某中小机场管制员工作负荷及疲劳度分析

□ 民航西南地区空管局 李建光／文

目前虽然有很多不同的方法用于评估管制员的工作负荷，但是对管制员工作负荷却没有统一的定义。通常在空域优化调整过程中或容量评估过程中，一般只考虑管制员通话、操作、思考等工作负荷。对于中小机场而言，由于航班流量总体相对枢纽机场或空域繁忙扇区而言，其具体的通话、操作、思考等时间要少得多。

因此在本文中，笔者选择西南地区某典型中小机场，调研了其运行情况，分析了航班运行时段，然后从三方面进行分析研究，一是管制员具体的通话、操作、思考等工作负荷，我们称之为管制负荷，二是管制员执勤时间是否符合民航局关于管制员执勤时间的管理规定，我们称之为执勤时间，三是疲劳度分析，借鉴国际民航组织（ICAO）关于疲劳的定义，评判管制员的主观感受，然后综合三者进行汇总分析和评判，给出分析意见和建议。

管制负荷相关定义

（一）基于工作量的管制负荷模型

在业界，我们通常将管制员工作负荷的定义为：由于空域中航空器的飞行对管制员所形成客观的任务需求，管制员为满足这些需求需承受身体上和精神上的压力，这些压力可以转化为时间上的消耗，通过时间消耗来缓解承受到的压力和完成客观任务，这个时间消耗的长短就是管制员工作负荷数值。最恰当的分类方法应该是要从管制指令在航空器飞行的哪种状态下发出，想要达到的管制目的是从哪几个方面进行。通过这样的分类方法将管制员管制的各种方式都可以包括进去，每一条指令又可以很容易的归类到属于哪个类别，简化了管制员工作负荷评估的方法。

根据上述分析可以将管制负荷大致上分为三类：

第一类、通话负荷：管制员与其他管制员、飞行员之间的通话时长；

第二类、操作负荷：管制员在管制过程中通过必要的计算机操作而产生的身体或精神上的消耗，具体表现为对雷达管制设施的操作（包括更改飞行高度、拖拽飞机标牌、测量两飞机间的距离）；

第三类、思考负荷：管制员发布各条指令前所需要的思考时间。

为保证评估的科学性，减少人为误差因素干扰，参考国内外容量评估开展结果，对具有共性的参数设置如下：

小时运行容量评估的工作负荷阈值设为70%，最大运行容量为运行容量的120%；操作次数与交通路径相关，同一交通路径任意航空器的操作次数相同，操作行为的负荷设置为每次行为2秒；空闲情况下发布一个调配指令的平均思考时间为1秒，中等情况下发布一个调配指令的平均思考时间为1.5秒，繁忙情况下发布一个调配指令的平均思考时间为2秒。

通过对各类型操作的持续时间求和可以得到管制员在给定时间段内管制工作以时间值为衡量的工作负荷值：Wm＝Wm1＋Wm2＋L＋Wmn，其中，Wm表示总的负荷，Wmn表示第n种类型的负荷值。在本项目中取指令负荷、动作负荷和思考负荷。

根据《机场时刻容量评估技术规范》，管制员平均工作负荷必须小于其满负荷的 70%，且达到满负荷的90%以上的累积工作时间不超过总时间的2.5%。

（二）基于规章的管制执勤时间

民航局新版《空中交通管理规则》中对管制员的执勤时间进行了明确界定：

第一百二十七条 除出现了人力不可抗拒因素或者应急情况之外，管制员的执勤时间应当符合下列要求：

(一)管制单位不得安排管制员连续执勤超过10小时；

(二)如果管制员在连续24小时内被安排执勤超过10小时，管制单位应当在管制员执勤时间到达或者累计到达10小时之前为其提供至少连续8小时的休息时间；

(三)管制员在1个日历周内的执勤时间不得超过40小时；

(四)管制席的管制员连续岗位执勤时间不得超过6小时；从事雷达管制的管制员，连续岗位执勤时间不得超过2小时，两次岗位执勤时间之间的间隔不得少于30分钟；

(五)管制单位应当在任意连续7个日历日内为管制员安排1个至少连续24小时的休息期,或者在任一日历月中安排相当时间的休息期；

(六)管制单位应当在每个日历年内为管制员安排至少一次连续5日以上的休息时间。

由于人力不可抗拒因素或者应急情况，导致管制员的执勤时间或者岗位执勤时间超出了上述规定时，管制单位应在条件允许时，及时安排管制员休息，超出规定的执勤时间或者岗位执勤时间应计入下一执勤时间。

表1：终端区管制代表性管制指令语句分类

管制负荷分析

（一）管制工作负荷分析

中小机场一般只设有塔台管制室，其塔台管制区常用指令如表1：

1.指令负荷情况

（1）进场航空器与该机场建立初始联系，主要包括机场当前实时天气信息，跑道信息，区域内活动情况，含复诵守听平均一架航空器产生26秒负荷；

（2）管制员与飞行员发布引导进场指令，主要包括高度、航向、加入等待程序等指令，含复诵守听平均一架航空器产生68秒负荷；

（3）航空器着陆阶段，主要包括落地许可指令、脱离跑道指令、滑行路径指令、结束通话指令，含复诵守听平均一架航空器产生57秒负荷。

综上（1）～（3）进场航空器单个航班指令负荷总量以时间值度量为151秒。

（4）离场航空器与该机场建立初始联系，主要包括申请离场航班信息、该机场向成都区调协调时刻，含复诵守听平均一架航空器产生60秒负荷；

（5）管制员与飞行员发布引导离场指令，主要包括发布开车指令、滑行路径、起飞指令，含复诵守听平均一架航空器产生40秒负荷；

（6）航空器起飞阶段，主要包括调整高度指令、结束通话指令，含复诵守听平均一架航空器产生55秒负荷。

表2：单个航班对应思考负荷（单位：秒）

综上（4）～（6），离场时正常情况下单个航班的指令负荷为155秒。

2.操作动作负荷

（1）寻找进程单时间，2秒负荷；

（2）填写纸质进程单时间，4.7秒负荷；

（3）移动/废弃进程单，2.4秒负荷。

3.思考负荷

根据该机场繁忙程度，在小时高峰6架次以上为繁忙时段，设定每发一个指令思考2 秒；3 架次及以上至 6 架次为中等等级，每发一个指令思考1.5 秒；2 架次及以下为轻松等级，每发一个指令思考1秒。

根据每个航班对应的操作、指令、思考负荷，可以测算机场管制员在繁忙时段的管制负荷。

表3：某机场繁忙时段的负荷测算结果

表3推算结果表明，当该机场在6架次进港6架次出港的保障量下，管制员工作负荷以时间衡量最高约为2101.2秒，为总时间值的58.37%。根据《机场时刻容量评估技术规范》方法，管制员的平均工作负荷强度应当小于统计时间的70%，因此该机场管制员工作负荷测算结果负荷在安全值范围内。

（二）基于执勤时间的管制负荷分析

该机场目前设置空管工作席位2个：塔台管制席和报告室工作席。其中塔台管制席采用双岗制，以满足持续监督提醒要求，因此机场同时岗位执勤的管制员最低人数为2人，即塔台管制席、塔台监控席兼报告室工作席。但是为满足连续不间断工作要求和岗位交接要求，以及延伸服务需求，每一班组管制员人数应不少于3 人，即正常时段同时 2 人在岗位执勤，另1人承担备份等其他工作并负责延伸服务等，交接班在航班空闲时段进行。

该机场管制室现有放单管制员9人（包含2人借调），实行“上一休一”轮流值班制度，每个班4人，上班时间为首个航班至航班结束，航班结束后，把主备用电话呼叫转移至当日值班人员手机上，并保持通信畅通。

塔台管制员预计航空器起飞前30分钟或进入本责任区前30分钟完成塔台准备工作 ，坚守到航空器起飞管制移交后，值班人员应在航空器起飞前30分钟到岗，并在航班运行期间坚守岗位。航班结束后，值班人员做好工作交接。管制室安排塔台上岗时，不得少于两名持机场管制执照的管制员，一名负责管制指挥，另一名负责管制监控协调。当塔台管制室管制员连续执勤时间达到 6 小时，两名管制员互换席位。

统计该机场2018年7、8、9月份执勤情况，得到日均执勤时间为18小时22分钟（18.37小时），最长为8月22日其执勤时间为22小时24分钟，最短为8月29日其执勤时长为11小时33分钟。

笔者调研了解到，该机场目前以日为单位进行排班，即当日班组上班时间为首个航班至航班结束，受天气或其他原因导致航班结束时间很晚，在实际执勤过程中，执勤时间可能会超出《空中交通管理规则》中的相关规定。

管制员疲劳度分析

（一）疲劳定义

疲劳从不同的角度定义有多种，同时分类方法也有多种。ICAO 在其第 9966号文件中提出航空疲劳的定义为：由于睡眠不足、长时间保持清醒、所处的昼夜节律阶段或者工作负荷（脑力和/或体力活动）过重而导致开展脑力或体力活动能力降低的生理状态，这种状态会损害机组成员的警觉度及其安全地操作航空器或者履行安全相关职责的能力。根据疲劳持续时间不同，可将人体的疲劳分为以下几类：

1.暂时性疲劳

又为短暂性疲劳，是指人体在某一时间段内由于高强度或者高负荷的工作而产生的暂时性的疲劳。这种疲劳状态产生快，由于个体差异，一般人体高度集中注意力15分钟左右开始产生，30分钟达到极致。这种疲劳的特点是来得快去得也快，只需要立即休息缓冲，或是小憩、打盹儿、舒展身体等即可恢复；

2.累积性疲劳

即中长期疲劳，是指人体由于重复相同劳动且每天产生倦怠感觉，日积月累而没有完全消除倦怠感而产生的厌烦性不可恢复性的疲劳状态。对于重复工作，人体易产生麻木倦怠的情绪，从而会影响身体机能，这种疲劳短暂时间内不能完全恢复，处理不当时疲劳引发的症状会越来越强烈；

3.过度疲劳

是指由于工作时间过长、劳动强度过大、心理压力过重导致精疲力竭的亚健康状态。它最大的隐患是引起身体潜藏的疾病急速恶化，比如导致高血压等基础疾病恶化引发脑血管病或者心血管病等急性循环器官障碍，甚至出现致命的症状。

综上，管制员疲劳主要表现在因工作负荷高，工作环境不良和休息不足，导致包括失眠、注意力涣散、精神萎靡、精力不足等机体疲劳反应，从而造成工作效率降低、工作质量难以保证等现象。其肌体功能表现为由于疲劳而导致大脑皮层反应迟钝，管制员的警觉意识、预见能力和认知能力降低。影响疲劳的因素有很多，大致可分为以下几方面：管制员自身因素、设施设备因素、运行环境因素、执勤排班因素、组织管理因素和其他因素。

（二）疲劳分析

根据调研，以及问卷调查，该机场管制员反应较为疲劳，根据航班保障量和执勤统计时间，该机场管制员疲劳情况分析如下：

1.暂时性疲劳不突出

该机场2018年7月1日至11月29日期间只有11天航班量大于或等于30架次，高峰小时架次为4架次，高峰小时管制员工作负荷以时间衡量约为700.4秒，该机场高峰时段和大流量情况下的管制压力并不突出。

2.存在累积性疲劳特征

由于该机场管制员单次执勤时间不固定，且受外界保障以及天气影响极大，单次执勤时间较长，导致管制员容易产生疲劳感，尤其在雷雨季节和节假日保障日期更为突出。实际调研过程中管制员反应虽然工作强度不高，但是持续时间较长，所以感觉较累。

（三）管制员疲劳管理建议

为缓解管制员个人的疲劳程度，结合ICAO 的相关建议和我国的空管运行特征，针对该机场管制员疲劳缓解措施提供以下建议：

1.建议严格执行《中国民用航空空中交通管理规则》中的有关执勤时间规定，最大连续执勤时间不要超过规章要求时间，轮换班时间和每个独立工作日开始工作时间必须要严格按照规章要求执行，并且保证管制员在两次岗位值勤之间休息时可以完全脱离工作状态，以得到充分休息。

2.考虑到中小机场流量不大，值班过程中有较长时间没有航班，建议研究班组内部轮换休息的方式，让管制员得到较好的休息。管制运行单位做好后勤保障服务工作，可通过改善管制员休息室舒适度，帮助管制员进行压力缓解。

3.加强团队成员间的合作和交流沟通。在制定排班表时应适当考虑管制员个人与轮班相关的心理特征、性格特点、兴趣爱好、家庭背景等个性因素。

4.建议确保管制员的年度休假时间，完善并落实管制员休假制度，以利于缓解累积性疲劳。

5.管制运行单位应该结合本单位管制员的自身特点、管制员性别比例、管制地域特色等因素，综合考量后制定排班执勤时间，并依据动态管理的实施原则，以最大限度地保证本单位所有管制员科学合理的进行轮班执勤。