Download - Prise en compte des facteurs humains dans le contrôle aérien. Le cas de la délégation de tâches sol-bord Laurence Rognin – Pacte Novation pour EUROCONTROL.

Prise en compte des facteurs humains dans Prise en compte des facteurs humains dans le contrôle aérien.le contrôle aérien.Le cas de la délégation de tâches sol-bordLe cas de la délégation de tâches sol-bord

Laurence Rognin – Pacte Novation pour EUROCONTROL

Isabelle Grimaud – CRNA Sud-Est pour EUROCONTROL

Eric Hoffman – Centre Expérimental EUROCONTROL, Brétigny

Karim Zeghal – Steria Air Transport dept. pour EUROCONTROL

http://www.eurocontrol.fr/projects/freer/eacac.htm

Journée Club SEE-SIC Facteurs humains, 19 avril 2001

2SEE Facteurs humains, 19 avril 2001

PlanPlan Introduction sur Facteurs Humains

Contexte du contrôle aérien

Démarche méthodologique

– Systémique, écologique et itérative

– Définition et évaluation du concept de délégation

Résultats et leçons tirées

Perspectives et conclusions


Démarche facteurs humainsDémarche facteurs humains

Objectif: comprendre réalité des situations pour supporter la conception (e.g. tâche vs. activité)

Moyens– Observations en situation réelle

– Simulations, expérimentations


Facteur humain et systèmes complexesFacteur humain et systèmes complexes

Paradoxe de la contribution de l’Homme– Source d’infiabilité

• Capacités limitées

• Erreurs, lapsus

– Support pour la sûreté de fonctionnement • Prévention: compétences, anticipation

• Détection: reconnaissance d’intentions, partage informations implicites

• Recouvrement: polyvalence, boucles de régulation


Approche FH et systèmes critiquesApproche FH et systèmes critiques

Contribution à la conception / évolution– Analyse des besoins

– Contexte d’utilisation

– Acceptabilité sociale, appropriation et formation

Contribution à la validation– Robustesse du système (situations nominales/dégradées)

– Impact sur individu (charge, stress, awareness)

– Impact sur activité (stratégies, performances)


Le domaine du contrôle aérienLe domaine du contrôle aérien

Contrôle aérien: assurer séparation entre avions

Futur (+10 ans): augmentation du trafic (x2)– Augmenter capacité en maintenant niveau de sécurité actuel


Contexte: évolution du système ATCContexte: évolution du système ATC Augmentation «capacité» horizon 2005-2010

– Accroître le trafic, optimiser l’espace

→Augmenter «efficacité» des contrôleurs

Contraintes– Faisabilité technique (technologies disponibles)

– Acceptabilité opérationnelle (faibles modifications de tâches, formation)

Pistes d’étude: allocation de fonctions entre

– Contrôleurs / systèmes : outils d’aide, automatismes

– Contrôleurs / équipages– « free flight »: contrôle par exception « clairance à vue » : transfert du maintien de séparation à bord

Délégation partielle (limitée et ponctuelle) de tâches du sol vers le bord


Démarche méthodologique Démarche méthodologique

Étapes– Position du problème (free flight et autres approches)

– Définition du concept et de son contexte d’utilisation

– Évaluation de l’acceptabilité du concept

Approche– Systémique: intégration sol et bord

– Écologique: centrée utilisateur et participative

– Itérative et incrémentale


ObservationDebriefingQuestionnairesLog files analysis

Approche itérative et incrémentaleApproche itérative et incrémentale

Define conceptIdentify contextIdentify procedures

Traffic samplePhraseologyProcedures

Simulation 1

Controllers needsPseudo pilots needs

ProceduresPhraseologyPseudo pilots HMI

Pilots needsPseudo pilots needsControllers needs

Multi Cockpit simulatorPseudo pilot HMIATCo marking functions

Simulation 2

Simulation 3

Users requirements

Prototyping

Evaluation

Analysis

Traffic sampleObservationDebriefingQuestionnairesLog files analysis

ObservationDebriefingQuestionnairesLog files analysis


Définition du concept et de son utilisationDéfinition du concept et de son utilisation Distribution contrôleur/pilote

Contrainte initiale

– Conserver rôles actuels: contrôleurs stratégie / pilotes exécution

Principes de base

– Délégation à l’initiative du contrôleur (acceptée par pilote)

– Délégation limitée: seulement tâches de «bas niveau»(surveiller, exécuter instruction)

– Utilisation flexible: délégation selon contexte (choix, niveau)

Applications: zone terminale et en-route


Distribution de tâches contrôleurs / pilotesDistribution de tâches contrôleurs / pilotes

Contrôleur: “Reduce Speed 250kts ” “Reduce Speed 220kts ” “Reduce Speed 180kts ”

.... .

Contrôleur : “Remain 8NM behind target”

Sans délégation vs. Avec délégation


Évaluation du conceptÉvaluation du concept

Acceptabilité opérationnelle et «efficacité» Impact (contrôleur et pilote) sur

– Tâches (contenu, durée)

– Charge de travail – Type de «monitoring» (actif, périphérique)

– «Situation awareness»

– Fiabilité• Redondances (planning/radar, contrôleur/pilote, pilotes)

• Boucles de contrôle/régulation (surveillance, écoute flottante)

• Filets de sauvegarde (marges de séparation, «party line»)


Expérimentations Expérimentations

Phase 1 (Juin 99): Évaluer la faisabilité du concept– 1 secteur, 2 avions équipés, échantillon faible trafic

– 5 contrôleurs, 2 pilotes et 2 pseudo pilotes

Phase 2 (Juin 00): Évaluer acceptabilité opérationnelle– 2 secteurs, tout trafic équipé, trafic réaliste

– 6 contrôleurs, 4 pseudo pilotes

Phase 3 (Novembre 00): Phase 2 + Intégrer partie sol– 2 secteurs, tout trafic équipé, simulateur de cockpit, trafic réaliste

– 6 contrôleurs, 4 pseudo pilotes, 5 pilotes


Situation expérimentaleSituation expérimentaleControllers Position

Pseudo-pilot Position

MCS Pilot Position

R/T R/T

Trafficdata

...

. .


Données recueilliesDonnées recueillies

Observations temps réel

Questionnaires, debriefing collectifs, ISA, NASA-TLX et autres mesures de workload (eye-tracker)

Enregistrements (logs)– Stratégies contrôleurs (séquences et trajectoires)

– Nombre, durée et chronologie des tâches (anticipation)

– Distribution temporelle des activités


RésultatsRésultats

Concept compris et accepté

Workload: «mesurée» vs. «ressentie»

Efficacité: réduction nombre d’instructions, directs donnés plus tôt

Sécurité

– «Situation Awareness»: similaire ou meilleure

– Question de responsabilité et de «filet de sauvegarde»


Leçons tirées Leçons tirées

Acceptation théorique plutôt qu’opérationnelle Pertinence du concept de délégation, mais...

– Nouvelles expérimentations (approfondir)

– Amélioration système (écran radar et écran cockpit)

– Problème de responsabilité Perfectionner plan expérimental

– Similarité entre expé et pratiques actuelles (approche, strips)

– Réduire divergence entre résultats objectifs et subjectifs Compréhension et connaissances mutuelles


PerspectivesPerspectives

Améliorer qualité des données subjectives– Auto-confrontation et «critiques» collectives

– Debriefing collectifs avec contrôleurs et pilotes

Réduire biais: améliorer formation et définition profils

Approfondir analyse quantitative de la sécurité– Indicateurs / métriques

– «Situation awareness»

– «De-responsabilisation» (sur-confiance, implication réduite)

– Recouvrement de situations dégradées


ConclusionConclusion

Évolution d’un système socio technique complexe– Objectif: maintenir sécurité malgré besoins capacité

Démarche méthodologique– Acceptabilité opérationnelle (utilisabilité, mise en œuvre)

– «Efficacité» du concept (impact sur capacité et sécurité)

Approche facteurs humains– Systémique: niveau socio technique

– Écologique: centrée sur utilisateur et participative

– Itérative: besoins, spécifications, évaluation