Integrated Evaluation of Air Traffic Controller Workload Based on Matter-Element Analysis

A model for evaluating the controller workload was presented based on matter-element analysis, particularly from a mansystem engineering perspective. On the basis of a questionnaire survey, 18 kinds of indexes which influence the controller workload were determined. By establishing the classical field and node field of the controller workload, the correlation function of the controller workload grade was obtained; then the correlation degree and estimated grade of controller workload were given. A case study verifies the feasibility of the proposed evaluation method.

民航管制安全风险主题时空分布规律研究

为了探究民航管制安全风险的时空分布规律,基于潜在迪利克雷分布(Latent Dirichlet Allocation,LDA)主题模型识别出民航管制安全风险主题,定义民航管制安全风险主题强度的定量测度指标,运用全局空间自相关分析和冷热点分析对民航管制安全风险主题的时空分布规律进行研究。结果表明:利用LDA主题模型识别出“管制员指令错误风险”等10个管制安全风险主题;“管制员指令错误风险”主题存在较弱的全局空间自相关性,在2018—2021年,全局Moran’s I总体呈现波动增长的趋势;在2018—2021年,“管制员指令错误风险”主题强度高值聚集的区域由西南向东南转移,高值聚集区域数量变少,且不稳定,低值聚集区域发生转移并在2020年后保持稳定。通过全局空间自相关分析和冷热点分析确定了2018—2021年中国民航不同管制区域的管制安全风险的时空分布格局,为局方进行差异化的安全监管提供决策支持。

管制员个体工作负荷多维量化研究

为提高空管系统高效运行,聚焦管制员个体工作负荷建立量化模型;首先设计试验采集一线16名区域管制员的岗前与岗后各项指标数据,根据测试数据变化,选择出敏感变量,描述个体工作负荷;其次建立包含心理感知负荷、生理反应负荷与脑力工作负荷3个维度的综合评估指标体系,构建管制员个体工作负荷指数模型;然后通过熵权-客观组合法求解个体工作负荷指数最优权重,最终得出管制员个体工作负荷量化模型;最后进一步根据管制员个体工作负荷综合指数进行K-Means聚类分析,结果表明:管制员因个体不同岗后工作负荷存在差异。依据个体工作负荷指数大小,管制员可分为3类,A类管制员数量占总人数50%,岗后个体工作负荷增长最小;B类管制员数量占总人数43.75%,岗后负荷增长居中;C类管制员数量占总人数6.25%,岗后负荷增长最大,与教员对管制员能力的评分结果一致。

基于决策树模型的管制员工作负荷检测

为了验证gamma波是否更适用于管制员工作负荷检测,首先设计预实验选取代表性强、区分度大的管制场景场景,在此基础上,设计实验获取管制员在不同工作场景下的脑电(electroencephalogram,EEG)数据及工作负荷数据,并通过S-W(Shapiro-Wilk)检验验证了选取的实验场景的有效性。随后,提出一系列脑电特征并对根据实际情况对脑电数据划分方法做出改进,并对脑电特与工作负荷的相关性进行分析。结果表明:与gamma波相关的特征β+θ+α+γ与工作负荷的相关性最高,可用于管制员的工作负荷检测。最后,选用“留一交叉验证法”建立决策树回归模型对管制员的工作负荷进行检测。检测精度可达0.979~0.996,证明与gamma波相关的功率谱特征可用于管制员工作负荷的检测。

新疆管制区域扇区容量评估与划设研究

新疆是我国与中亚、欧洲连接的重要陆路通道,是我国“一带一路”陆上至关重要的支点。随着航班量的逐年递增,新疆管制区域的管制压力逐年增大,负荷分布不均匀、扇区内冲突点增多的问题愈发严重。面向我国“一带一路”和“空中丝绸之路”的发展要求,预测2035年新疆管制区域的流量增长情况;基于管制员的工作负荷对当前的扇区划分方案进行容量评估,结合流容比指标对新疆区域2035年的扇区划分提出合理化的建议以满足流量增长的保障需求;采用计算机仿真技术对2035年扇区划设方案进行仿真评估。结果表明:新的扇区划分能够有效地减少高峰日流量和高峰小时流量,之前管制员负荷较高的扇区通过合理地划分,管制压力也得到了明显缓解。

机场跑道运行模式的管制模拟验证

为推进佛山新机场建设,保障机场的顺利建设和安全运营,针对民航与其他单位同场多跑道同场运行的相关模式展开基于管制员工作负荷评估的模拟验证。论文使用DRS航管雷达模拟机搭建仿真环境,依据前期计算机仿真模拟出的4种运行模式下的机场小时运行容量以及空域架构编制航班时刻表,组织管制员进行模拟练习。基于DORATASK法将记录的管制员工作负荷数据分为通信负荷、非通信负荷和思考负荷3大类与7个小类进行统计处理。结果表明,不同运行方向下的管制员工作负荷有所差异,多跑道的4种运行模式皆是科学可行的。

基于负载自适应的刮板输送机链张紧系统控制器设计及模拟验证

为优化刮板输送机链张紧系统的控制性能,通过将神经自适应和刚度辨识相融合,设计基于负载自适应的链张紧系统控制器ATC。对比分析ARCV、NNs、ATC三种控制器的性能,发现ARCV比NNs控制器性能差,而NNs又比ATC控制器性能差;进一步对比分析ARCV、ATC控制器在强负载干扰下的性能,发现相比ARCV控制器,ATC控制器仍可以快速收敛和保持稳定,其跟踪精度和鲁棒性更好。

控制线原理及其在ATC系统中的应用

介绍了控制线的基本概念和组成,并结合津滨轻轨信号工程实际论述了其在城市轨道交通列车自动控制系统中的应用。

管制员疲劳国内外研究综述与展望

管制员疲劳是影响空中交通管理乃至民航系统安全的重要因素。为探究预防和控制管制员疲劳的可行对策,通过系统性的文献回顾梳理了国内外管制员疲劳的研究成果,并重点对比分析了各类管制员疲劳检测方法的优缺点。研究发现,目前国内管制员疲劳研究仍存在本土化的管制员疲劳量表匮乏、管制员疲劳检测指标因果关系探索不深、多级疲劳度的预测准确率不高等不足。最后对管制员疲劳的未来研究方向做出了展望,以期为民航安全保驾护航的研究者和相关管理部门提供参考建议。

基于Bi-LSTM模型的车载ATC设备故障诊断方法

以某地铁1号线车载列车自动控制系统设备故障记录数据为样本,提出了一种基于双向长短时记忆网络模型的车载列车自动控制系统设备故障诊断方法,利用Bi-LSTM网络的记忆特性,学习故障描述语句间的故障特征信息,提取其中的语义依赖,然后用未学习样本数据对模型验证,最后用十折交叉验证法计算模型精度,该模型的准确率为98.9%,故障诊断方法能够对样本故障进行准确分类。

城市轨道交通ATC系统信息安全建设方案

随着计算机和网络的发展,信息安全越来越受到关注,越来越多的城市在城市轨道交通信号工程招标文件中对列车自动控制(ATC)系统提出了需满足信息安全等级三级的要求。以目前城市轨道交通ATC系统中主流的CBTC系统为研究对象,按照信息安全标准分析物理安全、网络安全、主机安全、应用安全及数据安全等方面的要求。根据分析结果,对系统中较薄弱的网络安全、主机安全等环节通过增加安全审计、边界防护、入侵防护的方式进行改进。

工业控制传输系统在地铁ATC系统中的应用

地铁ATC系统都要求满足集中监控的需要,同时还会涉及到与其他相关专业的信息传递,这就要求系统建立在一个覆盖整个联锁区域和控制中心的独立网络上。介绍工业控制传输系统在地铁ATC系统中的应用,解决了网络通信和系统的接口。

ATC智能数据采集系统设计

工业机器人智能手腕装备(Auto Tools Change简称ATC)是一种用于机器人快速切换末端执行机构的装置。可以通过快速切换不同的末端执行机构,使机器人更柔性、更高效的用于多种不同作业方式。本文针对ATC安全控制的需求,研究与设计了一种ATC智能数据采集系统。采用单片机直接采集读取各个传感器的数据,中控系统控制模块和数据采集系统、安全报警系统通过通讯总线进行连接,通过通讯模块接口与上位机连接,实现总体运行情况的实时监控。应用结果表明:此系统设计经济成本低、可靠性高、硬件安装简单,实现自动控制。

城市轨道交通车载ATC控制系统冗余方式对比分析

车载ATC控制系统是信号系统的核心组成部分,由它自动计算并保证列车运行安全,实现列车自动驾驶。文章以宁波市轨道交通1号、3号线信号系统为例,重点介绍了车载ATC控制系统的冗余切换方式,并对2种切换方式进行比较,分析了各系统冗余切换方式的优缺点。

FZL·Z20车载ATC设备离线维修检测方案研究

介绍应用在长春轻轨4号线FZL100列车自动控制系统FZL.Z20型车载ATC设备离线维修检测的具体实施方案。从硬件接口、软件模块详细介绍维修检测方案的实现。本方案以工控机和虚拟列车控制平台等为硬件基础,通过CAN总线和RS-422总线等接口作为调度接口,为车载ATC设备提供必要的开关量输入和输出采集、速度信号输入、编码信息和过交叉点信息。

上海轨道交通明珠线一期工程ATC系统

简要介绍明珠线一期工程ATC系统的组成和结构、系统设备的技术特点 。

基于运营能力的点式ATC系统可行性研究

为验证不同速度等级、不同列车长度下的点式列车自动控制(ATC)系统是否能够满足城市轨道交通的运营能力需求,依据点式ATC系统特点及信号系统设计的相关要求,推出列车在区间和车站最小追踪间隔的计算模型,并根据计算模型给出了能力影响因素,得出最小追踪间隔与最高运行速度及列车长度之间的关系。通过仿真计算,得出不同速度等级、不同长度下列车运行的最小追踪间隔,验证了计算模型的合理性,并给出了不同速度等级及列车长度下点式ATC系统的适用情况。

空管A/C模式二次雷达仿真软件设计

随着我国空中交通管制事业的迅猛发展,新一代二次雷达系统正逐步投入使用,为节约生产二次雷达系统过程中的巨大成本,研制出一套二次雷达仿真软件,设计一种A/C模式二次雷达仿真方案。该论文对A/C模式二次雷达工作原理和工作场景进行研究,根据原理分析该模式雷达仿真功能,介绍了二次雷达探测的影响因素、仿真用途及仿真功能需求。根据功能需求对A/C模式二次雷达仿真软件总体设计方案进行了研究,搭建仿真软件构架、进行界面设计,根据原理划分功能模块,并按照工作流程原理设计调用关系。同时,进行了A/C模式二次雷达仿真软件设计,详细介绍了各模块的设计思想、工作流程、工作原理及算法。最后进行仿真软件场景测试应用,设置了2组仿真参数并进行测试,测试结果显示仿真软件可以使用。该软件的设计能够为空管A/C模式二次雷达研究提供支撑。

基于ST-GCN的空中交通管制员不安全行为识别

为预防和监督空中交通管制(ATC)工作中的违章行为,利用智能视频分析技术,研究适用于管制员坐姿工作的不安全行为识别模型。首先,分析管制员不安全工作行为的隐蔽性特征,总结5种典型管制员不安全行为,包括伸懒腰、瞌睡、低头入睡、歪头入睡和半躺入睡,并构建管制员不安全工作状态视频数据集(CUWS);其次,提出一种能描述管制员坐姿的骨架关键点拓展算法,基于时空图卷积网络(ST-GCN)搭建适用于管制员坐姿与腿部遮蔽情况下的不安全行为识别模型ATC-ST-GCN,并给出管制员不安全行为识别的工作流程;最后,利用CUWS数据集进行ATC-ST-GCN模型的训练和测试,并利用管制室实际监控视频开展验证试验。结果表明:该模型能够在有限验证数据集上实现5种典型不安全行为识别,准确率达到93.65%。试验结果证明该模型具有一定的科学性与有效性。

泵控制的持续性腰大池引流应用效果

目的 观察输液泵在控制性腰大池引流中的应用效果。方法 将郑州大学第五附属医院神经外科2020-01-01—2022-12-31收治的需行腰大池置管引流的168例患者随机分为2组,每组84例。实验组采用输液泵控制腰大池引流速度及引流量,对照组通过调节引流管高度控制腰大池引流速度及引流量,分析输液泵控制性引流效果,对比2组腰大池引流的并发症、患者接受程度、医护人员工作量等情况。结果 实验组患者输液泵控制腰大池引流效果满意,且下肢静脉血栓及肺炎发生率较对照组患者低(分别为7.14%对17.86%,13.10%对27.38%)。实验组患者更能接受腰大池引流,通过输液泵控制腰大池引流可以减少护理工作量。结论 输液泵能够很好控制腰大池引流速度及引流量,并发症较少,减轻患者痛苦。