小睡清醒时间及个性特征对注意绩效影响研究

合理安排小睡是民航运输岗位人员常用的疲劳缓解措施,然而飞行员和管制员在值勤期间小睡后预留的清醒时间并无统一标准,其中个体差异性特别是个性特征对小睡后警觉状态的恢复影响尚不明确。为探讨小睡后睡眠惯性对注意绩效的影响,搭建试验平台,被试进行30 min小睡,采集其小睡前及清醒后2 min、12 min、22 min和32 min时主观疲劳度、心率值和注意稳定性特征,分析不同个性特征被试小睡后警觉度恢复的主客观数据差异性及变化趋势。结果表明,在立即清醒后,警觉度主客观数据均显著下降,警觉度自评在醒后12 min恢复到睡前水平,而注意绩效数据显示到22 min才能恢复。被试醒后32 min时其警觉度自我感受与绩效表现均优于小睡前水平。这些发现可为从事安全敏感类岗位人员值勤中的小睡时长及醒后返岗作业前预留清醒时间等内容细则的制定提供建议与参考。

东西飞行方向国际航班飞行机组疲劳研究

为降低国际航班飞行机组疲劳水平和建立疲劳风险管理体系(FRMS),利用多模态的个体警觉度及疲劳测量,研究国际航班飞行机组的疲劳程度。在实际运营环境下,通过睡眠监测手环采集东西飞行方向国际航班飞行员的睡眠状况;采用主客观测量结合方式,选取卡罗琳斯卡嗜睡量表(KSS)、机组人员疲劳状态检查表(SP)和持续性操作测试(CPT),测量飞行机组不同飞行阶段的警觉度;分析与验证实际运行环境中飞行机组疲劳数据与应用型机组疲劳评估系统(SAFE)预测数据。结果表明:自西向东飞行的机组主观疲劳感受较自东向西飞的机组更高,且睡眠时长更短,破碎程度更高;执行起飞任务后飞行机组警觉度有所下降,SAFE疲劳预测结果与我国运营的国际航班飞行机组疲劳表现有较强相关性。

CPT评估长航线飞行员警觉度的稳定性研究

为探讨飞行运行环境中使用持续绩效测试(Continuous Performance Test,CPT)监测长航线飞行员警觉度的稳定性,并确定其实时评估警觉度的准确性,进而为新冠肺炎疫情期间国内航空公司开展疲劳风险管理系统(Fatigue Risk Management System,FRMS)建设过程中疲劳数据采集的科学化提供支持,收集了24名在校男大学生与62名长航线飞行员CPT测试数据。通过分析错分与漏分概率、击中反应时与标准差的组内相关系数(Intra-class Correlation Coefficient,ICC)、最小可检测变化(Minimal Detectable Change,CMD)等14个指标探讨CPT在飞行员警觉度评估中的相对信度与绝对信度。研究表明:CPT在监测飞行员警觉度变化方面的相对信度尚需提升,但绝对信度良好,对选择性注意、持续性警觉、阶段性警觉和持续注意力的变化较为敏感,在长航线飞行运行环境中监测飞行员警觉度具有良好的稳定性。

机组疲劳评估系统模型对中国航司国际航班飞行员疲劳预测的适用性

为了研究经典生物数学模型在中国航空公司运营环境下的适用性,首先,在中国航空公司的运营环境下,使用持续绩效测试(continuous performance test,CPT)、卡罗林斯卡嗜睡量表(Karolinska sleepiness scale,KSS)和机组人员状态检查表(Samn-Perelli,SP)观测飞行员飞行过程中的警觉度绩效和主观疲劳自评。其次,使用机组疲劳评估系统(system for aircrew fatigue evaluation,SAFE)模拟并量化了相应的飞行员疲劳。最后,比较了SAFE模型预测的机组警觉度值与其疲劳主观自评、客观绩效之间的差异,使用方差分析来探究疲劳影响因子对模型预测和主客观疲劳的影响差异。结果表明:SAFE模型预测机组人员疲劳与其主观疲劳有较强的相关性,整体上模型对机组人员疲劳预测体现了与执勤时长及昼夜节律相关因素的变化趋势,但是连续执勤18 h后预测值会偏高。可见随着对该模型验证数据量的增加及调整,模型相关参数已适应中国飞行运行环境,该模型将能够作为中国航空公司疲劳风险管理体系(fatigue risk management system,FRMS)预测式危险源识别的客观工具,同时也可为中国本土化生物数学模型的理论研究与工程应用提供借鉴。

基于信号检测论的国际豁免航班飞行员注意特征分析

《疫情期间豁免机组成员值勤期、飞行时间限制的实施办法》要求执行豁免航班(即不过夜休息航班)机组人员应对各种信号具有较高的检测能力。飞行员信号检测能力代表机组人员信息加工能力的准确性与决策效率,高效的信息加工及决策效率能有效保障飞行安全。可见,飞行员选择性注意、持续性警觉与阶段性警觉对飞行安全至关重要。基于信号检测原理,设计了评估飞行员对选择性、持续性、阶段性3种刺激信号判别能力(d’)与判断标准(β)的测试方法。收集了国内飞往北美洲的豁免与不豁免航班中18名飞行员在飞行过程中对上述3种信号的判断结果,确定了辨别能力与判断标准,绘制了受试者工作特征曲线(ROC)。结果表明:在豁免与否2种模式下,飞行员在去程降落后的疲劳自评感受差异最明显(卡罗琳斯卡嗜睡量表差值=2.333,机组人员状态检查表差值=1.222);飞行员对选择性信号辨别能力(sig=0.337)与判断标准(sig=0.200)无显著性差异;豁免航班飞行员对持续性信号的辨别能力(d’=4.149)高于不豁免航班(d’=3.137),判断标准(β=0.616)低于不豁免航班(β=0.629);豁免航班中飞行员对阶段性信号判断能力(d’=3.916)高于不豁免航班(d’=2.994),判断标准无显著性差异(sig=0.262)。总体而言,豁免航班飞行员对3种信号辨别能力高于不豁免航班,判断标准与平均反应时无显著差异。豁免航班飞行员信号检测能力不会对安全运行产生负面影响。

睡眠剥夺及个性特点对注意绩效影响研究

为了探讨睡眠剥夺对人体警觉度的影响,本研究从个体内/外源警觉度的本质出发,以注意绩效影响机理为切入点探索睡眠剥夺对注意绩效的影响。通过设计30h睡眠剥夺实验,采集被试每小时主观疲劳度和行为反应绩效,分析不同个性特征下被试随时间延长主客观数据的变化趋势及差异性。研究结果表明:主观疲劳值在第二天早06∶00—07∶00到达波峰(波谷)点,而客观注意绩效反应时在07∶00—09∶00到达波峰,正确率在04∶00—07∶00到达波谷。其次,警觉性的主观评价与客观表现虽有较强相关性但仍存在不匹配现象,被试可能高估自身的实际表现。此外,清晨07∶00—08∶00疲劳状态下外向者与内向者相比更容易出现意识不到自身疲劳的现象。

不同睡眠类型选择性注意在睡眠剥夺中内稳态与昼夜节律研究

睡眠类型的差异会影响个体日常认知绩效表现。本文采用固定作息法对55名不同睡眠类型受试者连续睡眠剥夺30 h,其间不间断测量核心体温,每小时测量主观嗜睡自评和选择性注意绩效。结果表明,三种睡眠类型核心体温相位差异较小,而振幅和周期差异较大;主观嗜睡自评与核心体温存在相位提前,并且夜晚型自评嗜睡感到来得最迟,早晨型自评嗜睡感消散得最快;选择性注意反应时皆与主观嗜睡自评呈现2 h相位延迟,并且对核心体温的分析显示,睡眠类型越晚,相位延迟越大;不同睡眠类型选择性注意正确率与主观嗜睡自评、核心体温延迟不一致。本研究根据不同睡眠类型的不同认知绩效特征,为工业、航空、军事、医疗等各领域制定更科学排班/轮班提供参考。