航空管制員工作疲勞監(jiān)測(cè)研究

摘要：本文通過(guò)對(duì)于現(xiàn)有的管制員工作疲勞監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行分析對(duì)比，結(jié)合管制員工作運(yùn)行實(shí)際情況，提出了基于聲音監(jiān)測(cè)的管制員疲勞監(jiān)測(cè)方式。客觀、有效的前提下尊重管制員個(gè)人隱私，為促進(jìn)管制工作安全運(yùn)行提出了有效的建議。

關(guān)鍵詞：管制員；疲勞監(jiān)測(cè)；聲音監(jiān)控

中圖分類號(hào)：[U8]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

對(duì)于特定崗位的特殊人員來(lái)說(shuō)，疲勞是威脅到自己與他人生命財(cái)產(chǎn)安全的重大問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外研究表明，至少有70%空管人為差錯(cuò)事件直接或間接由疲勞導(dǎo)致，并有研究指出管制員疲勞工作的趨勢(shì)將隨著民航業(yè)的快速發(fā)展進(jìn)一步加大。

目前，民航業(yè)正處于高速發(fā)展階段，ARJ21順利運(yùn)行，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919穩(wěn)步推進(jìn)，再伴隨著中低空的逐步開放，空中交通流量會(huì)進(jìn)一步增加，空域會(huì)更加擁擠，管制員的工作量與工作壓力迅速增加。2014年某機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)管制員在席位上睡著，導(dǎo)致航班復(fù)飛，造成了巨大的安全隱患和極差的社會(huì)影響。許多信息表明，國(guó)內(nèi)管制員疲勞工作的頻率已有明顯增加，已對(duì)空管工作安全和高效運(yùn)營(yíng)構(gòu)成極大威脅。

1 疲勞

疲勞是指工作過(guò)程中人體工作能力和績(jī)效下降、錯(cuò)誤和事故發(fā)生概率增大的現(xiàn)象。常見表現(xiàn)為：反應(yīng)遲鈍、判斷不準(zhǔn)、作業(yè)機(jī)能下降、疲倦感等癥狀出現(xiàn)，是一種自然的人體防御反應(yīng)。

國(guó)際民航組織（ICAO）將疲勞定義為：由于睡眼不足、長(zhǎng)時(shí)間清醒、所處的晝夜節(jié)律階段或者工作負(fù)荷（腦力和/或體為活動(dòng)）過(guò)重而導(dǎo)致開展腦為或體為活動(dòng)的能力降低的生理狀態(tài)，這種狀態(tài)會(huì)損害機(jī)組成員的警覺(jué)度及其安全的操作航空器或者履行安全相關(guān)職責(zé)的能力。

空中交通管制崗位具有工作壓力大、輪班、熬夜等特點(diǎn)，這些都容易引起管制員工作疲勞。加上我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅猛，管制崗位工作負(fù)荷隨之增加，所以說(shuō)管制員疲勞現(xiàn)象具有一定的普遍性，應(yīng)引起重視[1]。

2 現(xiàn)有管制員疲勞監(jiān)控措施

國(guó)內(nèi)外對(duì)于航空管制員疲勞檢測(cè)已經(jīng)有較多研究，可選擇的方法也較多，主要分為主觀測(cè)評(píng)和客觀測(cè)評(píng)。主觀測(cè)評(píng)是通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查表、斯坦福睡眠尺度表等來(lái)進(jìn)行測(cè)評(píng)?？陀^測(cè)評(píng)主要是通過(guò)測(cè)量生理指標(biāo)而進(jìn)行。

管制員疲勞檢測(cè)中，對(duì)于生理指標(biāo)的檢測(cè)研究較多，包括：腦電測(cè)量法、心電測(cè)量法、肌電測(cè)量法、皮電測(cè)量法、血液/汗液測(cè)量法、眼電測(cè)量法、唾液測(cè)量法、動(dòng)態(tài)心率法、語(yǔ)音頻率分析法、面部狀態(tài)識(shí)別法。其中腦電、心電、皮電、肌電、眼電、血液、汗液、唾液因測(cè)量需要設(shè)備與管制員接觸且測(cè)量方法相對(duì)復(fù)雜，理論研究有一定開展，實(shí)際中幾乎沒(méi)有應(yīng)用。目前主要的研究應(yīng)用方向?yàn)槊娌繝顟B(tài)識(shí)別，具體又分為面部綜合狀態(tài)識(shí)別和眼睛狀態(tài)識(shí)別[2]。

眼睛狀態(tài)識(shí)別細(xì)分為眼球轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、瞳孔尺寸變化監(jiān)測(cè)、眨眼頻率監(jiān)測(cè)、眨眼平均時(shí)間監(jiān)測(cè)、閉眼時(shí)間監(jiān)測(cè)。面部綜合狀態(tài)識(shí)別則同時(shí)監(jiān)測(cè)眼睛狀態(tài)和嘴巴打哈欠狀態(tài)從而進(jìn)行判斷。

現(xiàn)管制一線單位應(yīng)用的管制員疲勞監(jiān)測(cè)方法包括上崗前問(wèn)卷調(diào)查和面部綜合狀態(tài)識(shí)別兩種。但是，問(wèn)卷調(diào)查方式的主觀性導(dǎo)致結(jié)果參考性很差，且管制員所填問(wèn)卷經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，因管制員大多記住了標(biāo)準(zhǔn)答案，結(jié)果幾乎無(wú)實(shí)際意義。而填寫問(wèn)卷本身也使得管制員感覺(jué)身心略疲。面部綜合狀態(tài)識(shí)別法需要在管制員座位前方安置一枚專用攝像頭，用以捕捉管制員面部數(shù)據(jù)。該方法一方面需要專用的系統(tǒng)，包括軟件和硬件。另一方面也給管制員工作帶來(lái)隱形壓力。在工作中，一只“眼睛”時(shí)刻盯著管制員，不停捕捉管制員面部信息，使得不少管制員較難適應(yīng)，且不間斷的攝像頭監(jiān)控嚴(yán)格影響到管制員的隱私。

3 基于聲音監(jiān)測(cè)的管制員疲勞監(jiān)測(cè)

管制員管制工作開展的直接方法是通過(guò)語(yǔ)音系統(tǒng)下發(fā)管制指令。管制指令的下發(fā)包含了對(duì)當(dāng)前信息的認(rèn)讀、理解和對(duì)將來(lái)形勢(shì)的預(yù)判。每一句管制指令的下發(fā)需要較為大量的思考和決策。一方面會(huì)造成管制員疲勞的發(fā)生，另一方面管制員發(fā)布的語(yǔ)音信息也顯示著管制員當(dāng)前的工作狀態(tài)。

當(dāng)人處于疲勞狀態(tài)時(shí)，情緒會(huì)比較低沉，而且反應(yīng)較為遲鈍。表現(xiàn)為聲音的強(qiáng)度一定程度上會(huì)降低，且反應(yīng)的節(jié)奏會(huì)變慢。經(jīng)過(guò)一線調(diào)研，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的工作習(xí)慣，管制員在疲勞狀態(tài)下，說(shuō)話的速度不會(huì)有明顯變慢，但是說(shuō)話的節(jié)奏會(huì)有明顯放緩。通過(guò)對(duì)管制員發(fā)布指令節(jié)奏和聲音強(qiáng)弱的監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)有效的疲勞監(jiān)測(cè)。

管制在席位上工作時(shí)，通過(guò)話筒傳入語(yǔ)音設(shè)備，再由甚高頻系統(tǒng)發(fā)送給空中的飛機(jī)。并且，每次管制員在發(fā)布指令時(shí)，需要按下手中的發(fā)話器指令才可以有效發(fā)出。發(fā)話器的存在，使得話筒接受的都是有效的管制指令，與管制無(wú)關(guān)的語(yǔ)音則不會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)。語(yǔ)音經(jīng)過(guò)話筒后由震動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，電信號(hào)則由計(jì)算機(jī)處理后再轉(zhuǎn)化為甚高頻系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送給空中的飛機(jī)。只需在語(yǔ)音系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中植入相應(yīng)程序即可有效地對(duì)管制員的疲勞狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

可見，通過(guò)聲音監(jiān)測(cè)進(jìn)行管制員疲勞監(jiān)測(cè)，固然存在管制員不發(fā)指令就無(wú)法監(jiān)測(cè)的情況，但是管制員的工作開展方式就是通過(guò)指令引導(dǎo)飛機(jī)安全飛行，坐在席位上但是卻一句指令都不發(fā)布的情況基本不存在。相較于傳統(tǒng)的問(wèn)卷調(diào)查和面部監(jiān)測(cè)手段，通過(guò)聲音進(jìn)行監(jiān)測(cè)無(wú)需增加額外的硬件設(shè)備，不涉及管制員隱私且更加科學(xué)、客觀。

4 總結(jié)

本文結(jié)合運(yùn)行實(shí)際，提出基于管制員聲音監(jiān)測(cè)的管制員疲勞監(jiān)測(cè)方法。既考慮到管制員隱私，又具有科學(xué)性、客觀性、有效性，且不需要額外增加設(shè)備，過(guò)在語(yǔ)音計(jì)算機(jī)中植入一段程序即可實(shí)現(xiàn)對(duì)管制員的工作疲勞狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。對(duì)于保障民航運(yùn)輸安全、有序、高效的開展具有積極的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫濤，陳宇.空中交通管制的疲勞管理和預(yù)防[J].空中交通管理，2005，（5）：410.

[2]汪磊，孫瑞山.基于面部特征識(shí)別的管制員疲勞狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，22（7）：6671.

作者簡(jiǎn)介：袁江（1988），男，山西朔州人，研究實(shí)習(xí)員，主要從事民航空管方向教學(xué)與研究工作。