मई 24, 2018, द्वाराएयरोस्पेस नॉटिंघम

मानव-केंद्रित प्रणाली डिजाइन के साथ सुरक्षित और कुशल हवाई अड्डे के संचालन का समर्थन करना डॉ एलिजाबेथ अर्गिल द्वारा

डॉ एलिजाबेथ अर्गिल इंस्टीट्यूट फॉर एयरोस्पेस टेक्नोलॉजी (IAT) के साथ एक रिसर्च फेलो हैं और के सदस्य हैंमानव कारक अनुसंधान समूह (एचएफआरजी) नॉटिंघम विश्वविद्यालय में। इस विषय पर उनके हालिया काम पर कॉग्निशन, टेक्नोलॉजी एंड वर्क में एक लेख में अधिक विस्तार से चर्चा की गई है, और उन तक इस तक पहुंचा जा सकता हैईमेलया उसका अनुसरण करकेअनुसंधान गेटतथालिंक्डइन.

पार्श्वभूमि

2016 में 470,000 से अधिक उड़ानों के साथ, लंदन हीथ्रो यूके का सबसे व्यस्त हवाई अड्डा है, जो 84 देशों में 190 अन्य वैश्विक हवाई अड्डों की सेवा करता है। समायोजित करने के लिएउड़ान की बढ़ती मांग कुशल और सुरक्षित हवाई अड्डे के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए हवाई अड्डे के संसाधनों का इष्टतम आवंटन तेजी से महत्वपूर्ण है। पिछले दो वर्षों से, मैं नॉटिंघम विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम का हिस्सा रहा हूं जो उड़ान शेड्यूलिंग, रूटिंग में लगे हवाई यातायात नियंत्रकों के लिए उपयोगकर्ता-केंद्रित, अनुकूलन-आधारित निर्णय समर्थन उत्पादों को विकसित करके इस लक्ष्य में योगदान दे रहे हैं। और संसाधन आवंटन। हम एक शोध ढांचे को नियोजित करते हैं जो वास्तविक दुनिया के अवलोकन और प्रयोगशाला-आधारित प्रयोग के माध्यम से एकत्रित मानव व्यवहार और संज्ञान की समझ में सिस्टम डिज़ाइन को आधार बनाता है।

 

प्रस्थान बोर्ड एलएचआर

सुरक्षा सुधार

हाल के वर्षों में, दुनिया भर में विमानन प्राधिकरण हवाई यातायात नियंत्रक निर्णय लेने में सहायता करने, सुरक्षा में सुधार करने और करने के लिए सिस्टम विकसित कर रहे हैंपर्यावरणीय प्रभाव को कम करें विमानन के एस। आज तक, विश्वविद्यालय के सदस्यकंप्यूटर विज्ञान के स्कूलऔर यहएयरोस्पेस प्रौद्योगिकी संस्थानआगमन शेड्यूलिंग सहित परिचालन संबंधी मुद्दों को हल करने के लिए अनुकूलन तकनीकों का लाभ उठाने वाले उपकरणों के विकास का नेतृत्व किया है [1], प्रस्थान समय-निर्धारण [2][3][4], और ग्राउंड मूवमेंट मैनेजमेंट [5][6 ]. उनके शोध के आधार पर एल्गोरिदम को हीथ्रो में नई सहयोगी निर्णय लेने की प्रणाली में एकीकृत किया गया है। इस प्रणाली के परिणामस्वरूप रिकॉर्ड चरम प्रस्थान दर, व्यवधान से बेहतर वसूली और £2M ईंधन की बचत हुई है[7].

हवाई यातायात नियंत्रक उड़ान के विशेष तत्वों के विशेषज्ञ होते हैं , कुछ नियंत्रक मार्ग में उड़ानों का प्रबंधन करते हैं, अन्य टर्मिनल हवाई क्षेत्र के भीतर उड़ानों का प्रबंधन करते हैं, और अन्य हवाई अड्डे के टैक्सीवे, होल्डिंग क्षेत्रों और रनवे के माध्यम से विमान की आवाजाही का प्रबंधन करते हैं। हमारे शोध ने मुख्य रूप से हवाई अड्डे के यातायात और संचालन के प्रबंधन से संबंधित अपने काम में बाद वाले सहायक टावर नियंत्रकों पर ध्यान केंद्रित किया है। हवाई अड्डे की सतह के संचालन का अनुकूलन क्यों महत्वपूर्ण है, इस बारे में अधिक जानकारी के लिए, मैं पाठक को अपने सहयोगी को निर्देशित करता हूंउस विषय पर क्रिस्टोफ़स का ब्लॉग पोस्ट.

एयरोस्पेस टेक्नोलॉजी सेंटर, नॉटिंघम विश्वविद्यालय।

प्रमुख लाभ क्या हैं?

हवाई अड्डे के संचालन के प्रबंधन के लिए अनुकूलन-आधारित निर्णय समर्थन का उपयोग करने के कई संभावित लाभ हैं। अन्य सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों की तरह, हालांकि, डिजाइन प्रक्रिया के दौरान उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं पर विचार करना प्रभावी मानव-सिस्टम एकीकरण सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है जो सुरक्षा और सिस्टम के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। मानव व्यवहार और कार्यस्थल में प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कारकों को समझने से शोधकर्ताओं को मदद मिल सकती है:

  • यह पहचानने के लिए कि प्रौद्योगिकी कार्यकर्ता प्रदर्शन और सिस्टम दक्षता का सर्वोत्तम समर्थन कहां कर सकती है
  • सिस्टम डिजाइनरों को ऐसे समाधान विकसित करने में मदद करने के लिए जो उपयोगकर्ताओं की ताकत और कम्प्यूटेशनल सिस्टम की ताकत का लाभ उठाते हैं
  • निर्णय समर्थन एल्गोरिदम और स्वचालन की पारदर्शिता और डिजाइन को बढ़ाने के लिए

हमारे पर निर्माणसूचना प्रस्तुति,हमने हाल ही में एक लेख प्रकाशित किया हैमानव कैसे एक वाहन रूटिंग और शेड्यूलिंग ऑप्टिमाइज़ेशन समस्या को हल करते हैं, इस बारे में एक जांच का वर्णन करते हुए - हमारे निष्कर्षों ने संकेत दिया कि निर्णय समर्थन प्रदान किए जाने पर मानव समस्या हल करने वालों ने बेहतर प्रदर्शन किया, जिसने समस्या स्थान को प्रभावी ढंग से सीमित कर दिया।

2017 वार्षिक सूचना बैठक

एयरक्राफ्ट रूटिंग बोर्ड गेम के साथ समस्या समाधान का अध्ययन

हीथ्रो के रनवे होल्डिंग क्षेत्रों के मानचित्रों के आधार पर, हमने एक बोर्ड गेम बनाया जिसमें खिलाड़ी दिए गए शेड्यूल के अनुसार रनवे से उड़ान भरने के लिए विमानों के एक सेट को रूट करने के लिए जिम्मेदार थे। प्रस्थान करने वाले विमानों को रूट करने और अनुक्रमित करने के दौरान खेल टावर नियंत्रकों के कार्यों के प्रकार के एक सार संस्करण का प्रतिनिधित्व करता है। बिना हवाई यातायात नियंत्रण अनुभव वाले तीस प्रतिभागियों ने दो गेम खेले जिनमें प्रत्येक विमान को रनवे से समय पर प्रस्थान करने के लिए लक्ष्य था और कम से कम संभव मोड़ों में। आधे खेलों में, हमने प्रतिभागियों से एक विशिष्ट क्रम में विमान को टेक-ऑफ करने के लिए कहा। खेलों के दूसरे भाग में, हम प्रतिभागियों को टेक ऑफ ऑर्डर तय करने देते हैं, लेकिन हमने प्रत्येक उड़ान के लिए एक नियत तारीख (टर्न नंबर) निर्दिष्ट की है; इस बिंदु के बाद उड़ान भरने वाले किसी भी विमान को विलंबित माना जाता था।

बोर्ड गेम में हिस्सा लेते हुए।

प्रतिभागियों ने वाहन रूटिंग समस्याओं को कैसे हल किया, इस बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए, हमने प्रत्येक गेमप्ले सत्र को रिकॉर्ड किया और प्रतिभागियों द्वारा उत्पन्न प्रत्येक समाधान का रिकॉर्ड भी रखा। हम यह पहचानने में रुचि रखते थे कि किन प्रतिभागियों ने प्रत्येक गेम के लिए इष्टतम समाधान पाया- यानी, सभी विमानों को सही क्रम में उड़ान भरने या कम से कम देरी के साथ खेल को कम से कम घुमावों में पूरा करना। आठ प्रतिभागियों ने इष्टतम समाधान के साथ प्रत्येक में एक गेम पूरा किया, और दिलचस्प बात यह है कि उनमें से सात समाधान अधिक प्रतिबंधात्मक खेलों में पाए गए जहां हमने टेक-ऑफ अनुक्रम निर्दिष्ट किया था।

 

हमने क्या पाया?

हम चाहते हैं

हमारे निष्कर्ष दिलचस्प हैं क्योंकि वे मानव अनुकूलन समस्या समाधान को बेहतर ढंग से समझने में हमारी सहायता करते हैं, बल्कि इसलिए भी कि भविष्य में निर्णय समर्थन प्रणालियों के डिजाइन पर उनके प्रभाव पड़ते हैं। हमारे शोध के आधार पर, हम मानते हैं कि वाहन रूटिंग और शेड्यूलिंग निर्णयों के लिए जिम्मेदार लोग-जैसे टावर नियंत्रक-को उस तकनीक से लाभ हो सकता है जो योजना गतिविधियों के लिए निर्णय समर्थन प्रदान करती है।

 

अनुकूलन-आधारित निर्णय समर्थन, कार्य प्रदर्शन और अनुभूति के बीच संबंधों को समझने के लिए अभी भी बहुत कुछ करने की आवश्यकता है। हवाई यातायात नियंत्रण सहित कई जटिल सामाजिक-तकनीकी प्रणालियों में मानव प्रदर्शन के लिए स्थिति जागरूकता और कार्यभार जैसे प्रबंधन कारक महत्वपूर्ण हैं। हमारा काम दर्शाता है कि व्यवहार अनुसंधान हमें यह पहचानने में मदद कर सकता है कि उपयोगकर्ता की संज्ञानात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए निर्णय समर्थन और अन्य स्वचालित प्रणालियों को कैसे डिज़ाइन किया जा सकता है। बदले में, यह संभावित रूप से उपयोगिता में सुधार कर सकता है और भविष्य के निर्णय समर्थन प्रणालियों की उपयोगकर्ता स्वीकृति को समाप्त कर सकता है।

अध्ययन के बारे में अधिक विस्तार से पढ़ने के इच्छुक पाठक कॉग्निशन, टेक्नोलॉजी एंड वर्क में प्रकाशित पेपर को देख सकते हैं।इसका शीर्षक है, "मानव प्रदर्शन और एक विमान मार्ग और अनुक्रमण समस्या को हल करते समय रणनीति: एक प्रयोगात्मक दृष्टिकोण" और एक खुली पहुंच प्रति उपलब्ध हैयहां.

संदर्भ

[1] स्टर्गियानोस सी, एटकिन जेएडी, शिट्टेकट पी, नोर्डलैंडर टीई, गेराडा सी, मोरवन एच (2015) हवाई अड्डे के ग्राउंड मूवमेंट पर पुशबैक देरी के प्रभाव जर्नल ऑफ एप्लाइड ऑपरेशनल रिसर्च 7:68-79

[2 ] एटकिन जेएडी (2008) लंदन हीथ्रो हवाई अड्डे पर टेक-ऑफ रनवे शेड्यूलिंग के लिए ऑन-लाइन निर्णय समर्थन। नॉटिंघम विश्वविद्यालय

[3 ] डी मायरे जी, एटकिन जेएडी, बर्क ईके (2017) इष्टतम रनवे अनुक्रमण परिवहन विज्ञान के लिए प्रूनिंग नियम https://pubsonline.informs.org/doi/abs/10.1287/trsc.2016.0733 doi: उन्नत ऑनलाइन प्रकाशन से प्राप्त किया गया। 10.1287/trsc.2016.0733

[4 ] स्टर्गियानोस सी, एटकिन जेएडी, शिट्टेकैट पी, नोर्डलैंडर टीई, गेराडा सी, मोरवन एच (2016) हवाई अड्डों पर जमीन पर प्रस्थान करते समय पुशबैक समय और आगमन पर विचार करने का महत्व। इन: एप्लाइड ऑपरेशनल रिसर्च पर 8 वां अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन (आईसीएओआर 2016), रॉटरडैम, नीदरलैंड, 2016। पीपी 41-46

[5 ] एटकिन जेएडी, बर्क ईके, रवीज़ा एस एयरपोर्ट ग्राउंड मूवमेंट प्रॉब्लम: पास्ट एंड करंट रिसर्च एंड फ्यूचर डायरेक्शन। में: वायु परिवहन में अनुसंधान पर चौथे अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन की कार्यवाही (आईसीआरएटी), बुडापेस्ट, हंगरी, 2010। पीपी 131-138

[6 ] वेइज़र एम, चेन जे, रवीज़ा एस, एटकिन जेएडी, स्टीवर्ट पीए हरित हवाईअड्डा ग्राउंड मूवमेंट के लिए अनुमानी दृष्टिकोण। इन: 2014 आईईईई कांग्रेस ऑन इवोल्यूशनरी कंप्यूटेशन (सीईसी), 6-11 जुलाई 2014 2014। पीपी 3280-3286। डीओआई: 10.1109/सीईसी.2014.6900372

[7] यूरोकंट्रोल ए-सीडीएम प्रभाव आकलन:http://www.eurocontrol.int/sites/default/files/publication/files/a-cdm-impact-assessment-2016.pdf, पृष्ठ 109-112

प्रकाशित किया गया थाएयरोस्पेस अनुसंधानयूरोपमानव परिबलउद्योग अंतर्दृष्टिअवर्गीकृतनॉटिंघम विश्वविद्यालय