基于扇区交通特性的航空管制员工作负荷的计算

【类型】学位论文

【作者】袁霄 

【关键词】 空中交通管理 扇区复杂性 空中交通管制员 工作负荷 支持向量机

【摘要】空中交通管制员的工作表现直接影响到空中交通的安全和顺畅,其工作质量对航空器的安全、高效运行有非常重要的作用。管制员的工作负荷大小一直以来都是热点的话题,如何准确的计算管制员的工作负荷水平也一直是空中交通管理中人为因素研究的重点问题。目前,业界对于管制员工作负荷水平的计算和评估研究主要集中于问卷式和调查式等。在调查式方法中使用较多的是基于扇区复杂性因素的管制员工作负荷问题研究,以扇区复杂性为基础计算管制员的工作负荷水平。目前,扇区复杂性研究很多都以扇区内航空器数量作为表征扇区的任务难度,在某种程度上这些方法都可以反映一部分的工作负荷。但现有文献表明,以上方法测量的管制员工作负荷未考虑扇区的一些与和航空器数量在内的动态因素存在相关关系的扇区静态因素,无法真实有效的计算和评估管制员的工作负荷大小。本文以区域管制员的工作任务为例,采用雷达模拟的方法对管制员的工作任务进行了模拟,讨论分析了影响管制员工作负荷的扇区复杂性因素,并将其分成了静态和动态因素两类基础因素,并组成了扇区复杂性基础变量。在扇区复杂性因素的基础变量的基础上,使用线性和非线性两种方法对比分析、评估,建立管制员工作负荷的数学计算模型,力求对管制员工作负荷水平进行更加准确的计算和评估。本文使用三个不同静态扇区复杂度的管制模拟情景,以区域管制员为被试,研究了不同情境条件下的管制员工作负荷水平,使用扇区复杂性的基础变量构建了基于扇区复杂性因素的管制员工作负荷模。模型检验结果表明,在使用静态和动态扇区复杂性因素结合方法的复杂性因素的管制员工作负荷计算建立的模型的效果优于单独使用动态扇区复杂性因素的管制员工作负荷模型；在使用非线性方法建立的管制员工作负荷模型的预测结果表明,其模型的有效性高于使用常规的线性方法建立的管制员工作负荷评估模型。对比结果表明,基于静态和动态结合的扇区复杂性因素建立的管制员工作负荷非线性模型的预测能力和预测性能更好,能更加准确的评估管制员的工作负荷。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】中国民用航空飞行学院

【学位授予年度】2016

【导师姓名】杨家忠

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