Человеческий фактор в авиации: повышение эффективности и безопасности пилотов

Авиация по своей сути является сложной и требовательной сферой. Хотя технологические достижения значительно улучшили возможности самолетов и точность навигации, человеческий элемент остается критическим фактором безопасности полетов. Именно здесь вступает в игру человеческий фактор в авиации. Человеческий фактор, по сути, — это наука о том, как люди взаимодействуют с машинами и окружающей средой. В авиации она сосредоточена на оптимизации взаимодействия между пилотами, самолетом и операционной средой для повышения производительности, снижения ошибок и, в конечном счете, повышения безопасности. В этом блоге мы углубимся в основные принципы человеческого фактора в авиации, исследуем его влияние на производительность и безопасность пилотов, а также выделим практические стратегии для снижения человеческих ошибок.

Понимание человеческого фактора в авиации

Человеческий фактор в авиации охватывает широкий спектр дисциплин, включая психологию, физиологию, инженерию и эргономику. Он изучает когнитивные, физические и социальные факторы, которые могут влиять на производительность пилота как положительно, так и отрицательно. Некоторые ключевые области включают:

• Когнитивные факторы: Внимание, память, принятие решений, решение проблем и ситуационная осведомленность.
• Физические факторы: Усталость, стресс, рабочая нагрузка и физические ограничения.
• Факторы окружающей среды: Шум, вибрация, температура и давление в кабине.
• Социальные факторы: Коммуникация, командная работа, лидерство и организационная культура.
• Человеко-машинный интерфейс: Дизайн и удобство использования органов управления в кабине, дисплеев и систем автоматизации.

Модель SHELL

Полезной основой для понимания человеческого фактора является модель SHELL, которая представляет взаимосвязи между различными элементами авиационной системы:

• Программное обеспечение (Software): Процедуры, контрольные карты, правила и организационные политики.
• Аппаратное обеспечение (Hardware): Воздушное судно, оборудование, инструменты и технологии.
• Среда (Environment): Операционный контекст, включая погоду, воздушное пространство и управление воздушным движением.
• Человек (Liveware): Человеческий элемент, включая пилотов, авиадиспетчеров и технический персонал.
• Человек (Liveware, еще одна 'L'): Взаимодействие между людьми и другими элементами системы (L-H, L-S, L-E, L-L).

Модель SHELL подчеркивает важность учета взаимодействия между этими элементами при анализе аварий или инцидентов и разработке мер по обеспечению безопасности. Несоответствие между любыми из этих элементов может привести к человеческой ошибке и поставить под угрозу безопасность.

Влияние человеческого фактора на производительность пилота

Человеческий фактор значительно влияет на различные аспекты производительности пилота, в том числе:

• Ситуационная осведомленность: Способность пилота воспринимать, понимать и прогнозировать текущее и будущее состояние самолета, окружающей среды и операционной ситуации. Потеря ситуационной осведомленности является одним из основных факторов, способствующих многим авиационным происшествиям.
• Принятие решений: Процесс выбора наилучшего курса действий из доступных вариантов, особенно под давлением или в критических по времени ситуациях. Неправильное принятие решений может привести к ошибкам в навигации, управлении самолетом или выполнении аварийных процедур.
• Коммуникация: Эффективная коммуникация между пилотами, авиадиспетчерами и другими членами экипажа необходима для поддержания безопасности и координации операций. Недопонимание или двусмысленные инструкции могут иметь серьезные последствия.
• Управление рабочей нагрузкой: Способность эффективно управлять требованиями полетного задания, включая приоритизацию задач, делегирование обязанностей и избегание перегрузки или недогрузки. Неэффективное управление рабочей нагрузкой может привести к ошибкам в суждениях, снижению ситуационной осведомленности и повышенному стрессу.
• Управление утомляемостью: Усталость может ухудшить когнитивные функции, время реакции и суждения, увеличивая риск ошибок и аварий. Пилоты должны уметь распознавать признаки усталости и применять стратегии для смягчения ее последствий.

Например, рассмотрим катастрофу рейса 3407 Colgan Air в 2009 году недалеко от Буффало, штат Нью-Йорк. Хотя этому способствовало множество факторов, усталость и неадекватное CRM (Crew Resource Management, Управление ресурсами экипажа) были значительными факторами. Пилоты испытывали усталость, а их общение и координация были неоптимальными, что привело к сваливанию и последующей катастрофе. Эта трагедия подчеркнула критическую важность решения проблемы усталости и продвижения эффективного CRM в авиации.

Распространенные ловушки человеческих ошибок в авиации

Пилоты подвержены различным ловушкам человеческих ошибок, которые представляют собой когнитивные искажения или перцептивные иллюзии, способные привести к ошибкам в суждениях или действиях. Некоторые распространенные ловушки включают:

• Предвзятость подтверждения: Склонность искать и интерпретировать информацию, которая подтверждает уже существующие убеждения, игнорируя при этом противоречивые данные.
• Эвристика доступности: Склонность переоценивать вероятность событий, которые легко вспоминаются, часто из-за недавнего опыта или яркости.
• Предвзятость привязки: Склонность слишком сильно полагаться на первую полученную информацию («якорь»), даже если она нерелевантна или неточна.
• Градиент авторитета: Склонность младших членов экипажа не решаться оспаривать решения старших членов экипажа, даже если они считают эти решения неверными.
• Самоуспокоенность: Состояние чрезмерной уверенности или самоудовлетворенности, которое может привести к снижению бдительности и увеличению рискованного поведения. Это часто связано с высокоавтоматизированными самолетами.

Эти ловушки ошибок могут усугубляться такими факторами, как стресс, усталость, нехватка времени и недостаточная подготовка. Распознавание этих искажений — первый шаг к смягчению их последствий. Программы обучения должны делать акцент на навыках критического мышления и поощрять пилотов активно оспаривать собственные предположения.

Стратегии снижения человеческих ошибок

Авиационные организации могут внедрять различные стратегии для снижения человеческих ошибок и повышения производительности пилотов. Эти стратегии включают:

• Управление ресурсами экипажа (CRM): CRM — это набор процедур и техник обучения, направленных на улучшение коммуникации, командной работы, лидерства и принятия решений в кабине пилотов. Обучение CRM подчеркивает важность настойчивости, разрешения конфликтов и эффективного использования всех доступных ресурсов.
• Управление угрозами и ошибками (TEM): TEM — это проактивный подход к управлению безопасностью, который включает выявление и смягчение потенциальных угроз до того, как они приведут к ошибкам или авариям. Обучение TEM учит пилотов предвидеть угрозы, распознавать ошибки и применять стратегии для предотвращения или смягчения их последствий.
• Программы управления утомляемостью (FMP): FMP предназначены для устранения рисков, связанных с усталостью пилотов. Эти программы могут включать обучение о влиянии усталости, стратегии управления усталостью, а также политику по ограничению полетного времени и требованиям к отдыху.
• Стандартные операционные процедуры (СОП): СОП — это подробные, пошаговые инструкции для выполнения конкретных задач или процедур. СОП помогают уменьшить вариативность и обеспечить последовательное и безопасное выполнение задач.
• Обучение человеческому фактору: Обучение человеческому фактору должно быть интегрировано на всех уровнях авиационного образования и подготовки. Это обучение должно охватывать такие темы, как ситуационная осведомленность, принятие решений, коммуникация, управление рабочей нагрузкой и управление утомляемостью.
• Философия и обучение автоматизации: Внедрение комплексного обучения по использованию автоматизации с упором на осведомленность о режимах, соответствующие уровни автоматизации и навыки ручного пилотирования для ситуаций, когда автоматизация может быть неуместна.
• Мониторинг полетных данных (FDM) / Обеспечение качества полетных операций (FOQA): Анализ полетных данных для выявления тенденций и закономерностей, которые могут указывать на потенциальные риски для безопасности. Использование этих данных для разработки целевых мер и улучшения программ обучения. Авиакомпании по всему миру, такие как Qantas и Emirates, используют FDM для повышения показателей безопасности.
• Обучение нетехническим навыкам (NTS): Включение обучения NTS в программы развития пилотов. NTS включает такие аспекты, как коммуникация, командная работа, лидерство, принятие решений и ситуационная осведомленность. Эти навыки критически важны для эффективной работы в сложных и динамичных ситуациях.
• Внедрение «Справедливой культуры»: Создание «Справедливой культуры» (Just Culture) в организации, где пилоты могут свободно сообщать об ошибках и инцидентах без страха наказания, за исключением случаев грубой неосторожности или умышленного нарушения процедур.

Роль технологий в улучшении человеческого фактора

Технологии играют решающую роль в улучшении человеческого фактора в авиации. Усовершенствованные дисплеи в кабине, системы управления полетом и инструменты автоматизации могут обеспечить пилотам улучшенную ситуационную осведомленность, сниженную рабочую нагрузку и расширенные возможности принятия решений. Однако важно разрабатывать эти технологии с учетом принципов человеческого фактора, чтобы не создавать новые источники ошибок.

Например, дизайн дисплеев в кабине должен быть интуитивно понятным и легким для понимания, предоставляя пилотам необходимую информацию в ясной и краткой форме. Системы автоматизации должны быть разработаны для поддержки процесса принятия решений пилотом, а не для его полной замены. Пилоты должны быть должным образом обучены использованию этих технологий и понимать их ограничения.

Примером является разработка улучшенных систем технического зрения (EVS) и синтетических систем технического зрения (SVS). EVS использует датчики, чтобы предоставить пилотам четкий вид на взлетно-посадочную полосу даже в условиях плохой видимости. SVS использует базы данных для создания трехмерного представления местности, обеспечивая пилотам улучшенную ситуационную осведомленность во время захода на посадку и приземления. Эти технологии могут значительно повысить безопасность, особенно в сложных погодных условиях.

Важность системного подхода

Человеческий фактор в авиации — это не только об отдельных пилотах; это о всей авиационной системе. Для эффективного снижения человеческих ошибок и повышения безопасности необходимо применять системный подход, который учитывает все элементы авиационной системы и их взаимодействия. Это включает в себя проектирование самолетов, разработку процедур, обучение персонала и управление организациями.

Системный подход признает, что ошибки часто являются результатом множества способствующих факторов, а не одной причины. Анализируя аварии и инциденты с системной точки зрения, можно выявить глубинные уязвимости и разработать целевые меры, направленные на устранение коренных причин ошибок.

Глобальные перспективы человеческого фактора в авиации

Хотя принципы человеческого фактора в авиации универсальны, их применение может варьироваться в зависимости от конкретного культурного, регуляторного и операционного контекста. Например, авиационные правила и стандарты обучения могут отличаться в разных странах. Культурные различия также могут влиять на стили общения, динамику командной работы и отношение к авторитету. Важно, чтобы многонациональные авиакомпании и глобальные авиационные организации учитывали эти факторы при внедрении программ по человеческому фактору.

Кроме того, типы самолетов и операционные среды могут сильно различаться по всему миру. Авиакомпании, работающие в развивающихся странах, могут сталкиваться с уникальными проблемами, такими как ограниченная инфраструктура, ненадлежащее техническое обслуживание и менее опытный персонал. Решение этих проблем требует индивидуального подхода к обучению человеческому фактору и управлению безопасностью.

Будущие тенденции в области человеческого фактора в авиации

Человеческий фактор в авиации — это постоянно развивающаяся область, движимая технологическими достижениями, изменениями в законодательстве и растущим пониманием человеческой производительности. Некоторые будущие тенденции в области человеческого фактора в авиации включают:

• Повышенная автоматизация: По мере того как самолеты становятся все более автоматизированными, важно обеспечивать, чтобы пилоты сохраняли свои навыки ручного пилотирования и ситуационную осведомленность. Ведутся исследования по разработке более интуитивных и удобных для пользователя систем автоматизации.
• Искусственный интеллект (ИИ): ИИ имеет потенциал для улучшения многих аспектов авиационной безопасности, от предиктивного технического обслуживания до поддержки принятия решений в реальном времени. Однако важно тщательно рассматривать этические и связанные с человеческим фактором последствия использования ИИ в критически важных для безопасности приложениях.
• Аналитика данных: Растущая доступность полетных данных позволяет проводить более сложный анализ производительности пилотов и выявлять потенциальные риски для безопасности. Аналитика данных может использоваться для разработки целевых мер и улучшения программ обучения.
• Человеко-ориентированное проектирование: Растущее внимание к человеко-ориентированному проектированию приводит к разработке самолетов и систем, которые более интуитивны, удобны для пользователя и устойчивы к человеческим ошибкам.
• Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR): Технологии VR и AR используются для создания более реалистичных и захватывающих сред обучения для пилотов. Эти технологии могут повысить эффективность обучения и снизить риск аварий.

Заключение

Человеческий фактор является критическим элементом авиационной безопасности. Понимая когнитивные, физические и социальные факторы, влияющие на производительность пилотов, авиационные организации могут внедрять эффективные стратегии для снижения человеческих ошибок и повышения безопасности. Системный подход в сочетании с внедрением программ CRM, TEM и управления утомляемостью является основой для создания безопасной и эффективной авиационной системы. По мере развития технологий важно обеспечивать, чтобы новые технологии разрабатывались с учетом принципов человеческого фактора для максимизации их преимуществ и минимизации рисков. В конечном счете, инвестиции в человеческий фактор в авиации — это инвестиции в безопасность пассажиров, экипажа и всей авиационной отрасли.