基于空中交通复杂性的管制员通话负荷回归分析

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1、第４５卷第１期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．１２０１５年１月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪａｎ．２０１５基于空中交通复杂性的管制员通话负荷回归分析温瑞英，王红勇（中国民航大学空中交通管理学院，天津３００３００）摘要：管制员工作负荷的合理评估对保障空中交通系统安全运行具有重要作用。基于空中交通复杂性提出了一种管制员通话负荷的定量化预测方法，首先采集厦门空管站的雷达数据计算得出９个空中交通复杂性评价指标数据，通过共线性诊断发现复杂性指标间存在较强的多重共线性，进而采用主成分分析方法从多个复杂性评价指标中提取了２个主成分，最后基于多元线性回归分析

2、方法建立了管制员通话负荷与交通复杂性评价指标间的定量关系，并通过实测通话数据进行验证。关键词：交通复杂性；管制员工作负荷；回归分析；主成分分析中图分类号：Ｖ３２８文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１５）０１桘００１４桘０３RegressionAnalysisofCommunicationWorkloadBasedonAirTrafficComplexityＷＥＭＲｕｉ桘ｙｉｎｇ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ桘ｙｏｎｇ（AirTrafficManagementCollege，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin３００３００，Chin

3、a）Abstract：Ｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｌｏａｄｈａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｇｕａｒａｎｔｅｅｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｉｒｔｒａｆｆｉｃｓｙｓｔｅｍ．Ａｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｏｒｋｌｏａｄｉｓｐｕｔｆｏｒ-ｗａｒｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅａｉｒｔｒａｆｆｉｃｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．９ｔｙｐｉｃａｌｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｆａｃｔｏｒｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒａｄａｒｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｄａ

4、ｔａｏｆＸｉａｍｅｎａｉｒｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｍｕｌｔｉ桘ｃｏ桘ｌｉｎｅａｒｉｔｙａｍｏｎｇｖａｒｉｏｕｓｃｏｍ-ｐｌｅｘｉｔｙｆａｃｔｏｒｓｉｓｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｏ桘ｌｉｎｅａｒｉｔｙｄｉａｇｎｏｓｉｓ．２ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｂｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｍｕｌｔｉｐｌｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｆａｃｔｒｏｒｓｂｙｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｎ-ｔｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｌｏａｄａｎｄｔｒａｆｆｉｃ

5、ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｆａｃｔｏｒｓａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｂｙｔｈｅｐｉｌｏｔ／ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｖｏｉｃｅｃｏｍｍｕ-ｎｉｃａｔｉｏｎｄａｔａ．Keywords：ｔｒａｆｆｉｃｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｏｒｋｌｏａｄ；ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ引言［５］制员的工作负荷水平，该方法可以更全面、客

6、观地把近年来持续增长的空中交通流量给当前的空域系握空中交通系统的运行规律，有助于精确描述当前大统带来了极大的安全压力，同时也增大了管制员指挥流量、高密度交通环境下的管制强度。１９９８年，ＮＡＳＡ的工作量和难度，增加了管制员的工作负荷。管制员等单位和组织提出了动态密度的概念，用来反映扇区工作负荷的精确评价和预测对保障飞行安全、提升管航班流的活动特征对管制员工作负荷的影响程度，涉制服务品质具有重要意义。及的交通复杂性因素包括动态特征、航空器密度和冲［６］管制工作负荷的研究主要集中在以下三方突因素等。２０１０年，杨家忠通过雷达管制模拟实［１－２］面。第一是通过测量管制员的生理和

7、行为特征，验，验证了扇区内航空器数量以及航空器的飞行速度、［３］得出管制工作负荷强度；第二是通过观察和问卷调飞行高度的动态变化特性都会影响管制员的脑力负［４］［７］查形式对管制工作负荷进行主观评价；第三是在空荷。２０１３年，王红勇等基于航空器迫近效应、冲突中交通管理领域中引入复杂性科学相关思想，通过研效应等提出了２种扇区复杂度的计算方法，对精确把［８］究不同管制指挥空域下交通特性的复杂程度，确定管握扇区服务能力提供支持。上述研究缺乏空中交通收稿日期：２０１４－１１－１９修订日期：２０１４－１２－１５基金项目：国家自然科学基金委