机坪管制工作负荷研究
摘要:机坪管制人员机坪管制工作的核心,机坪管制员在指挥、监控及协调航空器在机坪内运行方面发挥着主导作用。为保证机坪运行安全,提高机坪管制运行效率,需要科学评估机坪管制员的工作负荷,合理安排所需的管制员岗位。本文以首都机场为研究对象,对机坪管制员日常工作负荷进行研究,根据所得结果,提出相关建议,为机坪管制工作中人员的合理化分配及管制席位的优化配置提供科学的理论支持。
一、引言
机坪管制是机场运行的重要组成部分,是机场管理机构的重要职责之一。随着航空运输业的快速发展,机场运输量和保障架次大幅上升,机场规模不断扩大,多跑道、多航站楼、多机坪的机场数量持续增多,空管塔台统一管制机坪的优势逐渐弱化,机场需要更为有效地统筹航空器机坪运行保障工作[1]。独立机坪管制对于减少航空器滑行冲突,缩短航空器地面滑行等待时间,提高廊桥使用率,提升机坪运行效率,改善航班放行正常率,降低管制员工作负荷等方面都具有重要作用。为了满足民航新时代高质量发展的需求,机坪管制移交工作陆续在全国开展。
机坪管制员是负责对航空器机坪运行进行指挥、监控、协调等工作的人员,在机坪管制工作中担任至关重要的角色。日常工作中,机坪管制人员需要与空中交通管制人员、机组人员、机场运行保障其他工作人员等进行沟通、协调以获得支持,并对航空器在机坪的滑行和其他机坪活动运行安全负责。在航班运行量大、运行环境复杂、资源配置紧张等因素的作用下,机坪管制人员承受着较高的工作负荷。过高的工作负荷会引起人员疲劳和精力分散,难以确保对每架航空器进行合理正确的指挥,易发生人为因素不安全事件。民用运输机场需要适时规划、调整机坪管制人员人力资源,控制其工作负荷处于合理的水平,从而让机坪管制人员能够有效履行其职责,确保飞行运行安全和效能。
因此,合理安排机场管制人员的数量,评估机坪管制人员的工作负荷是非常必要的。只有对机坪管制人员的工作负荷进行科学分析,适时规划、调整机坪管制人员人力资源,控制其工作负荷处于合理的水平,才能让机坪管制人员更为有效地履行其职责,确保飞行运行安全。
二、 机坪管制人员席位配备及工作负荷评估
本文以首都机场机坪管制室作为研究对象,收集相关数据开展机坪管制人员工作负荷研究。
(一) 评估的内容和范围
通过分析机坪管制人员所承担的职责,其工作负荷主要包括两大类:可观测的负荷(也称客观负荷),和不可观测的负荷(也称主观负荷)。
可观测的负荷,是指机坪管制人员进行管制工作、解决通讯协调和操作进程单等能够被观察员记录和记时的工作负荷。
不可观测的负荷,是指机坪管制人员进行雷达监视与目视观察、对照进程单、识别判断环境以及思考计划等工作负荷。这部分工作不便进行记录和记时,是机坪管制人员个人主观的认知理解。不同的管制员,由于训练、经验、技巧、疲劳等因素,对相同的客观负荷,管制员的主观负荷也可能不同。
(二) 评估的思路和方法
国际民航组织(ICAO)《空中交通服务计划手册》(ICAO Doc 9426)第二部分附录C中推荐各成员国在进行管制员工作负荷评估时使用英国运筹与分析学理事会的DORATASK评估法。同时,该方法已被广泛应用于空中交通管制人员工作负荷评估,有较好的借鉴意义。因此,本文采用DORATASK方法用来定量评估机坪管制人员工作负荷。
“DORATASK”方法是由英国运筹与分析理事会最先提出的一种用于对管制工作人员工作负荷总量进行定量分析的方法,起初是针对雷达管制员提出的。该方法将管制员的工作分成三大类:第一类称为看得见的工作,即管制员进行常规管制工作、解决冲突的通讯和填写进程单等能够被观察员记录和记时的工作;第二类称为看不见的工作,即管制员监控雷达屏幕、对照进程单及思考计划等不能实际记录和记时的工作。此外,该方法认为,管制员需要有一部分时间进行恢复,即第三类恢复时间。这三段时间加起来的总和便是管制员的工作负荷,并且提出管制员的平均工作负荷强度必须小于统计时间的80%之内,看得见部分应当占整个工作负荷的50%左右,即总工作负荷为看得见工作负荷的2倍左右[2-3]。
“DORATASK”方法将管制员工作任务进行分类,并以“时间”为单位来定量分析。该方法将陆空通话、系统操作等能够直接观察和测量的任务归类为“可测量”的任务;将管制员思考和计划等难以直接测量的活动归为“无法测量”的任务。此外,DORATASK方法还考虑为保障工作得以持续的“脑力恢复”时间。
(三) 基于DORATASK的机坪管制员工作负荷模型
1.DORATASK 模型建模
为了更好地将 DORATASK 模型应用于机坪管制员的工作负荷评估,首先将机坪管制员日常工作进行分解,根据“可观测”和“不可观测”对任务进行分类[1]。
其中机坪管制员可观测的任务主要由三部分组成:与飞行员的标准通话,包括发布指令和监听飞行员复诵指令;电子进程单系统的操作,如使用鼠标键盘填写、标记、摆放和移动电子进程单;以及非常规条件下与其他部门工作人员进行的电话沟通协调。
机坪管制员不可观测的任务主要包括,对机坪区域的目视观察、对雷达屏幕的扫视、管制方案的预排、管制预案的变更、航空器滑行路线的规划等。
根据 DORATASK 模型,对于管制工作人员,看得见部分工作负荷应当占整个工作负荷的50%左右,即总工作负荷为看得见工作负荷的2倍左右。因此,以时间为测算标准,机坪管制员的工作量可以简化为可观测任务的两倍。
2.DORATASK模型测算结果
根据DORATASK 模型,我们将可测量的任务主要分为:指令相关、电话协调、键盘鼠标操作进程单系统三大类,并进行相应的数据采集。因为DORATASK 模型是以时间为基础测量数据进行计算评估的,因此我们所采集的数据为在各单位时间段内,指挥一架航班,可测量任务所需要的平均时间。
为保证评估的准确性和客观性,数据采集样本的选取覆盖了各特征时间段(如运行高峰、运行低谷、交接班等时间段),并保证采样人员覆盖各技术等级的机坪管制人员,且不少于2人。
通过大量的数据采集,最终我们测算出一名机坪管制员指挥一架航空器指令相关平均需要32.27秒,电话协调平均需要13.92秒,进程单系统操作平均需要3.36秒。取整后加得出代入,最终测算出机坪管制员指挥一个航班的平均工作负荷约为102秒。
根据“DORATASK”法,机坪管制人员平均工作负荷强度必须小于80%。因此,机坪管制人员在1小时内的工作负荷理论上限应为0.8小时,也就是2880秒。
通过计算我们得出,一名机坪管制员单位时间内最多指挥的航班架次理论上应不超过28架次。即当单位时间内指挥的航班架次总数大于28架次,则需要设置两个机坪管制席。
(四) 基于管制员主观评价的机坪管制员工作负荷模型
在开展建模测算的同时,我们同样以调查问卷的形式对管制员进行工作负荷的主观调查,来使评估更加完备。
1.调查问卷
通过设置调查问卷打分的方式,让机坪管制员们对管制负荷进行主观的评价与记录。将管制负荷从1到10分为十个等级,1级为负荷极低,轻松无难度;10级为负荷极大,紧张难度高。通过多种问题的设置,将管制工作进行分解,逐项打分评估,最终汇总计算出综合的主观负荷值。同时,通过记录单位小时内指挥的架次,使主观负荷值与航班架次产生关联。
2.调查结果
我们共收集了136份数据。通过对管制员给出的主观负荷值与指挥架次进行数据分析,我们观察到机坪管制员的主观负荷值基本上是随着航班架次的增长而增长的,整体上呈线性相关。当指挥架次超过35架次时,机坪管制员主观负荷值会显著增加,因此我们可将35架次设为临界点。即管制员单位时间内指挥架次超过35架次时,工作负荷会超过常规负荷,应开席位。
三、 机坪管制员的工作负荷分析
通过客观与主观评价的两种方法我们得到了两个测算结果,显然两种方法都存在着一定的测算误差。下面我们基于两种测算结果对机坪管制员工作负荷进行进一步的分析。
DORATASK法测算时,我们是以时间为测算对象对工作负荷进行转化的。通过大量数据收集后,计算出的平均时间作为测算依据。但是,在不同运行条件下,管制指令与电话协调所消耗的时间是不同的。因而所测算出的结果是适用于任何运行情况下的一个平均结果,所以测算结果会较主观感受偏低。
同时,假设航班量增加,管制员管制负荷达到1时增开席位,按航班量均等分配来计算,那么开席位后,管制员的负荷水平为0.5,是处于一个较低的水平。如果负荷水平达到1.2时,开席位后管制员的负荷水平也仅为0.6。此时所对应的航班总架次应为34架次。
在进行主观评价体系测算时,因为测算对象均为成熟放单管制员,同时因管制员能力差别,导致进行工作负荷打分时会受主观情感因素影响,使得负荷值偏低。同时,受人员打分习惯影响,人们一般不喜欢打1分或10分这样的极端分数,因此打分更为趋中。导致最终计算出的航班架次偏高。
通过主观与客观结果的比对分析,结合实际运行情况,最终我们得出以32架次作为席位开合的航班量标准较为合适。
四、 机坪管制人员分配及席位开设的相关建议
(一) 合理安排人员执勤时间
根据法律法规相关规定,管制员连续执勤时间不得超过六小时。但在实际运行过程中,因工作强度不同,不同时段不同管制席位间适宜的执勤时间也是不同的。建议根据评估结果对机场日常航班运行量进行分析,以两小时为标准根据航班量的变化对连续执勤时间进行适当增减。
(二) 设置动态的席位开合机制
当航班量激增时,逼近或突破评估结果时,建议启动席位开合机制,评估当前运行情况下是否需要开设新的管制席位。因为,开席位是有固定流程的,并且在开席位过程中会短时间的增加指挥的复杂程度,并且需要增加执勤人数,增加班组整体执勤强度。所以,当流量激增时,首先我们需要评估管制流量可持续的时间,以及执勤管制员可承受的程度,综合参考决定是否开设席位。航班架次的评估结果提供了一个信号,当计划航班量或实际运量超过测算结果时,启动机制,管制室对运行情况进行评估,做好开席位的准备。
(三) 根据运行变化开展精细化管制员工作负荷评估
在本文的测算体系中,是将管制员工作压力与航班架次进行相关。在不同的运行环境下,管制员单位时间内指挥同样数量的飞机所产生的管制负荷是不同的。例如,雷雨运行期间,管制员的协调沟通量会显著增加,与机组的通话量也会增加,在这样的情况下,管制员负荷会显著增加,管制员单位时间内指挥的架次应相应减少。因此建议根据不同航季,不同运行条件,开展精细化工作负荷评估,使得评估结果更为准确,提供的参考更为可靠有效。
(四) 定期组织人员进行抗压训练
在现行运行模式下,机坪管制员依旧是机坪管制工作的核心与基础。在控制航班架次的同时,我们也应主动的提升管制员的管制能力来降低人员负荷。当管制员的管制上限提升后,单位时间内指挥同样架次的飞机所产生的管制压力必然降低。因此建议定期使用模拟设备,设置各类复杂运行条件,进行大流量指挥抗压训练,从而提升管制人员能力。
(五) 开发新型管制设备减少管制员负荷
通过管制设备降低因人为因素造成的管制指挥差异是管制工作整体的发展方向。人员能力存在理论上限,无法无限度提升。通过管制设备的开发引进,可有效减少人为决策,简化指挥流程,从而降低人员指挥压力,减少工作负荷。通过管制设备的使用,能使管制员可承受的单位时间内指挥的架次增多,管制精力分配更加合理,从而使机坪运行更加安全高效。
五、 结语
本文通过对机坪管制人员的工作负荷进行科学分析,探究了一套可行的管制员工作负荷测量方法,同时提出了一些优化建议,为国内机场开展机坪管制工作在人员分配及席位设置上提供了方法支撑及研究指导。通过适时规划、调整机坪管制人力资源,控制其工作负荷处于合理的水平,有利于机坪管制人员更为有效地履行其职责,提高机场区域内航空器运行安全和运行效率。(作者:肖东喜)
参考文献
[1] 何昕,吕学波.机场塔台管制员工作负荷及席位配备研究 [J].常州工学院学报, 2013, v.26; No.12606:17-20.
[2] Roberto A.J., Guide for the application of a common methodology to estimate airport and ATC sector capacity for the SAM region, ICAO RLA/06/901, 2009. 9.
[3] Richmond, G.C.: The DORATASK Methodology for Sector Capacity Assessment: an Interim Description of its Adaptation to Terminal Control (TMA) Sectors. DORA Report 8916. Civil Aviation Authority, London (1989)