基于事故/事件的民机人因防错设计关键因素研究

张美仙

摘要：文章主要是分析了民机人因防错设计重要因素指标体系的构建情况，在此基础上探讨了民机人因防错设计关键因素，最后提出了相关的建议，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：事故/事件;人为因素;防错设计;民用飞机

1、前言

随着民机人因防错设计工作的深入展开，影响民机设计的一些关键因素也受到了人们的重视，相关研究人员也开始着手解决到人为因素的问题，望可以从源头上解决到人为因素的问题。

2、民机人因防错设计指标体系的构建

2.1、重要因素集的建立

民机事故反映了各种问题，其中包含有关人身事故的信息。通过利用这些宝贵的资源，我们可以从使用飞机的经验中学习，并减少设计引起的人为错误。因此，这项调查组织了1989年至2013年的1，232起运输航空事故/事故征候，并使用多角度分类和数据恢复从全球民航安全事故/事故征候数据库中建立了事故数据集。其中，有92种典型情况可能是由于设计引起的。基于事故诱发，提取重要的设计因素以避免人为错误。民用飞机的驾驶舱是由机组人员，控制团队和驾驶舱环境组成的人机环境系统。在这个系统中，人是系统的主体，而机器是人们操作的工具。环境将对人员和机器的工作产生一定的影响。因此，在设计民用飞机时，必须充分考虑人机与环境之间的相互作用，以便对重要的设计因素进行更详细的分类。基于人机环境的思想，飞机扩展到两个方面：设备属性和人机界面。最后，根据人体工程学标准和民用飞机设计标准，飞行员，控制设备，人机交互和驾驶舱环境是确定民用飞机人为失误时应考虑的重要设计因素。飞行员是驾驶舱的直接经理。数据输出的类型，操作习惯和低凝视时间将直接影响驾驶室的安全性。因此，从人体的角度出发，驾驶舱内相关控制设备的设计必须满足飞行员的要求。机舱控制设备通常执行控制功能。从内部特性和作用方式的角度来看，与驾驶舱相关的控制设备的设计必须满足飞行员的要求。它可以有效地触发和控制飞行员的误操作，并有效提高飞行员的稳定性，可靠性和准确性。在人机交互中，控制杆和油门杆必须在飞行员的触角内，踏板必须在腿部的运动范围内。人机交互不仅是飞行员的问题，还是身体和心理状况的关键，并且直接关系到飞行员能力的效率和安全性。因此，根据人机交互界面的物理特性，可以避免人机组合设计的误用，难以识别设备事故的诱因和设备，从而减少了人为因素的发生。驾驶舱空间的设计和内部环境因素（例如压力，照明，温度，湿度和内部空气速度）是飞行员安全，有效，舒适地操作并完成飞行任务的必要条件。

2.2、驾驶舱显示器

机组之间的对话和与塔台的无线电通信表明，当仪表方式改为悬停方式时，机组将失去飞机的位置。这时候机组人员的任务是多种多样的，所以在某些情况下会相对分散，人的记忆和后顾之忧是有限的，所以探测到飞机的潜在威胁，就像前面的前进和积极的方式一样。我们需要融合传感器和报警信息，同时考虑它们。因此，我们建议开发一种新的驾驶舱显示模式。新的显示模式可以在每个飞行阶段为飞行员提供最佳的态势感知。借助高分辨率、高精度、高完整性的地形数据库，即使飞机导航系统的完整性遭到破坏，高相似度的合成地形数据库也能显示在PFD上，地塔被遮挡，也能帮助机组判断飞机的位置、航向和周围环境，进一步减少类似的跑道侵入或滑行偏离等不安全事件的发生。仪器方法阶段缺乏指导信息。飞行机组使用的仪表法平面图显示平面图，不同颜色的等高线和阴影表示地形高度，障碍物标志表示高度。然而，等候区周围等候区的放大视图并没有显示旁路进近区北部的障碍物。

3、民机人因防错设计关键因素

根据事故链理论，飞行事故是多种因素共同作用的结果。尽管某些因素不是事故的直接原因，但实际上它们是事故的重要环节或一部分。它很容易成为飞行员失败的主要原因。事故分析主要是事故描述或调查报告。为此，行业专家必须分析92起案件的原始事件，确定与人为因素相关的刺激因素，并根据类型设计人员还必须评估每个设计因素指数的重要性，以确定其对人类生存的重要性。但是，专家给出的指标是含糊的。使用传统的分析层次结构过程来计算指标权重，可以为每个设计因子指标计算权重。为了解决人类评价因素的不确定性或不确定性问题，将模糊层次分析法引入层次理论。本研究采用这种方法计算指标权重，使权重更加科学合理。在模糊层次分析法（FAHP）中，根据模糊综合评价方法的相关理论，收集了民用飞机反人为失误设计因素调查表，并分发给六名高级专家。根据每个因素的重要性，专家们进行相互比较和判断。根据问卷中的数据和专家的意见，根据评分标准（从0到10）对每个因素的重要性进行评分，并获得模糊判断矩阵。模糊分析的层次结构用于计算重量，确定民用飞机反人为错误设计的关键因素。

4、民机人因防错设计方法

（1）位置&方向。操纵器件的位置、空间和方向应使得机组在操纵器件的正常移动程序中不太可能意外地碰撞或移动它们。

（2）物理保护。在操纵器件的设计中可以设置物理障碍，以防止出现意外的触发。例如，设置凹槽、隔板、翻盖及保护罩的操纵器件。

（3）滑脱阻力。针对操纵器件进行的物理设计和所用材料可以降低手指及手掌滑脱的可能性。例如，按钮可以设计成带凹面、有织纹或粗糙的上表面。

（4）手部稳定。提供手部支撑物、扶手或其它的物理结构，当驾驶员操作控制器时，以此作为一个稳定点。

（5）逻辑保护。基于软件的内部逻辑，当驱动某项控制被认为不合适时，则基于软件或与软件相关的控制可能失效。

（6）复杂的运动。操纵器件的操作方法可以被设计成需要复杂的运动来驱动。例如，旋转手柄可被设计成仅当其被拉起时才能转向。

（7）触觉提示。不同的操纵器件表面可以有不同的形状和织紋，以此支持驾驶员在黑暗中或其它“免视”环境下辨识不同的操纵器件。

（8）锁定/连锁操纵器件。锁定机械、连锁装置或对相关操纵器件的优先操作，都可以防止误操作。

（9）顺序运动。操纵器件可以设计成带有锁紧、止动或其它机械装置，以此防止其直接跳过某项运动顺序。

（10）运动阻力。操纵器件可以设计成带有阻力（例如，摩擦、弹性、惯性），以此需要有意的努力来驱动。

结束语：

由上可知，采用到基于事件分析法分析事故，可以了解到人为因素有关的原因，且以此建立民机人因防错设计所需要考虑到的重要因素，为人因防错设计满足到相关条款提供到更为高效的方式。

参考文献

[1]杨立成， 陈彦军， 崔长欢，等. 基于轨迹交叉理论的高校实验室安全管理研究[J]. 中国医药导报 2021年18卷9期， 185-188页， ISTIC， 2021.

[2]李梅杰， 周雪， 佀庆民，等. 基于鱼骨图的民用直升机飞行事故调查方法研究[J]. 科学技术创新， 2020.

[3]陈文瑛、李泳暾、宋志光. 基于复杂网络的生产安全事故致因研究：以北京市某城区为例[J]. 中国安全科学学报， 2020， v.30（07）：11-16.

[4]万华， 尚志通， 刘纪昭. 基于HFACS和AHP的建筑施工高处坠落事故人因分析[J]. 科技创新与生产力， 2020， 000（002）：P.55-58.

[5]张力， 陈帅， 青涛，等. 基于认知模型与故障树的核电厂严重事故下人因失误分析[J]. 核动力工程， 2020， v.41;No.240（03）：143-148.

[6]吴德松. 基于DEMATEL/ISM的"三高"油气井井喷事故致因模型研究[J]. 安全、健康和环境， 2020， v.20（03）：9-15.