Учёт человеческого фактора в обеспечении безопасности полётов
АННОТАЦИЯ:
В статье рассматривается снижение влияния человеческого фактора на безопасную работу гражданской авиации за счет проверки перед выполнением полета уровня состояния тревожности пилотов авиалайнеров с использованием измерительных устройств, проведения психологической тренировки пилотов с применением инструментальных средств контроля и целесообразность разработки дублеров пилотов, наделенных искусственным интеллектом.
ВВЕДЕНИЕ
По мере усложнения функциональных систем самолетов и увеличения количества пассажиров, перевозимых на их борту, возросла психологическая нагрузка на пилотов во время полета. С учетом этого, и значительного увеличения надежности самолетов роль человеческого фактора становится определяющим в безопасности полетов.
Причину крушения авиалайнера Airbus A320 авиакомпании Germanwings, разбившегося в Альпах 24 марта 2015 года с 250 людьми, находившимися на борту, связывают с поведением второго пилота. В гражданской авиации периодически возникают подобные ситуации. Причиной поведения пилота может быть его негативное эмоциональное состояние. Из-за такого состояния пилотов произошли авиакатастрофы в 1997 году в Индонезии самолета авиакомпании Silk Air с 104 людьми на борту и в октябре 1999 года египетского авиалайнера Boeing 767, разбившегося в Атлантическом океане, с 217 людьми на борту.
Вероятнее всего, аналогичное произошло при катастрофе в марте 2014 года малазийского самолета Boeing 777-200 с 239 людьми на борту. По имеющимся данным второй пилот самолета Airbus A320 ранее лечился от депрессии [1], и велика вероятность того, что он находился в злополучном полете в негативном эмоциональном состоянии.
Как видно, слабым звеном в человеко-машинном взаимодействии является пилот и решение проблемы непредсказуемого поведения пилота является актуальным.
НЕОБХОДИМОСТЬ ОЦЕНКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПИЛОТОВ
В статье [2] говорится о том, что негативное эмоциональное состояние человека часто связано с его тревожным состоянием, которое не возникает мгновенно, а формируется в результате достаточно длительного интервала времени при многократном поступлении раздражителей, оцениваемых как негативные. Что-то подобное происходило со вторым пилотом Airbus A320.
В результате такого состояния повышается готовность к реагированию и одновременно, при анализе текущей ситуации, сужается набор возможных вариантов ассоциативных связей до минимума. Процессы реагирования на раздражители ускоряются при снижении уровня достоверности вырабатываемых решений [3]. При этом растет уровень селекции к негативным раздражителям, повышая к ним чувствительность, и, вследствии особенностей эмоциональной селекции поступающей информации при тревожном состоянии, в памяти человека будет накапливаться текущая информация с негативной оценкой, адекватной состоянию человека [4]. Тревожное состояние может закрепляться в течении последующих часов, свободных от внешних раздражителей, во время сна, за счет обратных связей дефолтной нервной сети [5, 6] и, в процессе достаточно длительного и безуспешного поиска решений для выхода из такой ситуации будет далее усиливаться. При этом невозможность выработки решения и субъектно-ориентированная эмоциональная оценка безысходности ситуации приводит к паническому состоянию и может появиться готовность к суициду.
ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОГО СОСТОЯНИЯ
Перед полетом пилоты проходят контроль на наличие алкоголя и измеряется кровяное давление. Контроль с помощью психолога затруднен и он может быть недостаточно достоверным. Как показано в [2], для этих целей можно использовать инструментальные средства, позволяющие оценивать эмоциональное состояние пилотов с высокой достоверностью.
При тревожном состоянии за счет нервно-гуморального механизма регуляции изменяется функциональное состояние организма [7] и для контроля стрессового состояния возможно использование оценок, получаемых на основе применения, весьма эффективных методов анализа состояния вегетативной нервной системы человека, основанных на измерении параметров вариабельности сердечного ритма (ВСР) [7, 8].
Оценка уровня тревожного состояния на основе анализа ВСР, количественно достаточно хорошо отражающая связь мозг-тело, не занимает много времени. При кратковременном анализе время регистрации ВСР не превышает 5 минут [7].
Для получения оперативной оценки уровня тревожного состояния пилота на основе анализа параметров ВСР целесообразно создание автоматизированного аппаратно-программного комплекса (АПК). В запоминающем устройстве такого АПК будут сохраняться все предыдущие результаты измерений ВСР пилотов, на основе которых можно производить сравнение текущих измерений с ранее проведенными, что позволит получить более достоверный прогноз тревожного состояния испытуемых пилотов. Используя этот прогноз, врач авиакомпании может более объективно делать вывод о допуске пилотов к выполнению полета.
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
В качестве рекомендации необходимо усилить воспитание психологической устойчивости пилотов и формирование такого профессионального навыка как потребность в абсолютного приоритета в сознании пилота обеспечения безопасности пассажиров. Такой психологических иммунитет с годами вырабатывается у большинства пилотов, но этот профессиональный навык может быть достигнут и в результате целенаправленных психологических тренировок, что возможно следовало бы предусмотреть в курсе подготовки будущих пилотов.
При такой тренировке можно было бы использовать учебные модули на базе компьютеров и средства медицинского контроля, таких как электроэнцефалографы и томографы. Как, например, экспериментально используются учебные модули и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) головного мозга водителей при обучении навыков безопасного вождения [9, 10]. Подобные средства контроля можно использовать для инструментальной проверки профессиональной готовности пилотов по выше указанному психологическому параметру.
Следует обратить внимание на то, что авиакатастрофы в 1997 году в Индонезии самолета авиакомпании Silk Air, египетского авиалайнера Boeing 767 в 1999 году и самолета Airbus A320 произошли при ситуациях, когда один из пилотов покидал свое рабочее место.
Правила по технике безопасности запрещают работу одного человека в опасных условиях. Можно отнести нахождение одного пилота в закрытой кабине самолета перевозящего более сотни пассажиров к грубому нарушению таких правил. Составителям правил поведения экипажа самолета необходимо исключить выше рассмотренную ситуацию, допуская в кабину одного из членов экипажа в кабину пилотов на время отсутствия одного из пилотов. Это позволит снизить риск, как ранее задуманного суицида одного из пилотов, так и спонтанного желания выполнить это. Как было сказано выше, реакция человека, находящегося в тревожном состоянии ускоряется, и он может быстро среагировать на удобную ситуацию.
Очевидно, в последовательной цепочке действий пилот-самолет надо усиливать обратную связь между самолетом и человеком для контроля за действиями пилота.
Из данных расшифровки самописца лайнера Airbus A320 видно, что второй пилот вручную изменил режим работы автопилота, установив его на минимальную высоту полета в 100 футов. При существующих технических возможностях такого заведомо неправильного действия пилота можно было бы избежать. Для каждого полета утверждается маршрут, которого придерживается пилот. Там определены основные параметры перемещения самолета по маршруту. Технически возможно разработка некоего интеллектуального агента в виде интеллектуального дублера пилота (ИДП), в который загружались бы параметры маршрута и он контролировал бы движение самолета по поступающей в него текущей информации. При превышении допустимых отклонений от заданных параметров полета такой ИДП, наделенный искусственным интеллектом, ставит об этом в известность пилотов и наземного диспетчера. При критической ситуации по запросу им диспетчера и ответной команды диспетчера (а возможно и без нее) блокирует действия пилотов и берет управление полетом на себя. Необходимо предусмотреть и техническую возможность посадки самолета таким ИДП.
Третье стороне в осуществлении полета — диспетчеру при нестандартных ситуациях можно было бы предусмотреть возможность активации работы ИДП и взаимодействия с ним для обеспечения безопасности полета.
ВЫВОДЫ
Использование устройств для оценки уровня тревожного состояния пилотов позволит значительно снизить влияние на безопасность полетов такого человеческого фактора, как негативное эмоциональное состояние пилота. Подобную оценку на основе анализа параметров ВСР целесообразно использовать для проверки авиадиспетчеров. Особое внимание надо уделять психологической подготовке персонала с использованием инструментальных средств. В перспективе возможно использование интеллектуального дублера пилота.
ЛИТЕРАТУРА
- Co-Pilot in Germanwings Crash Hid Medical Condition From Employer, Prosecutors Say. By Melissa Eddy, Dan Bilefsky and Nicola Clark. NY Times. march 27, 2015
- Клецкин С., Козлов М. О необходимости оценки эмоционального состояния пилотов. NIZI.co.il / Наука и жизнь Израиля. 17.05.2014г.
- Koзлов М.В. Компьютерно-мозговая модель памяти и принятия решений для сложных систем // Вісник ЖДТУ / Технічні науки. — 2013. — №2(65). — P. 95—104.
- Gross J.J. Emotion Regulation in Adulthood: Timing is Everything / Current Directions in Psychological Science — Vol. 10. № 6. — Pp. 214—219.
- Marcus E. Raichle, Abraham Z. Snyder. A default mode of brain function: A brief history of an evolving idea / NeuroImage 37 (2007) — Р.1083—1090.
- Козлов М. Возможные последствия дефолтного состояния мозга. Сборник трудов виртуальной научной конференции «Исследования в области прикладных наук-2014»//Арад (Израиль), декабрь 2014, Издательство ИПИ. -С. 153-158.
- Баевский, Р. М., Иванов, Г. Г., Чирейкин Л.В., Гаврилушкин, А. П., Довгалевский, П. Я., Кукушкин, Ю. А., Миронова, Т. Ф., Прилуцкий, Д. А., Семенов, А. В., Федоров, В. Ф., Флейшман, А. Н., Медведев, М. М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем. (методические рекомендации). / В помощь практическому врачу// Вестник аритмологии.— 2001 — N24, С.65— 87.
- Heart rate variability. Standatds of Measurement, Physiological interpretation and clinical use. European Heart Journal (1996) 17, Р.354—381.
- Horrey W.J. Effects of a Computer-Based Training Module on Drivers’ Willingness to Engage in Distracting Activities / William J. Horrey, Mary F. Lesch, Arthur F. Kramer, David F. Melton // Human Factors. v. 51, №4. – Pp. 571-581.
- Understanding the distracted brain. Why driving while using hands-free cell phones is risky behavior/ distracteddriving.nsc.org. U.S. National Safety Council. White Paper. March 2010. P.22
