基于运行分析法的区域管制风险因素辨识

陶 媚，贾彦涛

（1.中国民航大学空中交通管理学院，天津 300300；2.民航西北空管局，西安 710082）

空中交通管制服务是民航运输的基本组成部分，担负着保障飞行安全，加速空中交通流量的任务，随着中国民航业持续高速发展，空中交通流量成倍增加，空域环境日益复杂，空管系统安全风险已处于高压期、多发期，因此如何对空管安全风险进行有效和科学的管理，防止风险转变成事故，已成为空管安全管理领域的重点和难点。空管安全风险是指空中交通管制系统内部及关系密切的各种相关因素，在特定的条件下，造成不安全事件发生的可能性以及造成损失的程度[1]。按空管安全风险发生的阶段可分为塔台管制风险、进近管制风险和区域管制风险，其中区域管制风险是指管制员对航空器在航路飞行阶段实施管制的过程，造成威胁航空器安全的可能性[2-3]。近年来在区域管制范围内发生多起因为管制原因造成的飞行冲突不安全事件，2012年2月和3月在上海区域管制范围内连续发生3起因管制原因造成的不安全事件，因此有必要研究和识别区域管制运行中的风险因素，建立科学合理的风险指标体系，进行风险评估，从而采取科学有效的措施控制风险，以减少区域管制中不安全事件的发生，保证航路飞行安全。

1 区域管制风险因素识别方法

区域管制运行中的风险因素识别是对航路管制指挥过程中可能产生风险的技术过程进行识别，由此确定风险因素。目前常用的风险识别方法主要有因果分析法、德尔菲法、安全检查表（SCL）、运行分析法、预先危险性分析和事故树等[4]。各种方法从其分析的过程上都有各自的局限性，使用一种方法很难全面识别出所有可能存在的风险。运行分析法是将风险主体按照生产活动过程及其活动内的逻辑联系绘成流程图，针对流程图中的关键环节和薄弱环节识别出系统运行中的风险，但必须做大量的风险分析表，如果能够在流程图的基础上直接进行风险分析，将能够简化分析过程。因果分析法又称为因果图，该方法是以因果关系来分析影响系统的主次因素，用简明的文字和线条表示原因和结果之间的关系，形象简单，易于理解。区域管制指挥工作是严格按照各项程序要求展开的，整个管制指挥过程是由单一的工作子任务构成的，任何一项工作任务的某个环节出现差错，都可能导致指挥的航空器出现飞行事故，因此首先采用运行分析法将工作任务细化至不可分割的最小单元，识别出关键环节和薄弱环节，再利用因果分析法对关键环节和薄弱环节进行风险因素的辨识。

2 风险因素辨识过程

区域管制的工作任务分为6个主要任务过程，包括席位接管、席位监控、冲突预测、冲突解决、处理飞行员请求、注意力转换。各个任务过程的关系如图1所示，管制工作从席位接管开始，进入席位监控，以席位监控为中心可以转换到处理飞行员请求、冲突预测以及冲突解决（发布指令），其中注意力转换会贯穿整个区域管制工作。由于篇幅有限，本文以管制指挥中的席位监控、冲突预测、冲突解决（发布指令）3个核心任务为例详细分析区域管制工作中的风险因素辨识过程。

图1 区域管制工作任务间的相互关系Fig.1 Interrelationship between area control task processes

2.1 席位监控过程的风险因素辨识

席位监控过程是管制员情景意识建立和保持的过程，情景意识建立指在管制员脑海里形成一个实时准确、具有整体性的空中交通管制信息图。从思维层面来讲，管制员情景意识建立既是管制员心理图示的更新过程，又是管制信息获得、了解与分析后的最终结果[5]。管制指挥工作首先需要形成最初的心理图示而后通过进程单和雷达屏幕，将最新的信息与当前的心理图示进行比较核对，判断两者是否吻合：如果不吻合，则找出差异，重新收集信息和核对心理图示；如果吻合，则对其所管辖的区域有一个全方位的了解，而后不断保持和更新情景意识。从搜集相关管制信息到形成并保持情景意识的过程中按照时间的先后顺序包括一系列子任务单元，根据因果分析法对每个子任务单元进行风险因素辨识，辨识过程如图2所示。

图2 监控过程的风险因素辨识Fig.2 Risk identification in monitoring process

2.2 冲突预测过程的风险因素辨识

冲突预测的目的在于在冲突发生前对其进行分析，预测冲突未来的发展，提前做好调配准备，以方便调配、缓解或防止拥堵状况。冲突预测一般是在管制员日常管制与监控过程中接收到外界刺激开始的，外界刺激由管制员通过外界信息获取以及雷达观测获得。管制员在接收到这种刺激后，会迅速从中提取冲突相关信息，如航空器的航向、高度、速度、位置及时间等关键数据，并查找记忆库中相似冲突模型进行核对。经核对，若基本吻合，则在确定潜在冲突类型之后立即进入综合分析、冲突发展预测；若提取数据与已选冲突模型存在较大差异，则重回关键信息提取步骤。准确的冲突预测不仅是管制员丰富经验与敏锐观察能力的体现，更重要的是能够提前缓解冲突，大幅度降低管制工作负荷，但在冲突预测的每个子任务单元中同样存在各种风险因素，对风险因素进行辨识的过程如图3所示。

图3 冲突预测过程的风险因素辨识Fig.3 Risk identification in conflict prediction

2.3 冲突解决（发布指令）过程的风险因素辨识

冲突解决开始于发现潜在冲突，此时管制员应从长期记忆中找出固定的调配方案，如果不能找到合适的常规解决方案，则基于管制员的知识库产生新的调配方案。然后是管制方案实施工作，实施工作从确定指令发送时机开始，然后提取短时间管制方案、产生指令。发送指令后，管制员要及时更新进程单。同时进入检查工作过程即监听飞行员复诵，查看雷达显示以及判断指令是否执行。若飞行员未执行或错误执行指令，管制员要马上回到是否需要指令的判断；若执行无误，管制员也需考虑是否补充其它指令直至确认冲突已解决。冲突解决是管制员的核心任务之一，也是管制员的最终目的。但在冲突解决的过程中存在更多的风险因素，辨识过程如图4所示。

3 区域管制风险因素归类总结

图4 冲突解决过程的风险因素辨识Fig.4 Risk identification in conflict solving

影响区域管制的因素相当复杂，除了上文中描述的对席位监控、冲突预测和冲突解决3个核心任务进行了风险因素辨识，并运用相同的方法对区域管制工作中的席位接管、注意力转换以及协调和特情处置的任务进行了风险因素辨识。根据墨菲定律，与区域管制工作有关的任何风险因素都有可能造成工作差错，进而发生事故。但不一定每一个风险因素都会对区域管制工作产生显著影响，在遵循全面性原则时，有可能将意义相同的指标同时选入，因此为了避免不必要的重复，对风险因素进行了归纳、整理和分类，总结出影响区域管制工作的85条风险因素，并根据人机工程学的理论分为人的因素、设备因素、管理因素和环境因素4个方面[6]。其中，人的因素57条，设备因素10条，环境因素8条，管理因素10条。

3.1 人的因素

1)交接班时，接班管制员未及时准确地了解空军动态、专机要客、流量控制以及重要天气等管制相关信息；

2）未及时进入工作的紧张状态，身体不适，睡眠不足，精神疲惫；

3）在饮用含酒精类的饮料8小时内上岗；

4）接班管制员心理上没有把握；

5）上岗之前，对气象条件，设备状况未做检查；

6）交班管制员未进行复览；

7）管制员注意力不集中；

8）管制员思想涣散，没有正确对待工作，缺乏责任心；

9）情报部门的信息未能及时更新；

10）未能对信息板上的信息加以重视；

11）忽略某些协议的更改；

12）雷达等监视设备的信息未能及时更新；

13）进程单摆放不规范；

14）看错进程单上的信息；

15）航空器高度偏离正常高度时，未能及时发现；

16）遗忘或记错关键信息；

17）管制员经验不丰富，不能准确判断心理图示与最新信息的吻合程度；

18）未能把握交通状况的整体态势，不能保持准确的情景意识；

19）由于遗忘飞行动态，未能及时感知外界刺激；

20）管制员看错雷达标牌信息；

21）管制员未能准确判断与辨别和潜在冲突相关的关键信息；

22）管制员模拟机练习不足，记忆库中冲突模型不全；

23）管制员太紧张，记忆库中某些冲突模型丢失；

24）管制员经验不足，未能正确核对冲突模型；

25）潜在冲突判断错误；

26）注意力调配不合理，遗忘其他飞行动态，未发现潜在冲突；

27）基本空管理论不扎实，管制规则应用不熟练，冲突发展趋势判断不正确；

28）管制调配方案制定错误；

29）未准确判断发送指令时机；

30）受其他事物的干扰和影响，未准确把握发送指令的时机；

31）陆空通话能力不过关，产生错误指令；

32）发布指令语速过快，不清晰简洁；

33）管制员英语通话能力不过关；

34）随意简化标准指令，造成指令不明确；

35）漏发指令；

36）出现口误，且未及时发现与更正；

37）因存在相似航班号，导致呼错航班号；

38）陆空通话不规范，未能及时向机组通报相对飞行活动；

39）未及时更新进程单；

40）进程单中的关键信息填写错误；

41）进程单填写不规范，造成误解；

42）未对机组复诵进行确认；

43）过分自信，没有监听飞行员复诵；

44）监听复诵时，不仔细，未能发现其中的错误；

45）在高峰时期流量大，关注其他飞行动态，对发布指令飞机疏于监控；

46）监控不到位，未发现飞错航线或下错高度；

47）受其它事物干扰，漏发补充指令；

48）对于潜在冲突是否解决判断有误；

49）小流量交通时，管制员思想涣散、麻痹，做与管制工作无关的事情；

50）未能准确判断优先级最高的任务；

51）区域管制员在移交过程中，航班信息不正确；

52）遗忘、错过提醒器设置的时间；

53）未能解决优先级最高的任务；

54）管制员过早地进行管制移交；

55）管制席位之间协调不畅通，导致信息遗漏；

56）当航空器处于紧急状况时，管制员惊慌失措，未按照相关程序指挥航空器，处置不当；

57）失去雷达监控时，管制员不适应，应急设备使用不熟练。

3.2 设备因素

1）陆空通话时硬件故障，如发话器卡阻等；

2）雷达屏幕、信号不稳定，画面出现干扰；

3）雷达出现虚假信号，产生干扰；

4）信息失真；

5）信息丢失；

6）地空通信设备质量不好，杂音等干扰较大；

7）雷达标牌未自动相关或相关错误；

8）设备配备陈旧、更新缓慢导致管制效率低，工作负荷大；

9）规章要求的例行设备检查不到位，或未按程序对设备维修；

10）设备的可靠性较低，失灵性较高。

3.3 环境因素

1）信息板未摆放在管制室显眼的地方；

2）管制室布局，灯光等因素；

3）机组偏离航线、飞错高度等机组原因；

4）军航飞机误入民航空域等军航原因；

5）雷暴等恶劣气象条件对管制造成影响；

6）劫机等非法干扰突发事件；

7）等待程序设置不合理；

8）对无线电通信频率的干扰。

3.4 管理因素

1）管制员培训不到位；

2）教员对见习管制员放手过大；

3）排班不科学，班组配合度不高；

4）副班忙于协调，疏于监控；

5）未执行双岗制、值班过程中脱岗、值班时做与管制无关的工作等人员管理不到位；

6）管制席位之间的管制协议不合理；

7）对备用和应急设备演练不够；

8）应急处置程序缺失，应急规章制度不适用；

9）管理规范执行不力；

10）监督检查不到位。

4 结语

本文在运行分析法的基础上结合因果分析法对区域管制运行过程中的风险因素进行了初步辨识，得到如下结论：

1）通过对区域管制工作任务的细致分析，形成基于最小任务单元的流程图，把流程图和因果分析图结合起来，对每个最小任务单元中可能存在的风险因素进行详细的分析整理，最后识别出影响区域管制工作安全的85条风险因素。

2）对区域管制风险因素的辨识是风险评估和风险缓解的基础，合理健全的风险指标体系的建立是实施风险管理，减少风险损失，保证航路飞行安全的首要条件。但是因为区域管制风险隐藏在区域管制工作的各个环节中，虽然本文对区域管制的工作任务进行了分解，并结合因果分析图，在人的因素、设备因素、管理因素、环境因素4个方面进行了风险因素的识别，但难免会有所遗漏，因此下一步可以在此基础上总结已知风险因素，继续查找未知风险，建立更加全面的风险指标体系。

[1]ICAO.Threat and Error Management（TEM）in Air Traffic Control[R].Montreal：ICAO，2005.10：11-23.

[2]万 健，李 楠，李 琦.空中交通管理系统安全评价研究[J].北京航空航天大学学报（社会科学版），2011，24（1）：89-92.

[3]张晓全，于 露，曹 钧.基于不安全事件等级的空管风险管理研究[J].中国民航大学学报，2012，30（2）：39-42.

[4]杜红兵，王雪莉.基于流程图的管制塔台风险因素辨识[J].中国安全科学学报，2010，20（6）：80-87.

[5]闫少华.基于信息加工模型的管制员差错分类与分析[J].中国安全科学学报，2010，19（8）：121-125.

[6]刘堂卿，罗 帆.空中交通安全风险构成及耦合关系分析[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2010，34（1）：93-97.