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Book classification
  1. 在我国民航运输业高速发展的今天,持续增长的空中交通流量使管制员工作负荷不断增加,对空域运行效率及飞行安全带来不利影响,对于某些特殊机场和繁忙空域,高强度的管制工作负荷以及管制员不规律的生活方式、管制工作的特殊环境导致的管制员疲劳风险隐患不容忽视。如何正确识别管制员疲劳,分析管制员疲劳产生的机理和致因,做好预防和缓解疲劳的措施,对我国民航空管安全、高效、持续的发展将产生很大影响。本书在分析国内外航空...查看更多
  2. 前  言
    近年来,我国民航业发展迅速,随着航班量的大幅增加,管制员的工作强度日益增大,管制员所承受的工作负荷也相应增加,随之产生的生理和心理疲劳,对管制日常工作产生不利的影响。管制工作是一项高风险的智力劳动,需要时刻警惕飞行安全以及应对各种紧急情况。这样一种持续高压工作势必会引起疲劳作业。国内多次的调研报告指出,空中交通管制员的工作压力呈持续上升趋势,因此在管制工作中出现差错也不足为奇。疲劳是一种常见状态,疲劳是否有危害取决于主体正在做的以及将要做的工作,当主体变成肩负防止航空器相撞和维护空中交通秩序与流量的空中交通管制员时,疲劳的危害不言而喻,管制员的一次无意识的疏忽可能造成航空灾难。
    由于管制员责任重大,长期处在较大的压力状态下,所以部分管制员会产生神经衰弱、入睡困难等情况,以致在工作过程中出现精神状态不佳,使发生人为差错的概率大大增加。管制工作是多方位的脑力活动,管制员会接收外界的原始信息,包括雷达显示的位置信息、飞行报文信息、飞行状态信息等,对于这些数据信息而言,管制人员会根据自身的实际管制经验和空管专业知识对它们进行加工识别,再通过无线电等媒介发布指令,通过电话与相邻管制区进行协调,并观察执行情况、及时总结和反馈。疲劳风险日益成为航空业关注的重点风险之一。各国逐渐意识到,疲劳对人为的影响严重威胁到飞行安全,一些飞行事故或事故征候被证明是直接或间接由疲劳所引发的。美国国家运输安全委员会(NTSB)报告,商业航空运营中,约75%的致命事故涉及人为差错,机组疲劳占到15%~20%。疲劳不能避免但可以控制,对疲劳的影响进行管理评估并采取适当方法加以控制,可降低疲劳对航空运营人的影响,最大限度地保证航空运营安全。当前,国际民航组织正在积极推进管制员疲劳方面的相关研究,科学有效的管理制度与预防方案正在逐步完善,系统、高效的管制员疲劳管控体系也正在逐步建立。
    在我国民航运输业高速发展的今天,持续增长的空中交通流量使管制员工作负荷不断增加,为空域运行效率及飞行安全带来不利影响。对于某些特殊机场或繁忙空域,高强度的管制工作负荷、管制员不规律的生活方式以及管制工作的特殊环境导致的管制员疲劳风险隐患不容忽视。如何正确识别管制员疲劳,分析管制员疲劳产生的机理和致因,做好预防和缓解疲劳的措施,对我国民航空管安全、高效、持续的发展将产生很大影响。
    本书主要内容包括九章。第一章绪论,在分析国内外航空疲劳管理现状基础上提出了管制员疲劳管理存在的问题。第二章人体疲劳研究基本理论,对疲劳及航空疲劳的概念、睡眠科学原理、生物钟与昼夜节律、生理周期和轮班制度等基本理论进行了定义及辨析。第三章对管制员疲劳问题构成及致因进行了详细分析。第四章对管制员疲劳状态及等级的主客观识别与测评方法进行了对比分析及应用。第五章对管制员疲劳风险评估的定义、原理及过程进行了分析,提出了管制员疲劳风险评估的方法并进行了案例分析应用。第六章提出了管制员疲劳风险防控措施。第七章对管制员疲劳风险管理系统的概念、构成及其与安全管理体系的关系进行了分析,对管制员疲劳风险管理系统的实施应用进行了分析。第八章对国内外管制员疲劳不安全事件进行了统计分析。第九章给出了结论。
    在本书编写过程中,民航局空管办及民航局空管局有关部门及个人提供了大量的资料和数据,谭娟为本书的编写做了大量工作,参加本书部分内容编写和校稿工作的还有仇争平、郭九霞、杨运贵、廖勇、郑潇雨、李远、马梦尧等,在此一并表示衷心的感谢!
    民航空中交通系统发展十分迅速,安全管理的要求日新月异,可能会导致部分内容和数据不能及时更新;同时,由于时间仓促,加之作者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请读者批评指正。

    作者  
    2019年1月
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  1. 目  录
    1  概  述 1
    1.1  研究背景及意义 1
    1.1.1  国际背景 1
    1.1.2  国内背景 2
    1.1.3  研究意义 2
    1.2  国内航空疲劳管理现状 3
    1.3  国外航空疲劳管理现状 4
    1.4  国内外管制员疲劳管理存在的问题 7
    1.5  小  结 8
    2  人体疲劳研究基本理论 9
    2.1  疲  劳 9
    2.1.1  疲劳的定义 9
    2.1.2  疲劳的分类 10
    2.1.3  疲劳的症状 11
    2.1.4  疲劳的测评 14
    2.1.5  疲劳的规律 15
    2.1.6  疲劳的恢复 15
    2.2  航空疲劳 16
    2.3  睡眠科学原理 16
    2.4  生物钟与昼夜节律 18
    2.5  生理周期和轮班制度 19
    2.6  小  结 20
    3  管制员疲劳问题构成及致因分析 21
    3.1  管制员疲劳概述 21
    3.1.1  管制员疲劳的定义 21
    3.1.2  管制员疲劳的类型 22
    3.1.3  管制员疲劳的症状 23
    3.1.4  管制员疲劳的危害 23
    3.2  管制员疲劳构成机理 24
    3.2.1  构成疲劳的宏观因素 24
    3.2.2  构成疲劳的微观因素 26
    3.3  人因SHEL模型 29
    3.4  疲劳致因关系结构 29
    3.5  管制员疲劳致因因素 33
    3.5.1  自身身体因素 33
    3.5.2  设施设备因素 35
    3.5.3  工作环境因素 35
    3.5.4  执勤排班因素及对比 37
    3.5.5  组织管理因素 51
    3.5.6  工作负荷因素 52
    3.5.7  运行条件因素 55
    3.5.8  睡眠作息因素 56
    3.5.9  班组搭配因素 57
    3.5.10  其他因素 57
    3.6  基于AHP法的疲劳致因案例分析 57
    3.6.1  指标构建原则 57
    3.6.2  指标释义 58
    3.6.3  建立层次结构模型 60
    3.6.4  层次分析模型 61
    3.6.5  构造判断矩阵 62
    3.6.6  层次单排序 63
    3.6.7  一致性检验 66
    3.6.8  层次总排序 67
    3.6.9  结果分析 68
    3.7  小  结 69
    4  管制员疲劳状态测评 70
    4.1  主观测评法 70
    4.1.1  主观疲劳程度 71
    4.1.2  疲劳量表监测 71
    4.2  客观测评法 73
    4.2.1  生化指标检测法 73
    4.2.2  工作负荷测量法 74
    4.2.3  行为表现测定法 74
    4.2.4  面部特征识别法 74
    4.2.5  动态心率法 82
    4.2.6  反应时间测定法 83
    4.3  方法对比 84
    4.4  管制员疲劳状态识别 86
    4.4.1  管制员疲劳状态识别因子 86
    4.4.2  管制员疲劳状态识别模型 89
    4.4.3  BP神经网络模型的训练过程 91
    4.5  管制员疲劳等级划分 93
    4.5.1  主观划分法 93
    4.5.2  客观划分法 94
    4.6  管制员疲劳等级评定标准 97
    4.7  案例分析 98
    4.7.1  决策树算法原理 98
    4.7.2  管制员疲劳等级判定过程 98
    4.7.3  管制员疲劳等级判定结果 99
    4.8  小  结 103
    5  管制员疲劳风险评估 104
    5.1  管制员疲劳风险评估定义 104
    5.2  管制员疲劳风险评估原理 104
    5.3  管制员疲劳风险评估过程 105
    5.4  管制员疲劳风险评估方法 106
    5.4.1  样本描述 110
    5.4.2  阈值的确定方法 111
    5.4.3  模型的参数估计 112
    5.4.4  风险概率评估模型 113
    5.4.5  模型的有效性检验 114
    5.5  管制员疲劳风险后果严重度划分 115
    5.6  管制员疲劳风险指数 116
    5.7  案例分析 117
    5.7.1  样本厚尾性检验 117
    5.7.2  阈值确定及参数估计 118
    5.7.3  风险概率的计算结果 120
    5.7.4  K-S拟合优度检验 121
    5.8  小  结 123
    6  管制员疲劳风险防控措施 125
    6.1  管制员疲劳风险防控流程 125
    6.2  管制员疲劳风险防控措施 126
    6.2.1  自身健康 126
    6.2.2  人员培训 128
    6.2.3  设施设备 130
    6.2.4  工作环境 131
    6.2.5  运行条件 132
    6.2.6  组织管理 133
    6.2.7  工作负荷 135
    6.2.8  执勤排班 136
    6.2.9  特殊情况 142
    6.3  小  结 143
    7  管制员疲劳风险管理系统 144
    7.1  疲劳风险管理系统概述 144
    7.1.1  疲劳风险管理系统定义 144
    7.1.2  疲劳风险管理系统原理 144
    7.1.3  疲劳风险管理系统构建原则 145
    7.2  管制员疲劳风险管理系统与安全管理体系的关系 146
    7.2.1  安全管理体系定义 146
    7.2.2  安全管理体系结构与内容 146
    7.2.3  空管运行单位SMS模块及要素 147
    7.2.4  ATC-FRMS组成模块及要素 150
    7.2.5  SMS与ATC-FRMS的关系 151
    7.3  管制员疲劳风险管理过程 153
    7.4  管制员疲劳风险管理内容 154
    7.4.1  确定运行环境 154
    7.4.2  数据收集分析 155
    7.4.3  危险源识别 155
    7.4.4  疲劳风险评估 156
    7.4.5  风险缓解 157
    7.5  管制员疲劳风险管理措施 157
    7.6  管制员疲劳安全保障过程 158
    7.6.1  安全保障流程 158
    7.6.2  安全保障内容 160
    7.6.3  识别新风险 160
    7.6.4  明确变化因素 161
    7.6.5  提升系统效率 161
    7.7  管制员疲劳系统监管审计 162
    7.7.1  衡量因素 162
    7.7.2  监管机制 162
    7.7.3  审计过程 163
    7.8  疲劳风险管理过程和安全保障过程的关系 164
    7.9  管制员疲劳安全促进过程 165
    7.9.1  宣传计划 165
    7.9.2  培训计划 165
    7.9.3  沟通计划 166
    7.9.4  疲劳自愿报告 166
    7.10  FRMS实施方法 167
    7.10.1  实施总则 167
    7.10.2  实施步骤 167
    7.10.3  具体措施 168
    7.11  小  结 169
    8  管制员疲劳不安全事件统计分析 170
    8.1  国内管制员疲劳不安全事件统计 170
    8.2  国外管制员疲劳不安全事件统计 171
    8.3  管制员疲劳不安全事件案例分析 171
    8.3.1  国内管制员疲劳不安全事件案例统计 171
    8.3.2  国外管制员疲劳不安全事件案例统计 174
    8.4  管制员疲劳不安全事件特征统计分析 175
    8.4.1  管制单位分布特征 175
    8.4.2  飞行阶段分布特征 175
    8.4.3  地区分布特征 176
    8.4.4  工龄分布特征 177
    8.5  管制员疲劳不安全事件与疲劳差错的关系 178
    8.6  小  结 179
    9  结  论 180
    附录1  空管不安全事件原因分析统计汇总表 182
    附录2  空中交通管制员疲劳致因调查问卷 183
    附录3  管制员个性特征调查表 188
    附录4  生活变化值表 190
    附录5  空中交通管制员睡眠质量调查问卷 191
    附录6  原始调查表 193
    附录7  空中交通管制员疲劳状态调查问卷 197
    附录8  航空航天作业负荷指数(NASA-TLX)量表 201
    附录9  作业疲劳症状自评量表 202
    附录10  Samn-Perelli 7级疲劳量表 203
    附录11  疲劳评定量表 204
    参考文献 206
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  2. 杨昌其,男,中国民航飞行学院空中交通管理学院教授,硕士生导师,“中国民航飞行学院空管安全研究创新团队”负责人;主要从事民航空中交通管理、空中交通安全管理、空管信息处理等方向的教学和研究工作

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