SHEL模型在空中交通管制人为因素研究中的应用

摘 要：人为因素在空中交通管制中，关系到人与软件、人与硬件、人与环境等要素之间的关系，并影响着空管安全和民航运行质量。本文以工作经验为基础，运用SHEL模型对空中交通管制中的认为因素进行了分析研究。结果表明在SHEL模型中，人与其他模块之间的关系影响着空管的安全和运行品质，可以从主动预防人为差错、提高管制员自身素质、创建适宜的工作环境和学习机制、优化硬件设施和人机和谐关系等方面来做好空管管控工作。

关键词：SHEL；空管；人为因素；研究

空中交通管制是国家交通运输领域较为重要的工作，也是保障国家交通运输安全和航空安全的有效措施。其主要服务内容为防止航空器之间的对撞以及机动区内航空器和障碍物之间的碰撞，从而实现空中交通的安全有序[1]。随着我国民航事业的飞快发展，日益增多的航班对于空中交通管制的要求越来越高，飞行密度的增大对于管制间隔和质量的标准提出了新的规定，如何保证空中交通管制的质量，减少人为因素的影响，是现在空管领域研究的主要课题。

1 空管中的人为因素概述

人为因素就是指和人为活动有关的因素，通常定义为通过科学系统的工程框架进行的认为活动，包括人与机器、程序和环境之间的关系，人和自己的工作生活环境之间的关系，当然也包括人与人之间的关系[2]。人为因素主要的研究课题为人的机体与特性、认知水平、技术能力，换言之在空中交通管制中，人为原因造成的航空影响就是人为因素。

通过对大量的空管数据进分析，大约70%-80%的空中交通事故是由认为因素引起的。对于认为因素的分析在最近几年得到了长足的发展，利用SHEL模型对航空公司运行控制中的人为因素进行分析，得出了相关的结论[3]；利用Reason模型对不安全的人为因素进行系统防御、不安全因素和行为方面的修复，都得出了较为合理的结果。基于此笔者结合自身工作经验，从规范空中交通管制员素质和操作规范等方面，结合SHEL模型对空管交通管制中的人为因素进行了相关的研究[4]。

2 SHEL模型

Edwards于1972年首先提出了SHEL模型，后来经过Hawkins教授的修改之后形成了最终的模型，并被广泛应用于人为因素的框架研究中。SHEL模型主要包括Software、Hardware、Envionment、Liveware四个模块组成，也就是软件、硬件、环境和人。国际民航组织也曾专门相关的文件，将软件、硬件、环境和人列为影响航空系统的四个人为因素[5]。

一般的SHEL模型包括L-S、L-H、L-E、L-L四种模块界面，分别表示人和软件、人与硬件、人与环境、人与人之间的关系，liveware在是整个SHEL模型的重心，也是整个模型中最为关键的模块，必须与其他的模块相互联系才能形成统一的模型。尤其可见在任何的事务中，人的影响程度不容忽视，虽然人的适应能力较强，但是在不同的工作环境中还是有不同的制约模式，人与环境之间的各种要素之间的制约并不是一个完美无缺的状态，存在一定的偏差，只有处理好人与SHEL其他模块之间的关系，才能避免人的行为能力对其他模块之间的影响。

3 空中交通管制工作中的SHEL模型分析

人在SHEL模型处于中心位置，也是核心因素，无论设备的机械自动化程度有多高，有多么先进，人的核心地位始终都是无可动摇的，在模型中起着主导的作用。而人因为有自己的思维意识，因为生理活动、心理状态和技术水平的差异，也是最容易发生变化的因素。

现代空中交通管制工作中，强调人为因素的管控，主要是要做好人和硬件、软件、环境等之间的关系因素，如果能够在规避系统中的应力伤害，做好人与其他部分的融合关联，就能有效减少人为因素的影响。结合具体的空管工作，SHEL模型中的不同模块代表的意义表述如下。

S（software）指的是标准而规范的操作程序，具体指民航空中交通管制的相关规章制度、手册等。H（hardware）指的是民航空中交通管制所采用的具体软件、设备以及管制所用的新技术、新方法。E（environment）主要包括温度、湿度、灯光、颜色等外部环境以及管制扇区繁忙度、航线复杂度、工作复杂程度以及交通流量等内部环境因素两部分。

具体详述，L-S界面表示的是人和软件之间的关系，也是空管事故发生最多的模块，在这里指的是空中交通管制员应该熟悉各种规章操作手册、并进行专业的教育和安全文化培训，认识到只有正视行业规则，才能避免隐患。L-H界面表示的是人与硬件之间的关系，人的主观能动性决定了硬件设施可能不完全匹配人的操作思维，随着科技的发展，空管的设备也越来越先进，自动化程度的提高产生了人对设备影响程度很高的现象，从而容易忽视硬件设备的缺陷，为以后的工作留下隐患。比如一些单位使用的Telephonics和Eurocat等设备，虽然能够完成大多数的工作，但是还存在着一定的缺陷，管理员应该认识到这些，在设备可靠性并不是完全可行的情况下，加强应急能力的锻炼。L-E界面表示的是人与环境之间的关系，只是是空中交通管制环境场所中的温度、湿度、灯光和噪音等对管制员会产生更影响，因为其工作多较为单调，所以环境对于管制员的思维敏捷性和判断力都有很大的影响。L-L界面表示的人与人之间的沟通关系，空中交通管制部门都需要一定的协调组织，与扇区、管制室、高低空、军航管制部门等影响到空管工作的部门的协调关联能力会严重影响工作质量，同时每一个班组内的配合是否流畅也是影响空管工作能够顺利完成的先决条件。

[参考文献]

[1]魏征.人为因素在空中交通管制工作中的应用[J].科技信息，2013，（2）：474-475.

[2]沈杰，罗凤娥.基于SHEL模型的运行控制工作中的人为因素分析[J].黑龙江科技信息，2010，（29）：26.

[3]王起全.航空企业基于SHEL模型的神经网络安全评价研究[J].中国安全科学学报，2010，20（2）：46-53.