李炤君 陸 寧 肖孟尚

廣東機(jī)場白云信息科技有限公司 廣東 廣州 510470

引言

遠(yuǎn)程機(jī)坪管制指在某一遠(yuǎn)程管制場所部署遠(yuǎn)程塔臺技術(shù)系統(tǒng),為一個機(jī)場提供機(jī)坪管制服務(wù)[1],是遠(yuǎn)程塔臺（remote tower）設(shè)施的主要應(yīng)用場景之一。2018年3月,白云機(jī)場運(yùn)行控制中心機(jī)坪管制開始運(yùn)行,由中南空管局正式移交至廣州白云國際機(jī)場,首次成為全國三大樞紐機(jī)場全面實(shí)施機(jī)坪管制移交的機(jī)場[2]。如今隨著人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展的進(jìn)步,人機(jī)交互中的用戶體驗也愈發(fā)重要,遠(yuǎn)程機(jī)坪管制作為一種通過人為操作可視化交互設(shè)備來指揮航空器運(yùn)作的信息系統(tǒng),正是一個值得被關(guān)注的領(lǐng)域。

1 用戶體驗視角下的遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)

用戶體驗最早于90年代中期由唐納德·諾曼（Donald Norman）提出和推廣[3],ISO 924-210標(biāo)準(zhǔn)將用戶體驗定義為“人們對于針對使用或期望使用的產(chǎn)品、系統(tǒng)或者服務(wù)的認(rèn)知印象和回應(yīng)”。并對用戶體驗的定義做補(bǔ)充說明:“用戶體驗,即用戶在使用一個產(chǎn)品或系統(tǒng)之前、使用期間和使用之后的全部感受,包括情感、信仰、喜好、認(rèn)知印象、生理和心理反應(yīng)、行為和成就等各個方面?！盵4]該說明還列出三個影響用戶體驗的因素:系統(tǒng),用戶和使用環(huán)境[3]。遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)是典型的人-機(jī)-系統(tǒng)-環(huán)境[1]相互交互的信息系統(tǒng),從用戶體驗視角探索遠(yuǎn)程機(jī)機(jī)坪管制系統(tǒng),對遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的交互體驗提升具有一定的研究價值。

2 遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)用戶調(diào)研

為深入了解廣州白云機(jī)場遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的使用情況,本文基于用戶體驗視角,圍繞本業(yè)務(wù)人-機(jī)-系統(tǒng)之間的交互出發(fā),采用訪談法、非參與式觀察法和追蹤調(diào)查法,以遠(yuǎn)程機(jī)坪管制業(yè)務(wù)為核心調(diào)研內(nèi)容展開調(diào)研,主要調(diào)研對象有機(jī)坪管制員、業(yè)務(wù)代表、以及當(dāng)前正在使用的機(jī)坪管制系統(tǒng)。

通過對管制室管制人員對系統(tǒng)使用狀況和業(yè)務(wù)流程的研究可知,遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)分為兩點(diǎn):（1）指揮由飛管放行席放出的待起飛航班有序起飛;（2）指揮由塔臺管制席接收降落的航班順利滑行至停機(jī)位。管制員通過對電子進(jìn)程單的操作,轉(zhuǎn)化為執(zhí)行指令反饋,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮。

3 遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)現(xiàn)狀問題研究

通經(jīng)過對遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的調(diào)研,以用戶體驗的視角對遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的人-機(jī)-系統(tǒng)交互研究有以下3點(diǎn)總結(jié):

3.1 跨系統(tǒng)交互頻繁,系統(tǒng)聯(lián)動性不足

研究中發(fā)現(xiàn),管制員在使用遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)時,主要接觸三種系統(tǒng)和設(shè)備,（1）大屏遠(yuǎn)程實(shí)景監(jiān)控畫面,用于觀察實(shí)景航空器的運(yùn)行狀況;（2）場監(jiān)雷達(dá)系統(tǒng),用于觀察整個機(jī)場中的運(yùn)作情況;（3）遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)（下稱管制系統(tǒng)）,對每個航班的電子進(jìn)程單進(jìn)行指令處理。當(dāng)前的管制系統(tǒng)主要以電子進(jìn)程單作為核心操作對象,系統(tǒng)自身并未配備具有可視化的監(jiān)控功能,且三個系統(tǒng)都屬于獨(dú)立運(yùn)作,不能夠產(chǎn)生任何操作上的相互聯(lián)動,并且三個系統(tǒng)的界面顯示分別置于管制員座位前的上、中、下方（見圖1）,管制員需要抬頭觀看位于上方的大屏遠(yuǎn)程監(jiān)控畫面,同時平視位于面前的場監(jiān)雷達(dá)系統(tǒng)和來觀察、判斷飛機(jī)當(dāng)前所在的方位和狀態(tài),然后低頭回到面前下方的管制系統(tǒng)中對目標(biāo)航班的電子進(jìn)程單進(jìn)行指令操作,管制員須同時兼顧三個系統(tǒng)界面,在日常的工作中必須投入大量的注意力。目前為減輕單人操作的工作負(fù)擔(dān),操作管制系統(tǒng)的崗位中由兩位管制員配合使用（見圖2）,而大幅度跨屏交互、缺乏聯(lián)動性帶來的人力成本和時間成本也成為亟需思考和解決的問題。

圖1 管制員使用管制系統(tǒng)情景

圖2 遠(yuǎn)程管制室室內(nèi)環(huán)境

3.2 系統(tǒng)界面配色單調(diào),缺乏可視化交互

現(xiàn)有管制系統(tǒng)界面的默認(rèn)主題配色是淺白色,界面布局是按照基本業(yè)務(wù)的流程來劃分的,而且界面中的信息主要以各航班的電子進(jìn)程單為主,界面版式呈列表式展示,而且系統(tǒng)界面中幾乎沒有圖形化的元素,都是用文字和顏色標(biāo)注來傳達(dá)信息。據(jù)調(diào)研了解,管制員在工作時,視線經(jīng)常在三個明暗度不一的屏幕之間切換頻繁,會有刺眼的感覺,加之三個系統(tǒng)之間無法相互聯(lián)動和產(chǎn)生交互,管制員需從三個系統(tǒng)中獲取圖像信息之后再在管制系統(tǒng)中通過密集的文字信息來作決策執(zhí)行,這無疑增加了管制員的視覺負(fù)擔(dān),耗損大量的精力,若在航班繁忙的時段,這樣頻繁地操作,管制員不僅得不到良好的交互體驗,還會使其更容易陷入疲勞,影響工作效率。

3.3 學(xué)習(xí)時間較長,新人培訓(xùn)成本大

通過訪談了解到,一名管制員自入職以后至少需要訓(xùn)練1～1.5年才可以上崗操作,管制員需要經(jīng)過前期圖文理論學(xué)習(xí),中期模擬機(jī)訓(xùn)練和后期導(dǎo)師帶領(lǐng)實(shí)操三個階段,其中包含了階段性的測試考試,要求管制員對整個機(jī)場的跑道、滑行道、停機(jī)位等物理方位都熟記于心,對機(jī)坪指揮所使用的專業(yè)術(shù)語,以及硬件操作熟練度都要求熟練掌握。

就目前的系統(tǒng)使用現(xiàn)狀來看,管制員學(xué)習(xí)和培訓(xùn)該項業(yè)務(wù)所需的時間較長,前期需要花費(fèi)時間來熟記理論知識,中后期則需要大量的時間通過模擬訓(xùn)練和實(shí)踐操作來鞏固業(yè)務(wù)熟練程度。當(dāng)前學(xué)習(xí)培訓(xùn)的流程和步驟較為分明,但會出現(xiàn)理論和實(shí)踐斷層的情況,例如有管制學(xué)員會因為前期學(xué)習(xí)過理論知識后,待上機(jī)操作時遇到問題時會忘記曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識,需要重新溫習(xí)。這樣一來,管制學(xué)員前期學(xué)習(xí)的知識不僅未能完全發(fā)揮作用,而且極有可能會影響到后期的工作效率。

4 提升遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)用戶體驗的策略探討

4.1 優(yōu)化設(shè)備人機(jī)交互,增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)動性

針對這類專門應(yīng)對空中交通的指揮系統(tǒng),其運(yùn)行效率需和技術(shù)配置都需要得到增強(qiáng)[張建平],尤其是需要兼顧到機(jī)場中各類復(fù)雜的運(yùn)行狀況,管制員更需要有靈活的操作環(huán)境,其中人機(jī)之間的交互尤為重要,人機(jī)交互的優(yōu)化是確保管制員及時地、順利地處理航空器運(yùn)行事件的關(guān)鍵手段,管制員與設(shè)備之間的交互方式可從設(shè)備的擺放位置和距離、顯示設(shè)備的性能、以及工作臺高度、坐姿高度和室內(nèi)照明環(huán)境都是可改善人機(jī)交互、促進(jìn)使用體驗的因素。

與此同時,加強(qiáng)系統(tǒng)之間的聯(lián)動性是優(yōu)化人機(jī)交互的一項最為重要的關(guān)鍵點(diǎn),如上文所述,可從系統(tǒng)開發(fā)角度介入,將現(xiàn)有的場間雷達(dá)地圖、實(shí)景監(jiān)控兩個獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)融合到管制系統(tǒng)中,在場監(jiān)雷達(dá)地圖上對航空器直接進(jìn)行執(zhí)行指令操作,或通過場監(jiān)雷達(dá)地圖查找指定的目標(biāo)航空器,并讀取其電子進(jìn)程單進(jìn)行其他操作。

4.2 強(qiáng)化可視化功能,提高界面易讀性

根據(jù)白云機(jī)場現(xiàn)有的管制系統(tǒng)界面,可作相應(yīng)的界面設(shè)計改良:（1）根據(jù)管制員使用管制系統(tǒng)的平均時長、業(yè)務(wù)信息分布的優(yōu)先級狀況、業(yè)務(wù)流程的次序等業(yè)務(wù)需求,設(shè)計出符合人因工程的系統(tǒng)界面,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層擁有良好的交互性;（2）根據(jù)業(yè)務(wù)流程劃分出清晰的、符合操作邏輯的信息分布區(qū)域,多采用信息圖形化和數(shù)據(jù)可視化代替純文本信息,使系統(tǒng)框架層一目了然、清晰易讀;（3）從系統(tǒng)界面的表現(xiàn)層入手,設(shè)計出適合管制員工作使用的界面配色,減輕其因工作造成的視覺負(fù)擔(dān)。

4.3 學(xué)與練兼并,提升學(xué)習(xí)效率

當(dāng)前系統(tǒng)的職責(zé)功能主要是為管制員提供遠(yuǎn)程指揮功能,與管制員前期培訓(xùn)階段關(guān)聯(lián)不大,出于改善管制員培訓(xùn)學(xué)習(xí)效率的目的,可考慮在將來的系統(tǒng)迭代開發(fā)中增設(shè)學(xué)習(xí)或訓(xùn)練功能,使系統(tǒng)也起到一定的引導(dǎo)和輔助教學(xué)作用:（1）系統(tǒng)集成模擬訓(xùn)練模式:例如增設(shè)模擬練習(xí)模式,管制員可在當(dāng)前系統(tǒng)中選擇進(jìn)入模擬練習(xí)模式,利用歷史數(shù)據(jù)隨機(jī)生成練習(xí)場景,使正在接受前期培訓(xùn)和處于見習(xí)階段的管制員利用課余或日?？障稌r間在個人電腦端上練習(xí),以加強(qiáng)、加深管制員對業(yè)務(wù)的操作方法和知識;（2）系統(tǒng)建立檢索數(shù)據(jù)庫:可將關(guān)于機(jī)坪管制業(yè)務(wù)所用到的機(jī)場代碼、符號、編號等量大且易忘的資料制成數(shù)據(jù)庫并植入到管制系統(tǒng)中作為快速檢索查詢功能,以方便管制員在訓(xùn)練中隨時調(diào)出資料庫學(xué)習(xí)。

5 結(jié)論

趙婉茹2015）曾提出用戶體驗進(jìn)程的6個維度:路徑、反饋、呈現(xiàn)方式、持續(xù)時間、互動方式和目標(biāo)[5]。通過關(guān)注用戶體驗來改善人們使用產(chǎn)品或服務(wù)的舒適性、流暢性、愉悅感,確保改善體驗的條件和手段可行的前提下多關(guān)注產(chǎn)品和服務(wù)帶給用戶情感和心智方面的影響[6]。隨著機(jī)坪管制移交工作任務(wù)的加快推進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新投入[7],在未來,遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的管制業(yè)務(wù)范圍也許會受到先進(jìn)技術(shù)的支持而逐漸擴(kuò)大,系統(tǒng)兼容性與通用性也會越來越強(qiáng),其交互方式亦會隨之變得更加豐富和復(fù)雜,因此,在未來系統(tǒng)的創(chuàng)新與迭代過程中更不能夠忽視系統(tǒng)帶給用戶的各類體驗,研發(fā)者和設(shè)計者在研發(fā)和設(shè)計系統(tǒng)時需要多留意結(jié)合用戶體驗的各個維度和方法,站在用戶角度多加以思考與斟酌,使遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)不僅能高效、及時、準(zhǔn)確地處理航空器的各類運(yùn)行狀況,而且能帶給機(jī)坪管制員更便捷、更靈活、更有成就感的工作體驗。