探析基于人为因素的扇区安全评估方法

探析基于人为因素的扇区安全评估方法

黄浩

民航湖南空管分局  410141

摘 要：随着中国经济的飞速增长，全球重要性的一直提高。我国民航业也随之不断进步。国内外航班机次巨幅上升。安全是首要的重中之重的核心，扇区安全评估对安全是十分有效的手段。按可行、可操作的方式来评估，有效地发现空域运行中存在的风险和不稳定因素，远离风险，减少风险概率和可接受范围内出现的结果，使安全闸门向前推行。本文将从控制器工作负载方面切入介绍了人为因素的扇区安全评估方法.

关键词：管制工作负荷，空域安全评估，空域容量

引言

近年来，我国经济的迅速增长带动了民航运输的快速发展，航空交通量直线上升。民航业的疾速发展，使得航空交通管控面临越来越严厉的挑战，在一定的空域资源下，航空器事故次数上升，空中交通管制部门工作压力巨大，空域安全形势也愈加严峻。空中网络拥堵的原因深究则会发现是管理系容量与需求严重矛盾的结果。我国交通管控单位意识到这一点，并一直在努力对其管制部门进行能力评估。扇形容量在管控负荷条件适当的情况下是能确定一个确定值的。

一   扇区运行安全影响因素

扇区运行安全评估工作复杂影响因素众多，主要分成静态因素和动态因素两种。

1.1 静态因素

静态因素不随时间推移或空间转变而变化，它包括空域结构因素、管制规则因素、设施设备因素等。

（1）空域结构因素

空域环境反映了空域的容量和基础信息。可用的空域管理资源不多，这是安全风险评估中形成空域结构模型的基础。内容包含:纵横扇面和边限；扇区内的主要边界点和交接点；扇区中导航站和通报点的方向和特性。该部门主要和其次阻碍状态分散情景；扇区内限制区、限制区、危险区等非一般空域的横向和纵向管制区。

（2）管制规则因素

扇区运行是以管理制度为标准和规范的，是安全的基础。能保证飞机在扇区平稳有序。其包含: 与相邻部门的交接协定; 该区域的交接规定(高度交接、交叉点交接等) ; 该部门的飞行规则; 管控服务水平及 管制方式(雷达控制、程序控制等) ; 飞机的垂直、纵向和横向安全距离; 飞机经过架空桥梁的高度。

（3）设施设备因素

这类因素是指通讯、导航、监督、天气等设施管控，以及社会协调席位上的电话和可0用通道，包含公司的机载和地上两类。它是一切航行得以组织实行的基本，与飞行的各个阶段有着重要的关系。包括:各类地上设备的类型数量，分散和功用；机载设施的运用状况；雷达和通讯设备的性能。

1.2 动态因素

动态因素就是会随着时间空间等而产生变化的因素，扇区航路航线结构和人为造成的原因，交通流特征和军航活动及天气的变化都是。

（1）航路航线结构因素

交通流构成的基本是航路的最重要素。飞机通过利用扇区空域信息在航线进行飞行。航线的构成影响了资源的利用率。航线构造是由航线数量、航线方位和时间以及航线上重要点和导航平台的地点、各航线上可用的最低海拔层和高度层设施、短期路线和非一般时用的路线的位置、时间以及可用的路线交叉口的高度、数量和强度等组成。

（2）交通流态势因素

扇区内飞机的互相作用和其飞行状态都是交通流流态势因素要考虑的，它包括了航线上的航空器流量、航空器类型以及比例、不同类型航空器的通过时间、扇区内的航空器类型数量和性能参数，以及飞行的实际路线。

（3）人为因素

扇区内飞机飞行的实际操作和控制都是由人为来完成的。不同的管制员和飞行员间的个体发展差异对部门的实际经济运行环境影响很大，人为主要因素是影响部门运行信息安全的重要因素。包括:管制员和飞行员的技能水平；精神面貌；生理学方面。

（4）军航因素

军事导航由于其机密性和军事性，导致一些空域是无法共享的，一些航线也是处于封锁状态，有一些机密航线更加需要高度保密。这使空域资源可利用区变小。影响的军事因素很多，扇区内军用机场的数量和分布，军事训练时空域的分布、定位利用。军航活动间受到影响的空域区域以及受到限制的经济情况，另外还有其间航线高度要求以及特定航行区段、军航和民航的潜在价值矛盾类型和区域的不同。

（5）天气因素

能见度低、雷暴和湍流等强对流天气能使该部门某些空域不适合进入，某些航线不开，在糟糕情况下会使扇区封闭。极端天气的水平垂直影响范畴和持续时长，以及是否静止，是否是会改变方位，受影响区域。

二   基于人为因素的扇区安全评估方法介绍

根据空域运行的实际情况，有四种空域安全评估方法: 因果模型评估法、碰撞风险评估法、人因可靠性分析法和雷达模拟器验证法。下面主要介绍后两种评估方法。

2.1 人因可靠性分析

科技越来越发展的的情况下，交通管制系统越来越是空中安全生产核心。空管体系是一个人机交互的体系，体系硬件和软件的可靠性一直在进步。如何在空域安全评估中充分考虑人为因素对管制员的影响已成为一个热点研究问题。人因可靠性评估（HRA，Human Reliability Analysis）技术为管制员的失误评估提供了缘由。

人因可靠性（HRA）的历程大抵可分为两个阶段：第一阶段是管理操作环境包含人的失误论与分类、人的可靠性数据经过搜集和研究（模拟机试验数据和现场调研数据）以及社会发展以专家确定为根本教育的人误概率统计状况分析与预测。第二阶段是观测人类在紧急情况下的认知，包含检测、诊断、决策等意识行为，其重点是将人置于判断失误的情形中，研究因人失误的机制，这就是非静态因素的人因可靠性分析模型。

2. 2 雷达模拟机验证

雷达模拟器的验证方法[14]是目前一种模拟和评估都相当准确和高的方法，能把人为因素风险充分考虑。这种方法结合实操作进行，编制多套计划供与管制员计算机上指挥模拟，并且记录下数据情况。从航行稳定性和管制员工作量等方面剖析可行的合理性。其主要应遵循如下步骤：

（1）制定验证方案

实行验证前，面对各种风险危险因素源研析，总结验证对象，再确定验证计划，清晰的验证某一风险。验证方案需要多考虑以下几点：1实际飞行操作，2多种场景的验证，3充分考虑仿真模拟后增加的问题。根据需要给出数据反映及建议。

（2)编制练习计划

按照上述验证方式，确定多套练习方案。按照虚拟产生的危险因素和解决措施，适当应对不是一个方向的航班流、不是一个区域的航班密度、非同航线的航班矛盾。高峰时间的练习应该记录下来并存档。

（3）制定评估指标

确定风险评鉴应经对一系列重要的定性和定量研析来确定安全性。评价指标应侧重于控制者的密度、持续时间、速度、面部表情等情绪表现；工艺表的填写速度、完整性和易读性；演拟航行平顺性、单位时内的起降或飞越等。

（4）实施模拟演练

操作中管制员的模拟演习数据以及模拟中可验证风险和缓解方法的可行性，都能发现未知的风险和其他问题。

（5）分析模拟结果

研究的过程是为了收集到更多的接近于实际中的各类数据和资料，用以判断可能得风险。组织督导员进行演练演习，清晰表明模拟演练的切实感触和一定的意见和提议。应再次评论新确定的危险因素，如有需要，应组织再次演习演练。

（6）编制验证报告

明确的验证结果是安全评估的关键，对于风险的判断以及能承受的范围的直接证据。如果在承受范围内，便可以提议实施意见，否则，便要提出调整改革建议，用于日后方案的重新研究评估。

参考文献

[1]2015年民航行业发展统计公报.中国民用航空局发展计划司,2016.

[2]国际民用航空组织.国际民用航空组织安全管理手册.