空中交通管制员工作负荷规律

谭艺博

摘要：为实现对空域空管人员工作负荷的科学预测，并对其行为特性进行精确掌握，本项目拟开展空管人员工作负荷的动态变化及其与控制复杂性的相关性研究。通过对机组人员工作负荷的划分，得出机组人员工作负荷的概率分布；在此基础上，以航空管理人员的工作负荷为切入点，建立航空管理人员工作负荷与航空管理困难的关系模型，确定航空管理人员对航空管理工作负荷的贡献。

关键词：空中交通；管制员工作；负荷规律

引言

伴随着中国经济尤其是航空运输行业的迅速发展，中国的空管人员日益增多，其所管辖的空管人员日益增多，其工作压力也随之增大。中国部分空域空管人员经常出现超负荷运行的现象。空管人员是协调航空线路冲突、保障航空作业安全的重要角色，其工作效能将直接关系到航空作业的顺利进行与安全性。在这种高负荷的情况下，如何有效地监控调度人员的工作负荷，合理配置调度人员以减轻负荷，是保障空管系统安全的关键。在一个忙碌的机场或空域，如何对调度员的工作负荷进行定量，并对其进行准确的估算，并基于其工作负荷，对该地区的航班流和调度员的工作负荷进行智能地组织，以达到飞机运力与调度员工作负荷的均衡，对于降低调度员的工作负荷具有十分重要的意义。

一、管制员工作负荷介绍

（一）管制员工作负荷定义

调度人员的首要职责就是在高密度、高危险的情况下，安排不同的航班，以保证航班的安全。它的工作要点有

(1)对飞机进行滑行，起飞，爬升，巡航，着陆等操作。

(2)保证航空器的安全脱离；

(3)向驾驶员提供与天气、飞行行为及航行有关的资料。

(4)协助驾驶员进行安全、快速、高效的飞行。

在这种情况下，调度员的工作负荷是指调度员为了保证航班安全、提高客流量所要承担的身心负荷，其工作时长可以从某种意义上体现出负荷的强度，也就是负荷的大小。

（二）管制员工作中的压力来源

精确度与时效性是指空管人员在其职责范围内，对飞行任务进行快速响应，并给出精确的指示。因为中国缺乏管制员，当飞机数目增多时，管制员的休假就会大幅缩减，以确保飞行的安全，另外，中国人的工作时数以及管制员的工作时数，都会给管制员带来缓慢增长的压力；要努力控制。不断增长的飞行次数造成了更多的夜航，这也就意味着空管人员的睡眠将会更少。缺少足够的睡眠会使调度人员感到疲倦，他们的反应会变得迟钝，他们发出的命令也会变得迟钝。这使得调度人员在工作中承受着巨大的精神压力。

在调度工作中，需要对其所负责的航段内的全部航班进行实时监控，这就需要调度员对订单给予足够的重视，同时，对飞行安全的要求也很高，对控制区的限制也很多，而且航班的流量也很大，这一切都给调度员造成了很大的压力。随着航空公司的不断增加，夜班飞行也越来越多，使得航空公司的乘务员在夜班工作的时间也越来越长，严重影响了他们的睡眠。缺乏足够的睡眠会使调度人员感到疲倦、反应迟钝、发出的命令不够迅速、不够准确。这对调度人员的工作造成了极大的精神压力。

（三）管制员工作负荷分类

将负荷划分为两种类型：目标负荷（看得见、看得见、可算得）和主观负荷（看不见、看不见、可算得）。

(1)目标负载是指管制人员的一般管制工作，包括利用无线电发出管制命令，完成流程图，协调，提供导航信息，这些都是可以被纪录下来的，所发生的时间可以根据其工作量来计算。

(2）而在实际工作中，由于调度人员需要观察雷达画面，听取飞行员的建议，查看流程图，预测冲突，思考决策，而这些都不能被视为工作负荷的一部分。这种工作负荷是无法量化和量化的，它是由空中交通管理人员根据自身的经历和对其所处环境的认识而形成的。

（四）管制员工作负荷的影响因素

空管人员的工作负荷是随着其所管辖范围内飞行器的内外因素而不断变动的。

1) 射频拥塞的范围。

2)航空器（目视、测量、推进器、涡轮推进器、涡轮喷射器等）的掺混水平。

3)跨国界旅游次数。

4)调度者将完成的工作（进入控制，区域控制，终端次序）；

5)所述分派者所需的程序个数。

6)一架架军用飞机

7)与其它部门进行的协作。

8)一条线路或一个终端区域/一个机场的流量对调度人员有多大的影响。

9)天气因子对空管系统运作的影响。

10)多个复合航空器。

11)禁止飞行的区域、危险区域、限制飞行区域、限制飞行的最低飞行高度，以及与之有关的活动等，对于航空管制人员的工作所造成的影响。

12)分块面积的尺寸。

13)竖向间距的规律。

14)无线与雷达的局限性与可利用性。

二、管制行为特征分析

EASAO建立了空管人员工作负荷与控制复杂度之间的关系，并把空管人员的工作负荷划分为两个方面：一是由外界因素引起的作业负荷，二是由内在原因引起的工作负荷。在此基础上，以空中环境复杂性与管制者的流量复杂性为切入点，通过观测获取的作业需求，分别完成监控、评价、决策与实施四个流程。根据人脑的信息加工原理，将这四个加工环节分为三个阶段：信息的输入、处理和反应。可见，操纵者根据观测任务的需要，启动三种 HIP进程，操纵者的工作负载即操纵者的工作负载。

根据上述分析，将控制器的工作负载划分为两个方面：（1）生理性工作负载，即控制器在监控交通场景和执行控制策略时所消耗的生理性工作负载，再将其划分为：①通讯负载：空管人员在指挥飞机进行地面及空中通讯时所需的工作负载，包括下达控制命令，倾听飞行员的要求，汇报及宣读。②脑力负担：指飞行员在执行任务时，在评估任务需求和制订控制方案时，所耗费的脑力负担，尤其是飞行员在执行任务、计算导航要素、评估与解决冲突等过程中所耗费的脑力负担。

三、影响负荷大小的主要因素

（一）航空器数量的影响

在航空器数目不大的情况下，航空管制人员对单个航空器的管理难度也不大，这主要是由于航空器数目的减少使得航空器数目变得简单，便于管制人员对航空器的理解。在航空器数目多的情况下，由于航空器数目不会改变，因此，航空器数目少的时候，航空器的数目也会随之减少。

（二）航空器分布的影响

导致中国航空器布局不合理的主要因素有：

(1)起降不合拍，当某个时间段内起降的飞机比起降的飞机多，超过起降时间的飞机必须等候，以确保安全空档，从而导致班次延迟；(2)因受气象因素的影响，许多航班都会变更航线或调整飞行高度，造成了飞机布局的紊乱。不合理的航班安排使得空域布局更加复杂，不仅加大了航班对航班运行的掌控难度，而且也加大了航班间可能存在的潜在冲突，需要更多的时间去监测、考虑如何化解，而且一旦出现冲突，需要发布更多的控制命令，从而加大了航班调度的负担。

（三）空域结构的影响

由于一个扇区与另一个扇区相结合，它所负责的飞行范围扩大了，飞行范围也扩大了，而且飞行范围也随之扩大了，因此，每个飞行范围的飞行时间都会延长，因此，它无法对每个飞行进行更严密的监视。调度人员对每个飞机进行观测的时间减少，对每个飞机下达的指示也减少，但是总体观测和指示的时间延长，这就造成调度人员的工作负荷增大。在一个固定尺寸的空域中，进入通道的构造对管制人员的工作有很大的影响。如进出通道的相交，则要求调度员必须考虑进出通道的潜在冲突，而当进出通道相交时，则需要考虑进出通道的相互影响。当航路数目过小，航班分布不合理时，调度人员就会采取“让航班等候”的方式，从而加大了调度人员的工作量。

（四）天气的影响

当遇到恶劣天气时，飞行路线上的航空器为了躲避不良天气，往往会调整飞行路线和飞行高度，从而使航空器的飞行区域更加复杂，并使航空器的飞行区域更加密集。另外，因为气候的缘故，许多班次都会被推迟，在天气好的时候，一些机场甚至会被关闭。这一切都会加大航空调度人员的工作负担。

结语

在分段上，中国现行的分段控制措施还没有形成一个科学、合理的分段控制体系，造成了各分段控制载荷分布不均。这样的不合理状况，不仅制约了机场的总体能力，而且使机场的使用效率大大下降。为此，需要对分区划分进行全面的研究，确保分区划分的科学、合理、高效，从而提升分区能力，保障航空运输的安全与高效。

参考文献

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[2]王慧明，空中交通管制员综合能力的培养 中国新通信2016,18(11):102.

[3] 肖瑜，空中管制员工作负荷监测与分析系统开发[D)电子科技大学,2011.