SHEL模型在空中交通管制人為因素研究中的應用

摘 要：人為因素在空中交通管制中，關系到人與軟件、人與硬件、人與環境等要素之間的關系，并影響著空管安全和民航運行質量。本文以工作經驗為基礎，運用SHEL模型對空中交通管制中的認為因素進行了分析研究。結果表明在SHEL模型中，人與其他模塊之間的關系影響著空管的安全和運行品質，可以從主動預防人為差錯、提高管制員自身素質、創建適宜的工作環境和學習機制、優化硬件設施和人機和諧關系等方面來做好空管管控工作。

關鍵詞：SHEL；空管；人為因素；研究

空中交通管制是國家交通運輸領域較為重要的工作，也是保障國家交通運輸安全和航空安全的有效措施。其主要服務內容為防止航空器之間的對撞以及機動區內航空器和障礙物之間的碰撞，從而實現空中交通的安全有序[1]。隨著我國民航事業的飛快發展，日益增多的航班對于空中交通管制的要求越來越高，飛行密度的增大對于管制間隔和質量的標準提出了新的規定，如何保證空中交通管制的質量，減少人為因素的影響，是現在空管領域研究的主要課題。

1 空管中的人為因素概述

人為因素就是指和人為活動有關的因素，通常定義為通過科學系統的工程框架進行的認為活動，包括人與機器、程序和環境之間的關系，人和自己的工作生活環境之間的關系，當然也包括人與人之間的關系[2]。人為因素主要的研究課題為人的機體與特性、認知水平、技術能力，換言之在空中交通管制中，人為原因造成的航空影響就是人為因素。

通過對大量的空管數據進分析，大約70%-80%的空中交通事故是由認為因素引起的。對于認為因素的分析在最近幾年得到了長足的發展，利用SHEL模型對航空公司運行控制中的人為因素進行分析，得出了相關的結論[3]；利用Reason模型對不安全的人為因素進行系統防御、不安全因素和行為方面的修復，都得出了較為合理的結果。基于此筆者結合自身工作經驗，從規范空中交通管制員素質和操作規范等方面，結合SHEL模型對空管交通管制中的人為因素進行了相關的研究[4]。

2 SHEL模型

Edwards于1972年首先提出了SHEL模型，后來經過Hawkins教授的修改之后形成了最終的模型，并被廣泛應用于人為因素的框架研究中。SHEL模型主要包括Software、Hardware、Envionment、Liveware四個模塊組成，也就是軟件、硬件、環境和人。國際民航組織也曾專門發布相關的文件，將軟件、硬件、環境和人列為影響航空系統的四個人為因素[5]。

一般的SHEL模型包括L-S、L-H、L-E、L-L四種模塊界面，分別表示人和軟件、人與硬件、人與環境、人與人之間的關系，liveware在是整個SHEL模型的重心，也是整個模型中最為關鍵的模塊，必須與其他的模塊相互聯系才能形成統一的模型。尤其可見在任何的事務中，人的影響程度不容忽視，雖然人的適應能力較強，但是在不同的工作環境中還是有不同的制約模式，人與環境之間的各種要素之間的制約并不是一個完美無缺的狀態，存在一定的偏差，只有處理好人與SHEL其他模塊之間的關系，才能避免人的行為能力對其他模塊之間的影響。

3 空中交通管制工作中的SHEL模型分析

人在SHEL模型處于中心位置，也是核心因素，無論設備的機械自動化程度有多高，有多么先進，人的核心地位始終都是無可動搖的，在模型中起著主導的作用。而人因為有自己的思維意識，因為生理活動、心理狀態和技術水平的差異，也是最容易發生變化的因素。

現代空中交通管制工作中，強調人為因素的管控，主要是要做好人和硬件、軟件、環境等之間的關系因素，如果能夠在規避系統中的應力傷害，做好人與其他部分的融合關聯，就能有效減少人為因素的影響。結合具體的空管工作，SHEL模型中的不同模塊代表的意義表述如下。

S（software）指的是標準而規范的操作程序，具體指民航空中交通管制的相關規章制度、手冊等。H（hardware）指的是民航空中交通管制所采用的具體軟件、設備以及管制所用的新技術、新方法。E（environment）主要包括溫度、濕度、燈光、顏色等外部環境以及管制扇區繁忙度、航線復雜度、工作復雜程度以及交通流量等內部環境因素兩部分。

具體詳述，L-S界面表示的是人和軟件之間的關系，也是空管事故發生最多的模塊，在這里指的是空中交通管制員應該熟悉各種規章操作手冊、并進行專業的教育和安全文化培訓，認識到只有正視行業規則，才能避免隱患。L-H界面表示的是人與硬件之間的關系，人的主觀能動性決定了硬件設施可能不完全匹配人的操作思維，隨著科技的發展，空管的設備也越來越先進，自動化程度的提高產生了人對設備影響程度很高的現象，從而容易忽視硬件設備的缺陷，為以后的工作留下隱患。比如一些單位使用的Telephonics和Eurocat等設備，雖然能夠完成大多數的工作，但是還存在著一定的缺陷，管理員應該認識到這些，在設備可靠性并不是完全可行的情況下，加強應急能力的鍛煉。L-E界面表示的是人與環境之間的關系，只是是空中交通管制環境場所中的溫度、濕度、燈光和噪音等對管制員會產生更影響，因為其工作多較為單調，所以環境對于管制員的思維敏捷性和判斷力都有很大的影響。L-L界面表示的人與人之間的溝通關系，空中交通管制部門都需要一定的協調組織，與扇區、管制室、高低空、軍航管制部門等影響到空管工作的部門的協調關聯能力會嚴重影響工作質量，同時每一個班組內的配合是否流暢也是影響空管工作能夠順利完成的先決條件。

[參考文獻]

[1]魏征.人為因素在空中交通管制工作中的應用[J].科技信息，2013，（2）：474-475.

[2]沈杰，羅鳳娥.基于SHEL模型的運行控制工作中的人為因素分析[J].黑龍江科技信息，2010，（29）：26.

[3]王起全.航空企業基于SHEL模型的神經網絡安全評價研究[J].中國安全科學學報，2010，20（2）：46-53.