国内外空管中人的可靠性对比研究论文_梁建

国内外空管中人的可靠性对比研究论文_梁建

中国民用航空山西空管分局 山西 太原030031

摘要

近年来,伴随着我国经济增长和经济全球化趋势的深入,中国民航进入快速发展时期,航空运输量每年快速增长,同时航空运输需求正向多样化趋势发展。民航运输业的快速发展的同时,中国民航空管安全水平也不断提高。空管原因造成的飞行事故征候率呈不断的下降趋势,但是空管事故征候发生事故绝对值并没有减少。根据世界民航资料显示,在民用航空飞行事故和事故征候分类中,空中交通管制所涉及的比率增长得最快。如何确保飞机高效安全的运行将是一项长期而艰巨的工作。

关键词:人的可靠性;发展状况;可靠性分析

引言

目前,国外对于人的失误理论在民航中应用的比较成功有维修差错决断工具(Maintenance Error Decision Aid, MEDA) 和人的因素分析与分类系统(HFACS)。作为定性差错分析和原因查找方法,MEDA和 HFACS分别在对机务维修和飞机事故调查中有效地发挥各自的功能 [2]。另外,在描绘人的因素的概念模型上采用由爱德华于1972年提出的SHEL模型来表明软件,硬件,环境,人四要素之间的关系,用于分析空管中人的因素的研究范围和管制员差错的来源。

我国民航安全管理理念经历了关注机械原因,人为因素,组织因素三个阶段。随着安全理念的发展,我管民航的安全管理方法也从传统的事后管理转向主动管理和提前预防,建立了航空安全管理体系,建立了集中统一的民航空管运行系统。原各地区空管局统一领导,实施垂直管理,并相应理顺关系,实施一体化运行。针对人为因素方面,我国现阶段在采纳国外的然的因素的研究成果的同时,结合我国的基本国情与民航现状,试图找出影响造成飞行事故及飞行事故征候的人为因素,并正在以最大努力使飞行事故发生率降至最低。

但涉及对人的失误进行准确的量化计算并对人的失误概率进行预测是,民航安全领域中还没有有效的方法。从目前状况看,在空管领域应用层次上最突出的缺陷是缺乏规范化,工程化的人的可靠性分析技术,主要表现在:功能不完备,数据可用性不良,缺乏客观性与一致性,受限于S-O-R模式,模型间的接口问题等。因此,如何去设计以人为中心,适合人的特性的系统,以及如何去管理这些系统以最大限度地提高系统的可靠性,安全性,控制和减少人误,已经成为我们急需要解决的问题,这就使得人的可靠性分析(HRA)的价值越来越被人们认识。

人的可靠性分析的发展和现状

人的可靠性分析(HRA)是以分析、预测、减少与预防人的食物为研究核心,以行为科学、认知科学、信息处理和系统分析、概率统计等理论为基础,对人的可靠性进行分析和评价的新兴科学,它是随着人因工程学、人-机-环境系统工程学的出现,而逐渐发展起来的独立学科人的可靠性分析也可用来对人机环境中人的可能性失误对系统正常功能的影响作出评价。因此,他也可视为一种预测性工具,具有定性和定量两个部分。HRA还可以作为一种设计、改进或再改进系统的工具,以便将重要的人的失误概率减少到系统可接受的最小限度。由于人与机器之间存在着许多根本性的差异,在研究方法上也存在着某种本质的差别 。

国内研究状况

我国对人的可靠性分析工作起步较晚,系统的开展此项研究始于20实际80年代后期。自1991年,中国国家核安全局阻止中国的人的可靠性分析专家组对中国核电厂中操作员的可靠性开展研究,主要的工作集中在有关人的可靠性分析的可接受模型及方法研究,调研国际上现有的操作员认知过程模型,利用模拟机手机操作员的可靠性数据,建立相应的人的可靠性数据库并开发计算机软机用于人的可靠性分析,提出改变人机界面质量、培训水平、操作规程、组织管理等方面的建议并初步探讨了改善人的可靠性方面的心理研究。

国外研究状况

在国际上,对于人的可靠性分析分为两个阶段:第一代人的可靠性分析模型和第二代人的可靠性分析方法。第一代人的可靠性分析模型的基础是人的行为理论,即以人的输出行为为着眼点,不去探究行为的内在历程,在这类模型中,对人的可靠性分析方法与对机器可靠性分析方法相类似。但是随着对人的可靠性分析实践的深入人的可靠性分析研究人员和工程人员也逐渐开始认识到对人的认知失误进行研究的重要性以及现有的人的可靠性分析方法在对人的认知失误研究中的诸多不足。20世纪80年代中后期兴起了对第二代人的可靠性分析方法的研究,主要以人的认知失误分析为研究热点,研究人在应急情景下的认知行为动态过程,研究特定的情景对人的认知可靠性的影响。

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当前国际上人的可靠性分析研究有三个主流方向 :

(1)继续探讨能合理表征大规模复杂人—机系统中人的行为特征和规律、系统特征及人机关系的人的行为模型和人机关系—行为模型。

(2)对原主流方法的改造与完善,包括模型、技术、数据等。

(3)人的可靠性分析在PSA工程应用研究,由核能、航天航空逐步扩大到石油化工、矿山冶金、交通通讯、海洋工程等领域。

人的可靠性分析需求

人的可靠性分析它应达到三个基本目标:辨识什么失误可能发生;这些失误发生的概率;如何减少失误、减轻其影响为此,一个完整的人的可靠性分析

过程必须包括以下项目。

(1)任务分析:描述运行人员在事故过程中应当做什么等;

(2)失误分析:确定什么可能会出错,进行人误辨识:

(3)表现形式:以一个逻辑的和量化的结构,确定人与其它硬件、软件和环境事件共同卷入的事件的后果影响;

(4)量化:采用适当的模型推算失误的可能性;

(5)失误减少:减少人误对风险的影响;

(6)质量保证和资料编制:确保该评价是有效的,且能够作为将来设计、运行的一个信息资源。

目前人的可靠性分析的缺陷

从目前状况看,人的可靠性分析这门学科的最大特点是涉及大量不同的技术 方法,且这些技术方法本质上均为定性定量相结合,前者反映出人因可靠性分析 的应用复杂性及理论不成熟性,而后者为人因可靠性分析的研究对象所确定。也 正因为这样,现行人的可靠性分析方法尚存在一系列有待解决的问题。主要表现为以下几方面[5.9]:

(1)分析方法普通功能不全,主要都只具有人误辨识和量化,而只有少数方法可处理完整的人的可靠性分析过程。

(2)可用性不良。人因数据的采集极度困难,长期缺乏较充分的可靠的数据。

(3)缺乏性与一致性。现行的人的可靠性分析方法尚不够成熟,不足以规则地、结构化地处理人行为多样性和不确定性;很大程度上还依赖于分析人员的主观理解、判断和经验。

(4)受限S—O—R模式。所谓的S—O—R模式是基于刺激—机体一反应模式的一个简化应用之上。这类人的可靠性分析方法实际上是任务可靠性分析,而不是人员可靠性分析,仍末摆脱工程可靠性的思路与束缚。

(5)模型接口一些可用的人的可靠性分析方法一般是针对某特定系统或某类人员行为开发的。但是,在现实系统中,人员的行为是多种多样的,而且是相互影响的。为了更好地分析存在于同一系统中的不同类型或不同方 面的人员行为,常常需要采用多个模型组合使用的方法。

小结

现如今随着科学技术的发展,先进技术在系统设备上的广泛应用,各种设备的复杂程度越来越高。近年来,针对空管系统中人的可靠性研究是国内外航空界研究的一个热点话题,通过对国内外空管中人的可靠性对比分析研究,为我们民航空管安全水平提高提供了一定参考。

参考文献

[1] 王永刚,吴潘根,民航安全中人的因素研究方法综述。中国民航大学 安全科学与工程学院,天津 300300.

[2] B.S.迪隆,牟致忠等译。人的可靠性。上海:上海科学技术出版社,1990

[3] 何旭洪,黄祥瑞.工业系统中人的可靠性分析:原理、方法与应用.北京:清华大学出版社,2007

论文作者:梁建

论文发表刊物:《科技中国》2016年11期

论文发表时间:2017/1/6

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