基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统

技术领域

本发明属于管制员疲劳分析技术领域，具体涉及一种基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统。

背景技术

近几年中南地区民航发展势头强势，在持续增长的流量之下，高空区域管制扇区作为空管保障最小的空域单元，其安全水平和保障能力面临双重挑战，管制员数量的增长速度远远不能满足发展需求，在运行方面主要有以下两方面难题：一方面，民航流量持续增长，军航飞行活动日益频繁，高空区域面临空域运行态势复杂、航路航线交错、巨量航班流汇聚调配、军民航飞行冲突加剧等现实难题。当前高空区域管制员最主要的困难是由于航路结构复杂、汇聚点多，运行高峰时期大量航班需要调配，管制难度增加，尤其空军活动的情况下空域限制极为复杂，可用调配空域缺乏，军航活动与民航需求增长量冲突日益增多，调配难度愈发增大。另一方面，管制人员总量不足，具备丰富管制经验的资深管制员更为匮乏，一线管制运行人员工作难度大、负荷高，长期处于安全临界状态。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统，包括：

管制运行因素确定模块，确定影响管制员疲劳程度的管制运行因素；

调查问卷建立模块，根据管制运行因素建立调查问卷；

影响权重获取模块，根据调查问卷获取各管制运行因素的影响权重；

分量获取模块，根据调查问获取各管制运行因素的疲劳增长值分量；

疲劳增长量获取模块，根据各管制运行因素的影响权重和疲劳增长值分量获取疲劳增长量。

进一步，所述管制运行因素确定模块适于确定影响管制员疲劳程度的管制运行因素，即

所述管制运行因素包括：天气因素T、空军活动H、冲突调配C、航班流量L、值班时长S、值班时段D。

进一步，所述调查问卷建立模块适于根据管制运行因素建立调查问卷，即

设置管制运行因素量化定级，根据管制运行因素的种类和管制运行因素量化定级建立调查问卷，以获取不同时段各管制运行因素的量化定级。

进一步，所述影响权重获取模块适于根据调查问卷获取各管制运行因素的影响权重，即

根据每张调查问卷上各管制运行因素的影响比例，获取各管制运行因素对应的影响权重。

进一步，所述分量获取模块适于根据调查问获取各管制运行因素的疲劳增长值分量，即

将所有调查问卷中同一时段内相同管制运行因素的所有量化定级做平均处理后取整，既为该时段内相应管制运行因素导致的疲劳增长值分量。

进一步，所述疲劳增长量获取模块适于根据各管制运行因素的影响权重和疲劳增长值分量获取疲劳增长量，即

获取各时段的疲劳增长量：

Z

其中，Z

根据各时段疲劳增长量的大小获取管制员在各时段的疲劳增长情况，即疲劳增长量越大则管制员在相应时段越疲劳。

本发明的有益效果是，本发明通过管制运行因素确定模块，确定影响管制员疲劳程度的管制运行因素；调查问卷建立模块，根据管制运行因素建立调查问卷；影响权重获取模块，根据调查问卷获取各管制运行因素的影响权重；分量获取模块，根据调查问获取各管制运行因素的疲劳增长值分量；疲劳增长量获取模块，根据各管制运行因素的影响权重和疲劳增长值分量获取疲劳增长量，实现了疲劳增长量的获取，根据疲劳增长量可以了解管制员在哪个时间端更容易变得疲劳，从而可以针对性的进行工作安排的优化，避免管制员过于疲劳导致危险的发生。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所涉及的基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统的原理框图；

图2是本发明所涉及的广州AC19冲突调配因素示意图；

图3是本发明所涉及的广州AC19空军活动因素示意图；

图4是本发明所涉及的广州AC19天气因素示意图；

图5是本发明所涉及的广州AC19分段航班流量因素示意图；

图6是本发明所涉及的广州AC19分段单位小时航班流量因素示意图；

图7是本发明所涉及的广州AC19值班时长因素示意图；

图8是本发明所涉及的广州AC19值班段因素示意图；

图9是本发明所涉及的管制运行因素的影响权重示意图；

图10是本发明所涉及的广州AC19管制员疲劳增量值示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明所涉及的基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统的原理框图。

如图1所示，本实施例提供了一种基于问卷调查的疲劳增量调查分析系统，包括：管制运行因素确定模块，确定影响管制员疲劳程度的管制运行因素；调查问卷建立模块，根据管制运行因素建立调查问卷；影响权重获取模块，根据调查问卷获取各管制运行因素的影响权重；分量获取模块，根据调查问获取各管制运行因素的疲劳增长值分量；疲劳增长量获取模块，根据各管制运行因素的影响权重和疲劳增长值分量获取疲劳增长量，实现了疲劳增长量的获取，根据疲劳增长量可以了解管制员在哪个时间端更容易变得疲劳，从而可以针对性的进行工作安排的优化，避免管制员过于疲劳导致危险的发生。

在本实施例中，所述管制运行因素确定模块适于确定影响管制员疲劳程度的管制运行因素，即管制运行因素是对管制员疲劳程度影响最大的因素，将管制运行因素细分为天气情况、空军活动情况、冲突调配、航班流量、值班时长和值班时段六个种类；通过访谈、商议等形式，根据管制员经验得出管制运行因素导致的疲劳增长值分量分级表，对这六种管制运行因素进行分级赋值量化；所述管制运行因素包括：天气因素T、空军活动H、冲突调配C、航班流量L、值班时长S、值班时段D。

在本实施例中，所述调查问卷建立模块适于根据管制运行因素建立调查问卷，即设置管制运行因素量化定级(管制运行因素导致的疲劳增长值分量的量化定级)，根据管制运行因素的种类和管制运行因素量化定级建立调查问卷，以获取不同时段各管制运行因素的量化定级，即定义某一管制员在某一段排班中的疲劳增长值分量为0-5，管制运行因素量化定级为0-5，针对疲劳增长值分量，定义各个影响因素的具体分级数据，得到管制运行因素导致的疲劳增长值分量表，如表1所示：

表1管制运行因素导致的疲劳增长值分量分级表

天气因素T，天气情况比较复杂多变，描述难度较大，对管制工作影响较大的天气现象一般包括雷雨、晴空颠簸、低云、低能能见度等；在天气情况复杂的情况下指挥，会极大地增加管制员的工作负荷；考虑到其对管制运行和管制员的影响较多，但是最直观地体现为管制通话量的大幅增加，本实施例主要采用通话量的变化来体现天气情况，见表1。(1)无天气时，认定因为天气导致的疲劳增量值为0；(2)少量天气，影响较小，现场通话量增长30％以内，对应疲劳增量值为1；(3)局部天气，有一定影响，现场通话量增长30％-50％，对应疲劳增量值为2；(4)大片天气，有序绕航，现场通话量增长50％-100％，对应疲劳增量值为3；(5)大面积绕航，现场通话量增长100％-200％，对应疲劳增量值为4；(6)大面积绕航，出现不可控时段，现场通话量增长200％以上,，对应疲劳增量值为5。

空军活动H，由于管制工作的特殊性，民航要获得空域的使用权必须得到空军的许可，包括偏航申请，临时航路的申请。如遇空军活动、转场飞行时，会出现航路高度会受限甚至航路需要关闭的情况，这些使得管制工作负荷突然增大

航班流量L，航班流量是衡量管制员工作负荷最直观的一个数据，在当下的管制现场工作，航班流量被看作是一个衡量扇区繁忙程度的标准，开合扇区、发布流控等措施都要以航班流量为基础

表2 2020运行三室扇区通行能力表

本实施例使用单位时间的航班流量与扇区通行能力的比值来衡量航班流量对于管制员工作负荷的影响，单位时间为1小时，将一段班的航班流量换算成一小时的航班流量，在与对外公布的扇区通行能力数值进行计算，得出单位时间航班流量与扇区通能能力的比值，具体见表1。(1)在单位时间内保持净空状态，对应疲劳增量值为0；(2)在单位时间内航班流量小于等于对外公布的扇区通行能力40％流量的情况，对应疲劳增量值为1；(3)在单位时间内航班流量等于对外公布的扇区通行能力40％-60％流量的情况，对应疲劳增量值为2；(4)在单位时间内航班流量等于对外公布的扇区通行能力60％-80％流量的情况，对应疲劳增量值为3；(5)在单位时间内航班流量等于对外公布的扇区通行能力80％-100％流量的情况，对应疲劳增量值为4；(6)在单位时间内航班流量大于等于对外公布的扇区通行能力100％流量的情况，对应疲劳增量值为5。

冲突调配C，冲突调配难度是另外一个衡量管制员工作负荷的重要指标，但是，冲突调配难度涉及因素较多，量化工作较困难，所以本实施例使用单位时间内的冲突个数来衡量冲突调配难度对于管制员工作负荷的影响。在当下的管制工作中，冲突个数也是岗位资格考核、资质排查等工作的一个硬性指标，具体见表1。(1)单位时间内未出现需要调配的冲突，对应疲劳增量值为0；(2)单位时间内出现需要调配的冲突不到5个的情况，对应疲劳增量值为1；(3)单位时间内出现需要调配的冲突大于等于5个的情况，对应疲劳增量值为2；(4)单位时间内出现需要调配的冲突大于等于10个的情况，对应疲劳增量值为3；(5)单位时间内出现需要调配的冲突大于等于15个的情况，对应疲劳增量值为4；(6)单位时间内出现需要调配的冲突大于等于20个的情况，对应疲劳增量值为5。

值班时段D不同时段对于管制员疲劳程度的影响，主要原因在于人体的生物钟，每个时段人体的疲劳累积程度是不一样的。由于管制工作的特殊性，需要一天24小时轮班，研究每个时段对于人体疲劳程度的积累是很有意义的。

在0200-0800PEK时间段(守夜期间)，此段时间正处于人体休息的时间段，人体的疲劳程度是最高的，所以这段时间管制员的工作状态是最难保证的。值班时段在1200-1400PEK、0000-0200PEK时间段，1200PEK后属于午饭过后值班时段，人体在午饭过后，容易出现大脑缺血等情况，而且正处于午睡时间，对于有午睡习惯的管制员来说，最容易出现打瞌睡、疲惫等症状。0000-0200PEK时段也属于守夜期间，但是，一般管制员在0200PEK之前的时间，疲劳程度会明显比0200PEK之后低，所以这两个时间段处于对于管制员的疲劳增量为4。0800-1000PEK这个时段是早饭过后的时段，对于有早睡早起习惯的人来说，早饭过后会比较清醒，工作状态较好，但是对于有睡懒觉习惯的人来说，这个时间段仍然处于昏昏欲睡的状态，综合来说，此时间段的对管制员疲劳增量的影响不大。1400-1600PEK这个时间段，午饭过后导致的困意基本已经消散，人体会感觉较之前清醒。1800-2000PEK这个时段处于晚饭过后，这个时间段人体不太容易出现疲劳的情况。所以这三个时段，对于管制员疲劳程度的增量为3。

1000-1200PEK处于午饭之前的时段，此时段有可能会出现轻微的饥饿感，轻微的饥饿感会使人感觉较清醒，2200-2400PEK这个时段对于有早睡习惯的人来说会开始产生睡意，但是对于大部分人来说，睡觉时间都在2400PEK之后，所以这个时间段还是会处于较清醒的状态，所以这两个时段对于管制员的疲劳程度影响为2。1600-1800PEK这个时段处于晚饭前，会出现饥饿感，这个时间段大部分人也会处于较清醒的状态，2000-2200PEK这个时段处于晚上的“活跃”时段，当今社会大部分人在这个时间段都会处于一个比较清醒和兴奋的状态，所以这两个时间段，对于管制员疲劳增量为1。由于任何时段值班都会产生一定的疲劳增量，所以不考虑时段导致疲劳增量为0的情况，具体见表1。(1)由于任何时段值班都会产生一定的疲劳增量，所以不考虑时段导致疲劳增量为0的情况；(2)值班时段在1600-1800PEK、2000-2200PEK时间段，对应疲劳增量值为1；(3)值班时段在1000-1200PEK、2200-2400PEK时间段，对应疲劳增量值为2；(4)值班时段在0800-1000PEK、1400-1600PEK、1800-2000PEK时间段，对应疲劳增量值为3；(5)值班时段在1200-1400PEK、0000-0200PEK时间段，对应疲劳增量值为4；(6)值班时段在0200-0800PEK时间段，对应疲劳增量值为5。

值班时长S，管制员的工作时长也是衡量管制员疲劳程度的一个重要的指标，根据《民用航空空中交通管理规则》(CCAR-93-R5)中对管制员执勤时间的相关规定，从事雷达管制的管制员，连续岗位执勤时间不得超过2小时，两次岗位执勤时间之间的间隔不得少于30分钟

在本实施例中，所述影响权重获取模块适于根据调查问卷获取各管制运行因素的影响权重，即根据每张调查问卷上各管制运行因素的影响比例(可以直接在调查问卷中体现每个人认为各管制运行因素的影响比例，例如所有选择的管制运行因素的影响比例之和为固定值)，获取各管制运行因素对应的影响权重。

在本实施例中，所述分量获取模块适于根据调查问获取各管制运行因素的疲劳增长值分量，即将所有调查问卷中同一时段内相同管制运行因素的所有量化定级做平均处理后取整，既为该时段内相应管制运行因素导致的疲劳增长值分量。

在本实施例中，所述疲劳增长量获取模块适于根据各管制运行因素的影响权重和疲劳增长值分量获取疲劳增长量，即

获取各时段的疲劳增长量：

Z

其中，Z

图2是本发明所涉及的广州AC19冲突调配因素示意图；

图3是本发明所涉及的广州AC19空军活动因素示意图；

图4是本发明所涉及的广州AC19天气因素示意图；

图5是本发明所涉及的广州AC19分段航班流量因素示意图；

图6是本发明所涉及的广州AC19分段单位小时航班流量因素示意图；

图7是本发明所涉及的广州AC19值班时长因素示意图；

图8是本发明所涉及的广州AC19值班段因素示意图；

图9是本发明所涉及的管制运行因素的影响权重示意图；

图10是本发明所涉及的广州AC19管制员疲劳增量值示意图。

在本实施例中，采用广州高空区域管制中心采集的调查问卷数据为例进行具体说明；调查问卷对广州区域管制中心运行三室AC19扇区进行发放，AC19扇区每天早班3段，中班4段，晚班3段，共10段班(时段)，调查问卷总共发放15天，一共回收150份调查问卷。为了更好的说明，对这10段班进行了定义，分别为AC19早1、AC19早2、AC19早3、AC19中1、AC19中2、AC19中3、AC19中4、AC19晚1、AC19晚2、AC19晚3。平均10天的样本，得到影响每段班的疲劳增长量。

如图2所示，根据调查问卷的样本，做平均处理后取整的数据，可以得出AC19扇区冲突调配导致的疲劳增长值分量Z

如图3所示，根据调查问卷的样本，做平均处理后取整的数据，可以得出AC19扇区空军活动导致的疲劳增长值分量Z

如图4所示，根据调查问卷的样本，做平均处理后取整的数据，可以得出AC19扇区天气因素导致的疲劳增长值分量Z

如图5所示，10天的AC19扇区的流量数据取平均(取整)后的数据，对于交接班10分钟的重叠时间，由于重叠时间交班和接班两位管制员同时对空中动态负责，所以这重叠的10分钟的航班流量，均算作交接班双方管制员的航班流量。由于以上数据时长不统一，不能直接用作数据分析，所以，利用以上数据，换算成以一小时为单位的单位时间的流量。如图6所示是换算成一小时的AC19每段班的流量统计，AC19对外公布的扇区通行能力为每小时65架次。根据以上数据可以得到各个时段流量与扇区通行能力的比值，得到AC19扇区的航班流量导致的疲劳增长值分量Z

如图7所示，可以得到值班时长导致的疲劳增长值分量Z

根据AC19扇区的排班情况，可以得到每段班的时间段，AC19早1为0745-0940PEK，AC19早2为0930-1100PEK，AC19早3为1050-1155PEK，AC19中1为1145-1330PEK，AC19中2为1320-1450PEK，AC19中3为1440-1630PEK，AC19中4为1620-1750PEK，AC19晚1为1740-1920PEK，AC19晚2为1910-2050PEK，AC19晚3为2040-2210PEK。

在做数据计算时，主要观察数据大部分时间落在哪一个级别，则使用相应的疲劳增量。根据图8所示可以得到值班时段导致的疲劳增长值分量Z

根据调查问卷的样本结果，得出各管制运行因素的影响权重，如图9所示：天气因素的影响比例为13％，空军活动的影响比例为9％，冲突调配的影响比例为27％，航班流量的影响比例为17％，值班时长的影响比例为23％，值班时段的影响比例为11％。由此可以得出K

根据疲劳增长量的公式，可以计算得出AC19扇区各个值班时段的疲劳增长量ZAC19，如图10所示，得到Z

综上所述，本发明通过管制运行因素确定模块，确定影响管制员疲劳程度的管制运行因素；调查问卷建立模块，根据管制运行因素建立调查问卷；影响权重获取模块，根据调查问卷获取各管制运行因素的影响权重；分量获取模块，根据调查问获取各管制运行因素的疲劳增长值分量；疲劳增长量获取模块，根据各管制运行因素的影响权重和疲劳增长值分量获取疲劳增长量，实现了疲劳增长量的获取，根据疲劳增长量可以了解管制员在哪个时间端更容易变得疲劳，从而可以针对性的进行工作安排的优化，避免管制员过于疲劳导致危险的发生。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。