孫健 王潔寧

(中國(guó)民航大學(xué),天津 300300)

管制活動(dòng)認(rèn)知行為的研究

孫健 王潔寧

(中國(guó)民航大學(xué),天津 300300)

管制員的管制活動(dòng)不僅包括操作行為,也包括認(rèn)知行為。其中,認(rèn)知行為隱藏于操作行為背后卻在管制活動(dòng)中起主導(dǎo)作用。本文對(duì)管制員主觀計(jì)劃和管制活動(dòng)認(rèn)知行為進(jìn)行系統(tǒng)描述和分析。

管制活動(dòng) 操作行為 認(rèn)知行為 主觀計(jì)劃

1 認(rèn)知行為在管制活動(dòng)中的主導(dǎo)地位

管制員的管制活動(dòng)不僅包括操作行為，也包括認(rèn)知行為。傳統(tǒng)的管制活動(dòng)研究基于管制任務(wù)的客觀需要和管制員的操作行為，這種視角將管制活動(dòng)視為為了滿足管制任務(wù)的客觀需要而采取的操作行為，在這種視角下，對(duì)于管制活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)分析和工作負(fù)荷評(píng)估等等也都是基于管制任務(wù)和管制員的操作行為的。事實(shí)上，認(rèn)知行為在管制活動(dòng)的作用是主導(dǎo)性的，而操作行為和管制任務(wù)的完成是這些認(rèn)知行為和主觀計(jì)劃的外化表現(xiàn)和結(jié)果。首先，管制員需要結(jié)合管制任務(wù)對(duì)空中交通現(xiàn)在及未來的狀況進(jìn)行了解和預(yù)測(cè)，對(duì)涉及管制區(qū)域內(nèi)的空中交通信息、事件、參與者進(jìn)行記憶和分析，并在此基礎(chǔ)上在頭腦中形成管制計(jì)劃。管制員是基于管制計(jì)劃而不是管制任務(wù)進(jìn)行管制活動(dòng)。通過對(duì)管制任務(wù)進(jìn)行分析的方式不能對(duì)管制活動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的評(píng)估，在不同的空中交通條件下，相似的管制任務(wù)需要可能形成不同的管制計(jì)劃，相應(yīng)地，所需要采取的管制活動(dòng)可能有很大差別。其次，即使在沒有進(jìn)行任何操作的情況下，管制員仍然需要對(duì)多任務(wù)情況進(jìn)行優(yōu)先級(jí)和任務(wù)切換方案進(jìn)行評(píng)估和思考，對(duì)沖突風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和評(píng)估，對(duì)交通沖突和沖突解決方案進(jìn)行判斷和思考等等。這些行為并沒有體現(xiàn)在具體的操作行為上。因此，從管制員的操作行為對(duì)管制活動(dòng)進(jìn)行分析和評(píng)估是不全面的。所以，為了更全面地對(duì)管制活動(dòng)進(jìn)行描述和分析，需要對(duì)管制活動(dòng)的認(rèn)知行為的內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的描述和研究。

2 管制活動(dòng)認(rèn)知行為的內(nèi)容和類別

管制活動(dòng)的認(rèn)知行為，即管制員在頭腦中對(duì)空中交通情況的現(xiàn)狀和未來進(jìn)行跟蹤，預(yù)測(cè)和對(duì)比，對(duì)沖突及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行判斷以及對(duì)管制決定進(jìn)行分析，評(píng)估和思考等主觀行為。管制員的主觀計(jì)劃指導(dǎo)其管制活動(dòng)，那么可以把認(rèn)知行為分為兩種情況:第一種是未發(fā)生不符合其主觀計(jì)劃的情況；第二種是突發(fā)狀況的發(fā)生使得管制員必須暫時(shí)調(diào)整其既有主觀計(jì)劃，在突發(fā)事件的影響消除后恢復(fù)既有主觀計(jì)劃或者根據(jù)新的情況形成新的管制計(jì)劃。根據(jù)以上兩種情況，對(duì)管制活動(dòng)認(rèn)知行為核心任務(wù)進(jìn)行如下分類。

2.1 屬于第一種情況的任務(wù)包括

(1)對(duì)管制計(jì)劃進(jìn)行分析和思考；(2)對(duì)空中交通情況保持知曉和進(jìn)行預(yù)測(cè)；(3)對(duì)交通安全狀況進(jìn)行監(jiān)視和評(píng)估。

2.2 屬于第二種情況的任務(wù)包括

(1)對(duì)沖突情況的預(yù)測(cè)和沖突解決方案的思考；(2)對(duì)空中交通安全情況的評(píng)估和安全措施的思考；(3)對(duì)多個(gè)管制任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)評(píng)估和切換；(4)對(duì)管制計(jì)劃的判斷和調(diào)整。

2.3 兩種情況都需要執(zhí)行的任務(wù)包括

(1)對(duì)空中交通的信息、事件、參與者的學(xué)習(xí)和分析；(2)建立空中交通情況的頭腦構(gòu)圖。

3 認(rèn)知負(fù)荷的特點(diǎn)

在整個(gè)管制活動(dòng)中，根據(jù)第一種和第二種情況的不同，認(rèn)知過程也不同。

第一種情況下，認(rèn)知過程帶給管制員的負(fù)荷強(qiáng)度比較低，并且變化不大，其大小與航空器數(shù)量、進(jìn)離場(chǎng)比例等有關(guān)，但是持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，這種情況下引發(fā)管制員“精神破壞”的主要原因是時(shí)間上的累積，可以把這種“精神破壞”稱為“疲勞破壞”。第二種情況下，認(rèn)知過程帶給管制員的負(fù)荷強(qiáng)度突然變大，其大小與沖突點(diǎn)數(shù)量有關(guān)，持續(xù)時(shí)間短，這種情況下引發(fā)管制員“精神破壞”的主要原因是強(qiáng)度過高，可以把這種“精神破壞”稱為“強(qiáng)度破壞”。

4 認(rèn)知負(fù)荷的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法

可以用實(shí)驗(yàn)的手段測(cè)量認(rèn)知負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)方法如下:對(duì)于第一種情況，在沒有任何沖突的情況下，模擬不同的空中交通情景，實(shí)驗(yàn)測(cè)定管制員在不同情景下感到“精神破壞”之前持續(xù)工作的時(shí)間。把管制員的全部精力設(shè)定為”1”，持續(xù)工作時(shí)間為”t”，那么每種情景的認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度為”1/t”。

第一組實(shí)驗(yàn)，從情景1到情景5航空器數(shù)量遞增，進(jìn)離場(chǎng)比例不變。情景設(shè)計(jì)如表1。

表1

第二組實(shí)驗(yàn)，從情景1到情景5進(jìn)離場(chǎng)比例遞增，航空器數(shù)量不變。情景設(shè)計(jì)如表2。

表2

該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步可以測(cè)定隨著航空器數(shù)量，進(jìn)離場(chǎng)比例的遞增，第一種情況認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度的相應(yīng)變化。對(duì)于第二種情況，模擬不同的空中交通情景，實(shí)驗(yàn)測(cè)定管制員在不同情景下感到“精神破壞”之前所解決的沖突事件數(shù)量。也把管制員的全部精力設(shè)定為”1”，解決沖突事件數(shù)量為”n”，那么每個(gè)情景的認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度為”1/n”。

第三組實(shí)驗(yàn)，從情景1到情景5沖突點(diǎn)數(shù)遞增，并且每個(gè)場(chǎng)景沖突方式差別不大。情景設(shè)計(jì)如表3。

表3

該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步可以測(cè)定隨著沖突點(diǎn)數(shù)遞增，第二種情況認(rèn)知負(fù)荷強(qiáng)度的相應(yīng)變化。

5 認(rèn)知負(fù)荷的量化

在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以把一個(gè)管制活動(dòng)的認(rèn)知負(fù)荷按照如下方法計(jì)算:

第一種情況下，不同的場(chǎng)景分別為a1，a2，a3……，其持續(xù)時(shí)間分別為t1，t2，t3……；第二種情況下，不同場(chǎng)景分別為b1，b2，b3……，其數(shù)量分別為n1，n2，n3……。

Air traffic control activities include not only behaviorally-oriented aspect but also cognitively-oriented aspect. The cognitively-oriented aspect which is hidden behind the control activities plays a role of dominance. In this thesis, the cognitively-oriented aspect will be described and evaluated.

air traffic control;behaviorally-oriented aspect;cognitively-oriented aspect;objective plan