浅析管制员通话负荷监控分析系统的实际应用

【前言】浅析管制员通话负荷监控分析系统的实际应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。管制员在进行对空指挥中，大部分时间是与机组进行陆空通话。管制员通话负荷情况及指挥的航班架次，可作为监控和分析空管单位安全状态和保障能力的重要依据。民航华北空管局使用的管制员通话负荷监控分析系统是由成都民航空管科技发展有限公司研发并建设的，系统型号为...

[摘 要] 随着空中交通流量的激增和管制运行规模的扩大，管制员工作负荷在不断增加，工作负荷量在实际工作中直接或间接地决定了管制扇区容量及运行安全与效率。管制员通话负荷监控分析系统通过对采集数据科学量化分析，实现对管制员工作量及承受压力的合理评价，可综合提升管制安全运行的整体水平。该系统的合理应用为保障飞行安全，提高运行效率，科学评定管制员工作绩效提供了技术手段。

[关键词] 管制员；工作负荷；安全与效率

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 13. 065

[中图分类号] V351.36 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）13- 0154- 03

1 管制员通话负荷监控分析系统架构及功能

管制员在进行对空指挥中，大部分时间是与机组进行陆空通话。管制员通话负荷情况及指挥的航班架次，可作为监控和分析空管单位安全状态和保障能力的重要依据。民航华北空管局使用的管制员通话负荷监控分析系统是由成都民航空管科技发展有限公司研发并建设的，系统型号为：ATCCLMAS V1.0，于2016年3月投入运行。

根据采集到的单位时间通话次数、通话时长、波道占用率、单架次管制指挥平均地空通话量等大量数据，建立的管制员通话负荷评价机制，对地空波道通话占用情况和指挥架次进行计算和分析，反映各管制单元的通话负荷状况。通话负荷量越多，波道占用率越高，表明管制工作的繁忙程度越高，管制员出错的可能性也就越大，相对运行风险也会增加。

1.1 系统架构

管制员通话负荷监控分析系统总体框架分为四层，包括：数据引接层、数据处理层、功能实现层和界面呈现层。规范的系统架构与现有运行系统有效衔接，接口标准规范，整合了北京终端区和区管中心两地的主备自动化系统基础数据、内话系统、语音记录仪、电子值班数据以及GPS时钟等系统信息资源，实现了系统之间的有效衔接和信息共享。

民航华北空管局管制员通话负荷监控分析系统属于运行级系统，主要分布在华北空管局本部的区管中心管制大厅、终端区进近管制室和西区塔台明室，引接了综合航迹数据、场监融汇数据、电子进程单数据、内话系统语音和GPS时钟等运行数据，对数据进行预处理、存储、分析和显示。整个系统的网络平台依托现有的空管信息网，将计算出的通话负荷数据通过数据交换平台上传到民航局空管局技术中心的管制员通话负荷监控分析系统服务器。技术中心的系统为管理级系统，可实现各地数据的汇总与访问。目前，华北空管局和西北空管局作为试点单位，已将本地管制员通话负荷监控分析系统的数据上传至技术中心的服务器。

华北空管局管制员通话负荷监控分析系统不与生产网络物理连接，保证数据的单向传递，有效避免了网络攻击，确保了运行数据和生产系统的安全运行。

运行数据采集处理平台采集空管各类生产系统的运行数据，包括：内话系统的语音数据、空管自动化系统的基础数据、综合航迹数据、场面监测数据、电子值班数据以及GPS时钟数据，将采集的运行数据采用统一的标准化格式进行存储，为管制员通话负荷监控分析系统提供监控分析的原始数据，同时实现与空管不安全事件快速检测报告系统共享相关数据。

1.2 系统功能

管制员通话负荷监控分析系统需采集管制员对空通话录音，用于通信负荷分析以及管制语音的实时播放和历史回放。华北空管局管制员通话负荷监控分析系统在语音信号采集方法上另辟蹊径，虽然理论上可以从北京终端区内话系统和北京区域管制中心内话备用系统引接语音信号，但由于内话系统配线架采用的是多重并线方式，已无多余接口，且多重并线会使信号衰减严重，对运行系统产生一定影响。经多次研讨验证，为了保障内话系统安全性，最终采用从语音记录仪引接语音信号到系统数据采集服务器，语音通道与席位（扇区）对应，解决了语音数据采集问题。系统软件终端通过向语音记录仪发送席位信道录音回放请求，语音记录仪应答后，向终端发送该信道语音信号，实现席位语音的回放。这样既不影响语音记录仪录音质量，同时也可满足通话负荷系统语音检测分析的需求。另外，该系统采用与语音记录仪一致的回放端口，将语音记录仪的话音统计数据，通过二次计算可以得到更详细的统计数据和统计结果，方便用户查询、分析和利用。

该系统引接了自动化系统输出的基础数据，将接收到的分合扇信息等基础数据，进行数据格式转换和解析，解析后的数据以统一格式存入数据库中。自动化系统基础数据的引接和处理包括数据格式转换模块、数据解析模块、数据纪录存储模块。系统进行管制员工作负荷指标值计算时，通过自动获取的分合扇信息，可以准确计算出管制员指挥的航班架次，进而得到席位单架次航空器平均通话时间和席位陆空通话量。实现对管制员工作负荷和工作状态进行更准确的分析和判断。

引接场面监视数据，获取航空器在场面上的活动信息（包括航班号、位置信息、滑行时间、放行时间等信息），用于塔台席位管制工作量（架次）的计算。引接电子进程单数据，获取机场场面航班状态信息（包括放行、推出、开车、滑行、进跑道、等待、起飞等信息），用于塔台席位管制工作量（架次）的计算。通过电子进程单数据为计算管制员工作负荷，提供具体上岗时间，用以量化每一位管制员实际的管制工作负荷，为管制员管制工作品质评价和工作绩效考核，提供可量化的依据。

系统引接GPS时钟设备输出的时钟数据，用于校准语音采集服务器时间，实现管制地空通话时间的同步，确保地空通信负荷数据和流量数据的准确性。

通过解析采集的语音数据，获得席位语音通话的通话时长等信息，通过对甚高频信道数据、信道负荷数据进行实测及记录，并将通话信息进行解码，分析声音波形。通过对综合航迹数据进行解析和计算，统计席位对应扇区管制指挥航空器的架次，实现对管制员通话负荷和扇区流量的实时监测和分析。

系统对语音进行截取后，将每个语音片段的结束时间和开始时间进行计算，获取通话时长。对单位时间内的所有通话片段的通话时间进行累加，得出单位时间通话时长。

设第i段通话的开始时间为starti，结束时间为endi，starti和endi以秒为单位，则本段通话时长为：

lengthi=endi-starti（开始时间和结束时间为同一天）endi-starti+24×3600（跨天的情况）

对所统计时间单位内的每段通话时长进行累加，即可得到总的通话时长：

lengthtotal=■lengthi

计算单位：秒

系统根据人员的值班时段，从数据库中提取该时段内所有通话记录，将所用通话记录的通话时间进行累加，得出该值班时段的通话总时长，将通话总时长除以值班时段长度得到通话饱和度。瞬时通话饱和度为通话时长和单位时间（5-10分钟）之比，设单位时间内某管制单元的总通话时长为lengthtotal，单位时间的时间长度为lengthunit，该管制单元内当前时间单位的瞬时通话饱和度为Punit，则

Punit=lengthtotal ÷ lengthunit×100%

瞬时通话饱和度峰值：值班时段内瞬时通话饱和度最高值。

平均通话饱和度：所有席位瞬时通话饱和度平均值，反映整个运行单位瞬时通话饱和度的整体情况。

2 管制员通话负荷监控分析系统的实际应用

华北空管局管制员通话负荷监控分析系统分布在区域管制中心和北京终端区内，其中区域管制中心有四套终端，分别安装在每个管制室的主管席；流量管理室有一套终端；北京终端区有两套终端，分别安装在进近管制室主任席和西区塔台放行席，方便值班领导随时查看状态信息。通过该系统对管制人员的通话时长、通话次数、管制架次数量等指标进行实时监控和数据统计分析，可以有效监控管制员的工作量和工作强度，科学、客观、公正地测算管制员的工作负荷，提高管理部门对管制员实时工作状态的掌控能力。通过建立管制工作强度评价机制，对保障航班架次指标数据进行统计和分析，并结合工作时长等相关指标，可以为管制员工作绩效量化评价提供技术基础。

该系统具体应用主要有以下几个方面。

2.1 有效监控通话负荷量，作为分离或合并扇区的依据

（1）实时监控每一个管制席位（扇区）通话负荷量。以区管中心西南扇为例，扇区内航班流量大，尤其是在高峰时段9：00-11：00和14：00-18：00期间，带班主任可利用系统具有的超负荷工作告警功能，对流量大的扇区和长时间高负荷工作的人员进行关注，合理调配管制资源和管制员的工作时间，有效缓解管制员的工作压力，保障安全运行。

（2）可实时采集陆空通话语音数据和雷达综合航迹数据，将管制席位的负荷情况通过系统终端进行实时呈现，对于超过设定阈值的情况，可通过语音、图像等多种方式进行实时告警，从而进行合理调配。系统对指标进行实时计算和历史统计后，仍保留原始雷达综合航迹数据和语音数据，做到所有数据有据可依，有据可查，确保系统安全可靠。

2.2 数据统计与分析，为管制员工作量评估提供依据

\行管理部门用户可通过对塔台、进近和区域等部门的通话负荷历史数据进行统计，为管制席位地空通话负荷的评价、席位工作量评估等提供依据。具体统计功能包括：按小时、天、周、月、季度、年等不同时长进行统计；按不同通话负荷指标进行统计；按不同的统计方式进行统计，统计方式包括：累计统计、均值统计、标准差统计以及指标的变化率环比、同比统计、繁忙时段统计等；以统计表格、曲线、柱形图的形式呈现通话负荷统计结果数据。

运行管理部门对系统检测出的管制单位通话负荷指标状况进行分析和评价，系统提供分析评价窗口，并生成分析报告，以表格、曲线、柱形图、文字描述的形式呈现通话负荷分析结果。具体功能包括：根据系统检测出的管制通话负荷状况，对相应管制席位工作量进行评价；对管制通话负荷的各项指标进行评价；分析扇区或某航路流量情况，进行扇区合理调配以及提出管制员调整建议和措施，降低管制通话负荷。

2.3 席位语音和雷达综合航迹回放，为生产运行提供支持与帮助

系统终端软件针对某一管制席位，实现扇区的综合航迹和管制通话录音同步播放。当查看系统统计结果时，若发现某席位某时间段的工作负荷较高，点击播放按钮，呈现综合航迹界面，在显示某扇区内航空器飞行态势的同时，同步播放对应席位的管制员通话语音。运行管理部门用户通过功能查找问题所在，从而为实际的生产运行提供支持与帮助。

2.4 与绩效考核、评优工作相结合，提高工作效率

参照管制员通话负荷监控分析系统的统计数据，可以更好地了解管制员工作状态，客观评价他的工作效率，合理计算劳动力投入与产出比。数据分析结果可以作为员工绩效考核和评优依据，进行工资再分配，从而提高管制员工作的积极性和主动性，可侧面推进民航空管系统工资改革步伐。

3 结 语

管制员通话负荷监控分析系统的有效应用，可合理调配管制资源和管制员的工作时间，使航班流量与管制员工作负荷相平衡。通过优化管制资源，可减轻管制员工作压力，综合提升管制运行工作整体水平，更好地保证飞行安全。