芻議管制員工作負荷與扇區容量評估

洪帆

摘 要：從多個角度研究了管制員工作負荷與扇區容量的相關問題，先闡述了管制員工作負荷模型的相關內容，并對其容量評估體系進行了分析；之后結合實際地區案例，研究了管制員有關工作負荷的相關內容，得出了扇區容量評估的實施方法，希望能對相關人員工作有所幫助。

關鍵詞：管制員；工作負荷；扇區容量

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0281-02

前 言

空中交通容量評估已經成為空中交通流量管理的重點內容，對于提高飛行質量具有重要意義。現階段我國的空域流量數量快速增加，導致管制人員的工作負荷增大，最終限制了空域容量的進一步增加。因此在當前工作中，為了能夠更好的適應未來航空事業發展要求，相關人員就應該正確認識到管制員工作現狀，評估工作負荷，尋找正確的評估路徑，最終降低管制員工作負荷。

1 管制員工作負荷模型分析

1.1 管制員工作負荷模型簡述

空中交通工作中，扇區是工作的基礎，扇區一般由主班管制席、副班協調席等席位構成，負責特定區域內的飛機管制工作，例如指揮航空器的滑行與起飛、控制航空器飛行的間距、并監督飛行員的給性情報資料。根據管制員當前的工作環境，進一步落實管制負荷定義：因為空區域內航天器飛行的情況，對管制員變成為了客觀任務要求，這種任務會轉變成為壓力，這些壓力會轉變成為多方面的消耗，這種消耗需要時間來得到緩解，而時間的長短則是管制員工作負荷情況。

在評估管制員工作負荷情況時，首先就構建完整數學模型，依靠該數學模型來優化評估過程，最終獲得管制員工作負荷參數情況。在優化工作負荷情況后，對模型結果進行分析后可以發現，但部分模型都需要對管制員的工作進行細分，并根據細分結果的不同權重來確定管制員出現工作負荷的原因。這種方法的優點就是可以全方面的評估管制員工作情況，因此所取得的評估成果較為詳細。但是這有十分明顯的缺點，就是在模型分析過程中需要進行長時間的計算，并且容易出現錯誤。

因此基于上述問題，本文在管制員工作負荷的問題研究中，提出一種簡化的模型觀點，以每條航路為研究對象，通過計算每條航路上航空器的運行時間，最終確定完整的管制員工作負荷模型情況。

1.2 工作負荷模型的構建

本文所提出的管制員工作負荷模型結構為：

W=■W■n（t）p■

在上述公式中，W代表工作人員的工作負荷情況；Wi代表在第i條航路上，工作人員的通信負荷參數，受管制員通信負荷情況變化的限制，i∈{1，2，3…n}；n（t）代通過統計得出的扇區內航路數目；pt代表山區內的航路航班流比例，由工作人員根據實際航班流比例來確定。

在上述模型中，扇區內的管制員工作負荷受到多種因素的限制，為了能夠讓整個模型的數據分析變得更加完整，將會對上述模型的相關因素做進一步的細化分析，以模型中的“Wi”為例，其作為工作人員的通信負荷參數，主要受兩方面因素的影響，其計算公式為：Wi=Wicomm+Wiincomm，其中Wicomm代表航路i上的通信負荷權值，主要指航空器完成飛行任務時管制人員必須要承擔的通信負荷；Wiincomm代表航路i上的非通信負荷的權值，主要指航空器在運行過程中管制人員所產生的非通信負荷。

但是在具體工作中，經常會出現通信設備運行不夠穩定而引發的通信延遲、通信擁堵等問題，這些問題都會成為影響管制員工作負荷重要因素。

1.3 基于工作負荷模型的數據分析

扇區容量受多方面因素的制約，包括航空器管制工作規律、扇區的內部管理結構等，在標準的程序管理模式下，管制人員需要根據雷達、飛行計劃、無線電通信等手段來了解航空器的具體位置，并提供針對性空管服務，這就促使管制員在工作中必須要根據航空器的飛行情況完成指揮，不能出現違反程序的行為[1～2]。所以在當前環境下，管制人員與航空器之間的信息通信量將會進一步增加。基于上述研究可以認為，工作負荷將會影響管制員的工作情況，所以必須要關注管制員的工作負荷。為了能夠進一步加深相關人員對扇區容量工作負荷的理解，在管制員負荷的相關問題研究過程中，需要采用的評估步驟包括以下幾種：

（1）根據工作負荷情況，根據不同的時間標準，將管制員需要將全天劃分為多個時間段，并計算具體時間段的管制員工作負荷變化情況。

（2）將每個時間段內的航空器情況統計出來，并與管制人員的工作負荷相匹配，根據管制的航空器數量進行排序，獲取航空器數量下的工作負荷參數。

（3）開展回歸性分析，確定工作負荷、航空器數量、管制員工作之間函數關系，并根據不同的時間段進行百分比計算，確定航空器數量的容量值，確定優化的最終結果。

2 實例研究

2.1 案例簡介

在上述研究結果的基礎上，對管制員工作負荷與扇區容量等數據進行了詳細的研究，選取蘭州某扇區為研究對象，該扇區的基本結構見圖1。

通過對案例地區的扇區容量情況進行研究后發現，該扇區存在多種管制事件，其中管制員與各航空器之間的通信交流占據了大量的時間，包括給機長下達行動指令、聽機長對指令的復述等。除此之外，管制人員還承擔著少量主觀負荷情況，例如拖拽標牌等，但是這些工作負荷受管制員主觀因素的影響更加明顯，因此本次研究中就不做過多的考慮。因此可以認為，在管制員工作負荷扇區容量評估過程中，開展有關通信負荷的研究是可行的，能夠正確評價管制員工作負荷情況。

2.2 數據的采集

根據案例扇區的工作情況，對管制過程進行測算，并分別從扇區的新手管制員與成熟管制員兩方面進行調查，最終調查得出的通信負荷與非通信負荷見表1。

2.3 扇區容量的計算

之后根據表1所統計的相關數據，根據上文所介紹的模型來計算出新手管制員與成熟管制員之間的工作負荷情況，數據分析中詳細評級案例扇區的航班架次與工作負荷情況后，發現成熟管制員與飛行流量之間的工作負荷擬合曲線要明顯優于新手管制員，之后統計其中的相關數據，確定兩個管制員的工作負荷情況，得出表2的數據。

在數據分析過程中，根據國際民航組織文件的相關要求，在雷達管制的環境下，當扇區容量達到標準時，必須要保證管制員的平均工作負荷只能達到預期水平，避免負荷過大。同時針對本次研究所討論的核心，管制員在工作中需要與航天器飛行員保持交流，并且隨著交流的深入，管制員需要使用大量的思考時間來進行思考，導致自身的工作壓力增加，進而提高了工作負荷。所以為了保證相應的工作效率，本文選取60%的負荷為理想的工作負荷值，用來約束管制員工作負荷情況[3]。之后，將相關數據帶入到上述公式中，得出W的具體數據：以1h為一個時間段（3600s）得出最終的扇區容量值，其中新手管制員的扇區容量值為14.2架次，成熟管制員的扇區容量值為19.5架次。

2.4 對結果的進一步分析

在管制員工作中，落實持證制度，所以管制員都能夠獨立完成管制員工作。但是在具體的工作中，管制員的工作也會面臨著一定的風險，包括天氣因素，個人人為因素、通信設備運行質量等，這些風險都會導致管制員的負荷增加。所以在管制員工作優化階段，可以將所確定的扇區容量進行縮減，其中新手管制員的扇區容量為13～15架次/h、成熟管制員的扇區容量值為18～20架次/h。

3 結 論

管制員的工作負荷情況已經成為相關學者關注的重點內容，在扇區容量評估過程中，必須要嚴格按照相應的扇區容量分析結果進行調整，并根據容量負荷進行改進，確保扇區容量評估結果能夠滿足管制員工作要求。

參考文獻

[1]馬國超.針對管制員工作負荷的扇區容量評估方法探究[J].中國新通信，2018，20（01）：204.

[2]陳子偉，彭雪麗.基于管制員工作負荷的多扇區終端區容量評估[J].中國科技信息，2017（16）：94～96.

[3]王少朋，周雄飛.基于管制員工作負荷的區域扇區容量評估[J].航空計算技術，2015，45（04）：116～118+122.

收稿日期：2018-3-15

作者簡介：洪 帆（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事空中交通管制工作。