基于PHL與HERA—JANUS的空管人誤分析方法及應(yīng)用

【摘 要】針對(duì)我國(guó)空管不安全事件的頻發(fā)，為了對(duì)事件中的人為差錯(cuò)進(jìn)行科學(xué)分析，結(jié)合空管業(yè)務(wù)知識(shí)，利用初步危險(xiǎn)表（Preliminary Hazard List，PHL）分析技術(shù)與歐洲航空安全研究中心開(kāi)發(fā)的HERA-JANUS模型對(duì)空管不安全事件案例進(jìn)行深入地分析。運(yùn)行PHL分析方法得到了一組詳細(xì)的事件項(xiàng)目與可能的潛在危險(xiǎn)列表，然后再利用HERA-JANUS模型分類方法對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行逆向抽象得到頂層差錯(cuò)原因。結(jié)果表明，該方法能夠較全面地分析人為差錯(cuò)，也便于安管人員制定改善措施。

【關(guān)鍵詞】空中交通管制初步危險(xiǎn)分析HERA-JANUS模型潛在危險(xiǎn)頂層差錯(cuò)

1 引言

空中交通管制系統(tǒng)是我國(guó)民航運(yùn)行中不可或缺的部分，其運(yùn)行安全對(duì)整個(gè)民航系統(tǒng)至關(guān)重要。目前，空管不安全事件的發(fā)生通常與人為差錯(cuò)有關(guān)（即人誤），隨著飛機(jī)可靠性和安全性的日益提高，人誤已成為當(dāng)今空管運(yùn)行安全的重大隱患和航空企業(yè)面臨的最重要課題之一。在空管不安全事件發(fā)生的背后各類潛在危險(xiǎn)相互交織，采取科學(xué)的方法進(jìn)行全面的分析，并抽象到頂層，管制部門可據(jù)此制定有效的管理措施，從而避免差錯(cuò)的再次發(fā)生，避免了更多不安全事件和事故的發(fā)生。

2 初步危險(xiǎn)分析表分析技術(shù)

（1）初步危險(xiǎn)表（PHL）是一項(xiàng)用來(lái)識(shí)別和列出系統(tǒng)中可能存在的潛在危險(xiǎn)和事故的分析技術(shù)[1]。用于對(duì)事件和系統(tǒng)進(jìn)行初步的危險(xiǎn)要素和信息識(shí)別，在危險(xiǎn)分析的初始階段開(kāi)展，根據(jù)系統(tǒng)信息要素和事件發(fā)生過(guò)程識(shí)別出可能的危險(xiǎn)要素，后續(xù)的深入分析和評(píng)估提供較全面的素材，是系統(tǒng)及事件后續(xù)危險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)。初步危險(xiǎn)表的目的是在系統(tǒng)和事件分析過(guò)程中盡可能挖掘影響安全的因素。

PHL分析方法是一種結(jié)構(gòu)化嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鲞^(guò)程，分析簡(jiǎn)易可行，可簡(jiǎn)單的理解為對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了一次危險(xiǎn)頭腦風(fēng)暴。其輸入包括設(shè)計(jì)知識(shí)、危險(xiǎn)信息、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，輸出包括系統(tǒng)或事件項(xiàng)目，危險(xiǎn)要素、影響。PHL的分析過(guò)程有三步：（1）將設(shè)計(jì)知識(shí)和危險(xiǎn)信息比較，識(shí)別可能的危險(xiǎn)；（2）將設(shè)計(jì)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)比較，得出關(guān)鍵因素；（3）記錄分析過(guò)程，列出影響要素清單及緩解措施。

（2）初步危險(xiǎn)表適合用分析表開(kāi)展分析，通過(guò)使用分析表使工作更嚴(yán)謹(jǐn)，有助于記錄分析過(guò)程和資料，還助于保證所確認(rèn)危險(xiǎn)的合理性。根據(jù)PHL分析流程及特征，給出危險(xiǎn)分析表的列表信息：表頭名稱--初步危險(xiǎn)分析表；分欄信息--危險(xiǎn)序號(hào)，事件項(xiàng)目，危險(xiǎn)要素，緩解措施。

3 HERA-JANUS模型

歐洲Eurocontrol研究的 HERA模型（ 空管人誤分析系統(tǒng)，Human Error in Air Traffic Management）是專門針對(duì)空管人誤而開(kāi)發(fā)的模型[2]，之后，美國(guó)FAA和 Eurocontrol在對(duì)比分析了HFACS和HERA的理論背景、概念覆蓋范圍、分析方法及可靠性等方面關(guān)系后，提出了HERA-JANUS模型（空管人誤分類方法，Human Error in ATM Technique-JANUS）。目前，該模型在英國(guó)的空管人誤分類分析中已開(kāi)展應(yīng)用，研究人員對(duì)英國(guó)民航不安全事件報(bào)告系統(tǒng)中的空管人誤案例進(jìn)行分析，其中的人誤可以用進(jìn)行分類和分析，這表明該方法在空管不安全事件的分析中有較高的應(yīng)用價(jià)值。

HERA-JANUS模型分類方法以更詳盡的分類方式，從人因的頂層失效入手，由上而下，由表及里，逐層深入至內(nèi)部致因，并結(jié)合人因發(fā)生時(shí)特定的空管環(huán)境及相關(guān)影響因素，形成了一套系統(tǒng)的分類分析方法（更為詳細(xì)的具體的差錯(cuò)因篇幅原因未列出，在后續(xù)的頂層抽象分析中有部分列出），分類形式如下：

人誤差錯(cuò)可從三個(gè)層面進(jìn)行描述，即人誤類型；人誤認(rèn)知；相關(guān)因素。

人誤類型：即差錯(cuò)類型（ET，Error Type），描述發(fā)生了什么差錯(cuò)及如何發(fā)生的；分為行為時(shí)間錯(cuò)誤、行為選擇錯(cuò)誤、信息傳遞錯(cuò)誤。

人誤認(rèn)知：包括差錯(cuò)細(xì)節(jié)（ED，Error Detail）、差錯(cuò)機(jī)理（EM，Error Mechanism）、信息處理層面（IP，Information Processing Levels），描述差錯(cuò)發(fā)生過(guò)程中的認(rèn)知要素；分為感知與警覺(jué)、短期記憶與長(zhǎng)期記憶、計(jì)劃與決策、響應(yīng)執(zhí)行。

相關(guān)因素：包括任務(wù)因素（Task）、信息和設(shè)備因素（I/E，Information and Equipment）、環(huán)境條件（CC，Contextual Conditions），描述差錯(cuò)發(fā)生時(shí)的時(shí)間地點(diǎn)人物及環(huán)境等，分為任務(wù)因素、信息和設(shè)備因素、環(huán)境條件。

正是利用JANUS模型的特殊分類方式，在利用PHL方法分析得出的詳細(xì)危險(xiǎn)要素后對(duì)其進(jìn)行逆向抽象，歸結(jié)出事件發(fā)生的頂層抽象原因。

4 案例分析

本文以2011年一起西安塔臺(tái)管制員因未及時(shí)監(jiān)聽(tīng)清機(jī)組報(bào)告，在山東航班落地未脫離跑道的情況下，指揮昆明航班起飛，造成昆明航班中斷起飛的不安全事件（人為原因運(yùn)輸航空事故征候）為例[3]。事件經(jīng)過(guò)大致為：山東航班執(zhí)行落地任務(wù)。昆明航班執(zhí)行起飛任務(wù)。本場(chǎng)使用05號(hào)跑道。山東航班于23：00落地。塔臺(tái)指揮昆明航班滑行后指揮山東航班“C脫離聯(lián)系地面121.8再見(jiàn)”，該機(jī)報(bào)告“C不能脫離了”。塔臺(tái)誤聽(tīng)為“C脫離了”，隨后指揮昆明航班起飛。此時(shí)山東航班立即報(bào)告還沒(méi)有脫離跑道，塔臺(tái)隨即指揮昆明航班“稍等一下起飛”。在山東航班脫離跑道過(guò)程中，昆明航班講“我中斷了”。

（1）采用PHL分析法，對(duì)事件中的危險(xiǎn)要素進(jìn)行初步識(shí)別，分析結(jié)果清單如下：

事件項(xiàng)目：1）塔臺(tái)接收山東回復(fù)；2）塔臺(tái)發(fā)送起飛指令；3）昆明執(zhí)行起飛；

對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)要素：

1）塔臺(tái)認(rèn)為“C不能脫離了”與“C脫離了”相似；塔臺(tái)期望山東已從C脫離；塔臺(tái)未目視或觀察場(chǎng)監(jiān)系統(tǒng)確認(rèn)山東是否C脫離。

2）塔臺(tái)認(rèn)為跑道05可用；塔臺(tái)將“C不能脫離”誤聽(tīng)為“C脫離了”；塔臺(tái)未詢問(wèn)確認(rèn)山東是否C脫離。

3）昆明未注意駕駛艙外情況；昆明認(rèn)為跑道05可用；昆明未積極守聽(tīng)無(wú)線電通訊；

對(duì)應(yīng)緩解措施：1）規(guī)范管制用語(yǔ)；2）加強(qiáng)管制員警覺(jué)性；3）加強(qiáng)飛行員安全意識(shí)，規(guī)范管制員工作流程。

（2）HERA-JANUS模型歸結(jié)（括號(hào)中為HERA-JANUS的層級(jí)分類）

1）人誤認(rèn)知抽象歸結(jié)過(guò)程如下：

塔臺(tái)未目視或觀察場(chǎng)監(jiān)系統(tǒng)確認(rèn)山東是否C脫離→（遲緩的/未探測(cè)視覺(jué)信息）→（差錯(cuò)機(jī)理）→（感知與警覺(jué)）；

塔臺(tái)期望山東已從C脫離→（期望偏差）→（信息處理）→（感知與警覺(jué)）；

塔臺(tái)認(rèn)為“C不能脫離了”與“C脫離了”相似→（聯(lián)系偏差）→（信息處理）→（感知與警覺(jué)）；

2）相關(guān)因素抽象歸結(jié)過(guò)程如下：

昆明未注意駕駛艙外情況、昆明認(rèn)為跑道05可用、昆明未積極守聽(tīng)無(wú)線電通訊→（飛行員不了解交通態(tài)勢(shì)）→（飛行員與管制員通信）→（環(huán)境條件）；

塔臺(tái)未詢問(wèn)確認(rèn)山東是否C脫離→（詢問(wèn)）→（管制員與飛行員的無(wú)線電通訊與指令傳輸）→（任務(wù)因素）；

塔臺(tái)未目視或觀察場(chǎng)監(jiān)系統(tǒng)確認(rèn)山東是否C脫離→（目視觀測(cè)飛機(jī)）→（管制員活動(dòng)）→（ATC活動(dòng)與航空器信息）→（信息和設(shè)備因素）；

根據(jù)HERA-JANUS的分類流程進(jìn)行逆向抽象，歸納可得如下結(jié)果：本案例中的頂層差錯(cuò)為：

1）塔臺(tái)管制員的人因認(rèn)知中的感知與警覺(jué)差錯(cuò)；

2）昆明飛行員相關(guān)因素中的環(huán)境條件，即：飛行員與管制員通信差錯(cuò)；

3）塔臺(tái)管制員任務(wù)因素中的管制員與飛行員的無(wú)線電通訊與指令傳輸差錯(cuò)；

4）塔臺(tái)管制員信息設(shè)備因素中的ATC活動(dòng)與航空器信息差錯(cuò)。

由歸納出的頂層差錯(cuò)，安管部門可自上而下找準(zhǔn)問(wèn)題頻發(fā)模塊，從管理角度采取提高管制員警覺(jué)，規(guī)范管制員與飛行員通信用語(yǔ)，規(guī)范管制流程（詢問(wèn)，觀察等）措施，從而降低空管系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，避免更多的不安全事件和事故的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）初步危險(xiǎn)表（PHL）的主要優(yōu)勢(shì)在于能使分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化并記錄該過(guò)程，根據(jù)事件項(xiàng)目可得實(shí)際存在和可能的危險(xiǎn)，能夠比較全面地分析出空管不安全事件的事件過(guò)程及詳細(xì)的危險(xiǎn)要素，為后續(xù)頂層抽象提供基礎(chǔ)。

（2）HERA-JANUS模型具有完整詳細(xì)的人誤差錯(cuò)分類，從頂層原因到具體原因都有其科學(xué)依據(jù)，運(yùn)用該方法研究人員可以將初步危險(xiǎn)表分析出的危險(xiǎn)要素進(jìn)行逆向的抽象歸結(jié)得出頂層的差錯(cuò)，便于安全管理部門自上而下采取針對(duì)性管理措施。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙廷弟，焦健，趙遠(yuǎn) 等譯. Ericson C A. 危險(xiǎn)分析技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

[2] HERA Project Team. The human error in ATM technique[R]. HRS/HSP-002-REP-03. Brussels； EUROCONTROL，2003.

[3] 民航局安全管理部.2011年空管安全形勢(shì)分析報(bào)告[R].中國(guó)民用航空局航空安全辦公室，2012.

作者簡(jiǎn)介：田潔（1990-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榭展苓\(yùn)行安全，E-mail：qimadenanhai@sina.cn。