基于事故/事件的民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素研究

張美仙

摘要：文章主要是分析了民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)重要因素指標(biāo)體系的構(gòu)建情況，在此基礎(chǔ)上探討了民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素，最后提出了相關(guān)的建議，望可以為有關(guān)人員提供到一定的參考和幫助。

關(guān)鍵字：事故/事件;人為因素;防錯(cuò)設(shè)計(jì);民用飛機(jī)

1、前言

隨著民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)工作的深入展開(kāi)，影響民機(jī)設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵因素也受到了人們的重視，相關(guān)研究人員也開(kāi)始著手解決到人為因素的問(wèn)題，望可以從源頭上解決到人為因素的問(wèn)題。

2、民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1、重要因素集的建立

民機(jī)事故反映了各種問(wèn)題，其中包含有關(guān)人身事故的信息。通過(guò)利用這些寶貴的資源，我們可以從使用飛機(jī)的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，并減少設(shè)計(jì)引起的人為錯(cuò)誤。因此，這項(xiàng)調(diào)查組織了1989年至2013年的1，232起運(yùn)輸航空事故/事故征候，并使用多角度分類(lèi)和數(shù)據(jù)恢復(fù)從全球民航安全事故/事故征候數(shù)據(jù)庫(kù)中建立了事故數(shù)據(jù)集。其中，有92種典型情況可能是由于設(shè)計(jì)引起的?；谑鹿收T發(fā)，提取重要的設(shè)計(jì)因素以避免人為錯(cuò)誤。民用飛機(jī)的駕駛艙是由機(jī)組人員，控制團(tuán)隊(duì)和駕駛艙環(huán)境組成的人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，人是系統(tǒng)的主體，而機(jī)器是人們操作的工具。環(huán)境將對(duì)人員和機(jī)器的工作產(chǎn)生一定的影響。因此，在設(shè)計(jì)民用飛機(jī)時(shí)，必須充分考慮人機(jī)與環(huán)境之間的相互作用，以便對(duì)重要的設(shè)計(jì)因素進(jìn)行更詳細(xì)的分類(lèi)?；谌藱C(jī)環(huán)境的思想，飛機(jī)擴(kuò)展到兩個(gè)方面：設(shè)備屬性和人機(jī)界面。最后，根據(jù)人體工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和民用飛機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，飛行員，控制設(shè)備，人機(jī)交互和駕駛艙環(huán)境是確定民用飛機(jī)人為失誤時(shí)應(yīng)考慮的重要設(shè)計(jì)因素。飛行員是駕駛艙的直接經(jīng)理。數(shù)據(jù)輸出的類(lèi)型，操作習(xí)慣和低凝視時(shí)間將直接影響駕駛室的安全性。因此，從人體的角度出發(fā)，駕駛艙內(nèi)相關(guān)控制設(shè)備的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足飛行員的要求。機(jī)艙控制設(shè)備通常執(zhí)行控制功能。從內(nèi)部特性和作用方式的角度來(lái)看，與駕駛艙相關(guān)的控制設(shè)備的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足飛行員的要求。它可以有效地觸發(fā)和控制飛行員的誤操作，并有效提高飛行員的穩(wěn)定性，可靠性和準(zhǔn)確性。在人機(jī)交互中，控制桿和油門(mén)桿必須在飛行員的觸角內(nèi)，踏板必須在腿部的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)。人機(jī)交互不僅是飛行員的問(wèn)題，還是身體和心理狀況的關(guān)鍵，并且直接關(guān)系到飛行員能力的效率和安全性。因此，根據(jù)人機(jī)交互界面的物理特性，可以避免人機(jī)組合設(shè)計(jì)的誤用，難以識(shí)別設(shè)備事故的誘因和設(shè)備，從而減少了人為因素的發(fā)生。駕駛艙空間的設(shè)計(jì)和內(nèi)部環(huán)境因素（例如壓力，照明，溫度，濕度和內(nèi)部空氣速度）是飛行員安全，有效，舒適地操作并完成飛行任務(wù)的必要條件。

2.2、駕駛艙顯示器

機(jī)組之間的對(duì)話和與塔臺(tái)的無(wú)線電通信表明，當(dāng)儀表方式改為懸停方式時(shí)，機(jī)組將失去飛機(jī)的位置。這時(shí)候機(jī)組人員的任務(wù)是多種多樣的，所以在某些情況下會(huì)相對(duì)分散，人的記憶和后顧之憂(yōu)是有限的，所以探測(cè)到飛機(jī)的潛在威脅，就像前面的前進(jìn)和積極的方式一樣。我們需要融合傳感器和報(bào)警信息，同時(shí)考慮它們。因此，我們建議開(kāi)發(fā)一種新的駕駛艙顯示模式。新的顯示模式可以在每個(gè)飛行階段為飛行員提供最佳的態(tài)勢(shì)感知。借助高分辨率、高精度、高完整性的地形數(shù)據(jù)庫(kù)，即使飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的完整性遭到破壞，高相似度的合成地形數(shù)據(jù)庫(kù)也能顯示在PFD上，地塔被遮擋，也能幫助機(jī)組判斷飛機(jī)的位置、航向和周?chē)h(huán)境，進(jìn)一步減少類(lèi)似的跑道侵入或滑行偏離等不安全事件的發(fā)生。儀器方法階段缺乏指導(dǎo)信息。飛行機(jī)組使用的儀表法平面圖顯示平面圖，不同顏色的等高線和陰影表示地形高度，障礙物標(biāo)志表示高度。然而，等候區(qū)周?chē)群騾^(qū)的放大視圖并沒(méi)有顯示旁路進(jìn)近區(qū)北部的障礙物。

3、民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素

根據(jù)事故鏈理論，飛行事故是多種因素共同作用的結(jié)果。盡管某些因素不是事故的直接原因，但實(shí)際上它們是事故的重要環(huán)節(jié)或一部分。它很容易成為飛行員失敗的主要原因。事故分析主要是事故描述或調(diào)查報(bào)告。為此，行業(yè)專(zhuān)家必須分析92起案件的原始事件，確定與人為因素相關(guān)的刺激因素，并根據(jù)類(lèi)型設(shè)計(jì)人員還必須評(píng)估每個(gè)設(shè)計(jì)因素指數(shù)的重要性，以確定其對(duì)人類(lèi)生存的重要性。但是，專(zhuān)家給出的指標(biāo)是含糊的。使用傳統(tǒng)的分析層次結(jié)構(gòu)過(guò)程來(lái)計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，可以為每個(gè)設(shè)計(jì)因子指標(biāo)計(jì)算權(quán)重。為了解決人類(lèi)評(píng)價(jià)因素的不確定性或不確定性問(wèn)題，將模糊層次分析法引入層次理論。本研究采用這種方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，使權(quán)重更加科學(xué)合理。在模糊層次分析法（FAHP）中，根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)方法的相關(guān)理論，收集了民用飛機(jī)反人為失誤設(shè)計(jì)因素調(diào)查表，并分發(fā)給六名高級(jí)專(zhuān)家。根據(jù)每個(gè)因素的重要性，專(zhuān)家們進(jìn)行相互比較和判斷。根據(jù)問(wèn)卷中的數(shù)據(jù)和專(zhuān)家的意見(jiàn)，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（從0到10）對(duì)每個(gè)因素的重要性進(jìn)行評(píng)分，并獲得模糊判斷矩陣。模糊分析的層次結(jié)構(gòu)用于計(jì)算重量，確定民用飛機(jī)反人為錯(cuò)誤設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。

4、民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)方法

（1）位置&方向。操縱器件的位置、空間和方向應(yīng)使得機(jī)組在操縱器件的正常移動(dòng)程序中不太可能意外地碰撞或移動(dòng)它們。

（2）物理保護(hù)。在操縱器件的設(shè)計(jì)中可以設(shè)置物理障礙，以防止出現(xiàn)意外的觸發(fā)。例如，設(shè)置凹槽、隔板、翻蓋及保護(hù)罩的操縱器件。

（3）滑脫阻力。針對(duì)操縱器件進(jìn)行的物理設(shè)計(jì)和所用材料可以降低手指及手掌滑脫的可能性。例如，按鈕可以設(shè)計(jì)成帶凹面、有織紋或粗糙的上表面。

（4）手部穩(wěn)定。提供手部支撐物、扶手或其它的物理結(jié)構(gòu)，當(dāng)駕駛員操作控制器時(shí)，以此作為一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)。

（5）邏輯保護(hù)?；谲浖膬?nèi)部邏輯，當(dāng)驅(qū)動(dòng)某項(xiàng)控制被認(rèn)為不合適時(shí)，則基于軟件或與軟件相關(guān)的控制可能失效。

（6）復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。操縱器件的操作方法可以被設(shè)計(jì)成需要復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。例如，旋轉(zhuǎn)手柄可被設(shè)計(jì)成僅當(dāng)其被拉起時(shí)才能轉(zhuǎn)向。

（7）觸覺(jué)提示。不同的操縱器件表面可以有不同的形狀和織紋，以此支持駕駛員在黑暗中或其它“免視”環(huán)境下辨識(shí)不同的操縱器件。

（8）鎖定/連鎖操縱器件。鎖定機(jī)械、連鎖裝置或?qū)ο嚓P(guān)操縱器件的優(yōu)先操作，都可以防止誤操作。

（9）順序運(yùn)動(dòng)。操縱器件可以設(shè)計(jì)成帶有鎖緊、止動(dòng)或其它機(jī)械裝置，以此防止其直接跳過(guò)某項(xiàng)運(yùn)動(dòng)順序。

（10）運(yùn)動(dòng)阻力。操縱器件可以設(shè)計(jì)成帶有阻力（例如，摩擦、彈性、慣性），以此需要有意的努力來(lái)驅(qū)動(dòng)。

結(jié)束語(yǔ)：

由上可知，采用到基于事件分析法分析事故，可以了解到人為因素有關(guān)的原因，且以此建立民機(jī)人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)所需要考慮到的重要因素，為人因防錯(cuò)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足到相關(guān)條款提供到更為高效的方式。

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