SHEL模型在空中交通管制人為因素研究中的應(yīng)用

摘 要：人為因素在空中交通管制中，關(guān)系到人與軟件、人與硬件、人與環(huán)境等要素之間的關(guān)系，并影響著空管安全和民航運(yùn)行質(zhì)量。本文以工作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用SHEL模型對(duì)空中交通管制中的認(rèn)為因素進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明在SHEL模型中，人與其他模塊之間的關(guān)系影響著空管的安全和運(yùn)行品質(zhì)，可以從主動(dòng)預(yù)防人為差錯(cuò)、提高管制員自身素質(zhì)、創(chuàng)建適宜的工作環(huán)境和學(xué)習(xí)機(jī)制、優(yōu)化硬件設(shè)施和人機(jī)和諧關(guān)系等方面來(lái)做好空管管控工作。

關(guān)鍵詞：SHEL；空管；人為因素；研究

空中交通管制是國(guó)家交通運(yùn)輸領(lǐng)域較為重要的工作，也是保障國(guó)家交通運(yùn)輸安全和航空安全的有效措施。其主要服務(wù)內(nèi)容為防止航空器之間的對(duì)撞以及機(jī)動(dòng)區(qū)內(nèi)航空器和障礙物之間的碰撞，從而實(shí)現(xiàn)空中交通的安全有序[1]。隨著我國(guó)民航事業(yè)的飛快發(fā)展，日益增多的航班對(duì)于空中交通管制的要求越來(lái)越高，飛行密度的增大對(duì)于管制間隔和質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)提出了新的規(guī)定，如何保證空中交通管制的質(zhì)量，減少人為因素的影響，是現(xiàn)在空管領(lǐng)域研究的主要課題。

1 空管中的人為因素概述

人為因素就是指和人為活動(dòng)有關(guān)的因素，通常定義為通過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的工程框架進(jìn)行的認(rèn)為活動(dòng)，包括人與機(jī)器、程序和環(huán)境之間的關(guān)系，人和自己的工作生活環(huán)境之間的關(guān)系，當(dāng)然也包括人與人之間的關(guān)系[2]。人為因素主要的研究課題為人的機(jī)體與特性、認(rèn)知水平、技術(shù)能力，換言之在空中交通管制中，人為原因造成的航空影響就是人為因素。

通過(guò)對(duì)大量的空管數(shù)據(jù)進(jìn)分析，大約70%-80%的空中交通事故是由認(rèn)為因素引起的。對(duì)于認(rèn)為因素的分析在最近幾年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，利用SHEL模型對(duì)航空公司運(yùn)行控制中的人為因素進(jìn)行分析，得出了相關(guān)的結(jié)論[3]；利用Reason模型對(duì)不安全的人為因素進(jìn)行系統(tǒng)防御、不安全因素和行為方面的修復(fù)，都得出了較為合理的結(jié)果。基于此筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，從規(guī)范空中交通管制員素質(zhì)和操作規(guī)范等方面，結(jié)合SHEL模型對(duì)空管交通管制中的人為因素進(jìn)行了相關(guān)的研究[4]。

2 SHEL模型

Edwards于1972年首先提出了SHEL模型，后來(lái)經(jīng)過(guò)Hawkins教授的修改之后形成了最終的模型，并被廣泛應(yīng)用于人為因素的框架研究中。SHEL模型主要包括Software、Hardware、Envionment、Liveware四個(gè)模塊組成，也就是軟件、硬件、環(huán)境和人。國(guó)際民航組織也曾專門發(fā)布相關(guān)的文件，將軟件、硬件、環(huán)境和人列為影響航空系統(tǒng)的四個(gè)人為因素[5]。

一般的SHEL模型包括L-S、L-H、L-E、L-L四種模塊界面，分別表示人和軟件、人與硬件、人與環(huán)境、人與人之間的關(guān)系，liveware在是整個(gè)SHEL模型的重心，也是整個(gè)模型中最為關(guān)鍵的模塊，必須與其他的模塊相互聯(lián)系才能形成統(tǒng)一的模型。尤其可見(jiàn)在任何的事務(wù)中，人的影響程度不容忽視，雖然人的適應(yīng)能力較強(qiáng)，但是在不同的工作環(huán)境中還是有不同的制約模式，人與環(huán)境之間的各種要素之間的制約并不是一個(gè)完美無(wú)缺的狀態(tài)，存在一定的偏差，只有處理好人與SHEL其他模塊之間的關(guān)系，才能避免人的行為能力對(duì)其他模塊之間的影響。

3 空中交通管制工作中的SHEL模型分析

人在SHEL模型處于中心位置，也是核心因素，無(wú)論設(shè)備的機(jī)械自動(dòng)化程度有多高，有多么先進(jìn)，人的核心地位始終都是無(wú)可動(dòng)搖的，在模型中起著主導(dǎo)的作用。而人因?yàn)橛凶约旱乃季S意識(shí)，因?yàn)樯砘顒?dòng)、心理狀態(tài)和技術(shù)水平的差異，也是最容易發(fā)生變化的因素。

現(xiàn)代空中交通管制工作中，強(qiáng)調(diào)人為因素的管控，主要是要做好人和硬件、軟件、環(huán)境等之間的關(guān)系因素，如果能夠在規(guī)避系統(tǒng)中的應(yīng)力傷害，做好人與其他部分的融合關(guān)聯(lián)，就能有效減少人為因素的影響。結(jié)合具體的空管工作，SHEL模型中的不同模塊代表的意義表述如下。

S（software）指的是標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)范的操作程序，具體指民航空中交通管制的相關(guān)規(guī)章制度、手冊(cè)等。H（hardware）指的是民航空中交通管制所采用的具體軟件、設(shè)備以及管制所用的新技術(shù)、新方法。E（environment）主要包括溫度、濕度、燈光、顏色等外部環(huán)境以及管制扇區(qū)繁忙度、航線復(fù)雜度、工作復(fù)雜程度以及交通流量等內(nèi)部環(huán)境因素兩部分。

具體詳述，L-S界面表示的是人和軟件之間的關(guān)系，也是空管事故發(fā)生最多的模塊，在這里指的是空中交通管制員應(yīng)該熟悉各種規(guī)章操作手冊(cè)、并進(jìn)行專業(yè)的教育和安全文化培訓(xùn)，認(rèn)識(shí)到只有正視行業(yè)規(guī)則，才能避免隱患。L-H界面表示的是人與硬件之間的關(guān)系，人的主觀能動(dòng)性決定了硬件設(shè)施可能不完全匹配人的操作思維，隨著科技的發(fā)展，空管的設(shè)備也越來(lái)越先進(jìn)，自動(dòng)化程度的提高產(chǎn)生了人對(duì)設(shè)備影響程度很高的現(xiàn)象，從而容易忽視硬件設(shè)備的缺陷，為以后的工作留下隱患。比如一些單位使用的Telephonics和Eurocat等設(shè)備，雖然能夠完成大多數(shù)的工作，但是還存在著一定的缺陷，管理員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這些，在設(shè)備可靠性并不是完全可行的情況下，加強(qiáng)應(yīng)急能力的鍛煉。L-E界面表示的是人與環(huán)境之間的關(guān)系，只是是空中交通管制環(huán)境場(chǎng)所中的溫度、濕度、燈光和噪音等對(duì)管制員會(huì)產(chǎn)生更影響，因?yàn)槠涔ぷ鞫噍^為單調(diào)，所以環(huán)境對(duì)于管制員的思維敏捷性和判斷力都有很大的影響。L-L界面表示的人與人之間的溝通關(guān)系，空中交通管制部門都需要一定的協(xié)調(diào)組織，與扇區(qū)、管制室、高低空、軍航管制部門等影響到空管工作的部門的協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)能力會(huì)嚴(yán)重影響工作質(zhì)量，同時(shí)每一個(gè)班組內(nèi)的配合是否流暢也是影響空管工作能夠順利完成的先決條件。

[參考文獻(xiàn)]

[1]魏征.人為因素在空中交通管制工作中的應(yīng)用[J].科技信息，2013，（2）：474-475.

[2]沈杰，羅鳳娥.基于SHEL模型的運(yùn)行控制工作中的人為因素分析[J].黑龍江科技信息，2010，（29）：26.

[3]王起全.航空企業(yè)基于SHEL模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，20（2）：46-53.