查 时 效 果 良 好 。但 是 , 它的编码是针对飞行机组原因制定的,当 将该系统应用到空管人误事件的调查时需 对 其 进 行 重 新 修 订 。其 次 ,它 过 分 强 调 组 织 因素的影响,对人的认知过程的分类不够