基于改进DORATASK法的空中交通管制员配备与工作负荷评估*

李 钱

（中国民用航空中南地区空中交通管理局 广州 510430）

1 引言

工作负荷的强度直接影响管制员的工作状态。管制员的工作涉及到很多数据，航班号、速度、航向、高度、马赫数等，而且很多数据都需要管制员去分析、去计算。在工作过程中，管制员根据航班的起飞地和目的地合理地分配高度、航向和速度。管制人员配备不科学，造成过重的工作负荷，不仅影响管制员的身心健康，而且影响到飞行安全，研究证实过高的工作负荷直接影响到人员的工作绩效［1～2］。因此，采取措施改善从业者的工作负荷非常必要。如果在管制员值班过程中工作负荷过重，出现反应迟钝等问题，将会给管制工作带来极大的被动，甚至出现小于间隔事件［3］。对1990-2003年中国民航152起小于间隔飞行事件的分类统计表明，因为机组混淆指令造成的小于间隔的百分比为20.4%，因为机组调错高度窗造成的小于间隔所占百分比为15.1%，由于机组听错指令和记忆障碍所占百分比均为14.5%［4］。

而随着空中交通流量不断增加，空中交通管制早已不是单个管制员所能承担的，它必须由团队或班组的集体行为来完成，所以研究评估管制人员配备与工作负荷，使管制员能处在一个适宜的工作负荷强度下工作，对于降低管制工作中的事故率，保障飞行安全有着重要的意义。

英国针对雷达管制员提出的“D0RATASK”方法，是目前为止最常用的定量评估管制员工作负荷的方法之一，是较成熟的管制员工作负荷评估方法，其提出了从管制员在管制过程中发出指令的种类和时间来统计管制员的工作负荷，将工作负荷值量化，能够较准确地评估出管制员工作负荷的大小［5～6］。采用改进的DORATASK方法，根据管制员在工作过程中发出指令的种类和时间来统计其工作负荷，将工作负荷值量化，进而再对所需的管制席位进行配备。这样可以有效降低管制员的工作压力，提高空管系统的运行效率和安全性［7～8］。

2 数据采集与处理

以某区域管制室为例，现大多数管制中心已使用新系统，雷达标牌已经完全整合了电子进程单功能，因此指挥席、协调席的工作任务中的进程单填写、标记、摆放、移动和扫视等操作忽略不计，根据管制员人员配备与工作负荷的数学模型，对某管制区某日07：00-19：00的数据进行现场采集。采集的数据包括现场测量数据和系统获取数据两部分，其中指挥席键盘、鼠标操作时间，以及协调席键盘、鼠标操作时间通过现场测量得到，通话时间等数据从数据记录系统中得到。如表1所示，给出了采样时段内指挥1架航空器时指挥席键盘、鼠标操作平均时间，以及键盘、鼠标操作平均时间［9～10］。

表1 指挥一架航空器各参数的平均值

从表1可以看出，2个统计时间段内指挥1架航空器时指挥席键盘、鼠标操作平均时间，以及协调席键盘、鼠标操作平均时间相差不大。

为了减少评估的工作量，对这2个统计量分别在这3个时间段内取平均值，分别作为任意时段指挥1架飞机时指挥席键盘、鼠标操作平均时间，及协调席键盘、鼠标操作平均时间［11～12］。

管制员工作负荷测量模型可以据此进行简化，指挥席管制员工作负荷可以简化如下：

协调席管制员工作负荷可以简化为

式中，N为统计时段内的航班架次，指挥席工作负荷WL1，协调席工作负荷WL2，其中i，j=1，2，…，4，Δt为单位时间1h进行计算。

单位统计时间段为1h，结合式（1）和式（2），求出该管制区指挥席管制员和协调席管制员在07：00-19：00各时间段的工作负荷，计算结果见表2所示。

表2 07：00-19：00各时间段内管制员工作负荷

根据表2统计时段内指挥管制员工作负荷、协调管制员工作负荷以及航班架次进行对比，工作负荷与航班架次的数据统计见图1所示，可以看出三者之间有较好的正相关性，可以通过Pearson检验来分析这些变量间的相关程度［13］。航班架次为1时，指挥工作负荷为0.777，其显著性（双侧）为0.003，协调工作负荷为0.883，其显著性（双侧）为0.000，在0.01水平（双侧）上显著相关。检验结果表明，指挥管制员工作负荷、协调管制员工作负荷与航班架次有较好的正相关性，测量结果随航班架次的变化而变化，这反映了模型的有效性和敏感性。

图1 工作负荷与航班架次的数据统计图

实际应用结果表明，该模型具有较好的可操作性。进一步对管制员工作负荷和航班架次进行相关性分析，验证了模型的有效性。

3 管制人员配备的实现

DORATASK方法认为管制员平均工作负荷强度必须小于80%，管制员在1h内的负荷上限为2880s，根据式（3）统计计算，给出表3管制员数量配备情况。

表3 管制员数量配备情况

4 数据结果分析

人数向上取整的方法会造成管制员压力分配不合理。如，当某一管制区1h内流量产生的工作压力为2881s，根据上文所述，需要2名管制员分担，每人承受的工作压力为1440.5s。如果工作压力为2880s，只需要1名管制员，承受的工作压力为2880s。工作量减小了1s，工作压力几乎翻倍，这显然是不合理的。

因此，当管制员工作压力过高时，可以根据实际情况增加管制员。如果每位管制员在单位时问内所承受的压力大于2300 s时为高工作压力状态（阈值的具体大小可以根据实际情况由管制单位自行决定），便建议增加值班人数。民航局空管局提出的扇区容量控制，在高峰时段及时增开扇区，很大程度上减轻了管制员值班过程中的工作压力［14～15］。

5 人员排班调整

针对管制员工作负荷过高的情况，该管制室对原有排班进行更改，经计算证实，排班调整后的该室管制员的工作负荷有所减少。其中，最新版排班变化说明如下：

1）该版本从**年*月**日起试运行。因时间较紧，如运行过程中还有更好的建议，欢迎大家及时向科室反馈，后续汇总后再做进一步调整。

2）早班D改为3段，早班晚接代码改为C。

3）排班需要，A1两头夜到场时间提前至05：30PEK。

4）每周二设备切换拟由B做第一段同步，D做第二段同步。如遇三班倒人员守夜值守D，考虑到三班倒人员排班的特殊性，由科室或班组安排其他人员做同步操作。

5）交接班重叠10分钟的规定已在排班表体现。

6）部分扇区学员如安排值班代码固定为E1，最后一段观摩或见习。

7）部分人员反映的个别代码下班晚赶不上班车和去到食堂没有饭菜的问题已向中心反映。班车时间近期会调整，没调整前确实有事的同事可提前向领班申请安排较早下班的代码，食堂问题大中心也会及时与后勤部门沟通。

8）部分人员反映的个别代码早接晚下等问题已尽量优化，但因种种其他排班方面的考虑，暂时无法完全解决，欢迎大家提出自己的优化排班方案供科室参考。

6 结语

根据管制员人员配备与工作负荷的数学模型，对某管制室数据进行现场采集。计算结果可针对管制员工作负荷过高的情况，对该管制室的排班进行更改，排班调整后的该室管制员的工作负荷有所减少。