飞行疲劳研究综述
国际民航组织,将疲劳定义为:由于睡眠不足昼夜节律相位或工作量超负荷而导致的精神或身体表现能力下降的生理状态,。飞机在全球多个时区运行,短途、多航段和长途飞行都面临挑战。此外,技术的发展使飞机比过去飞得更远。在这种环境下,各种因素都会影响飞行员的机敏度、判断力和表现。这些因素包括:飞行时间;昼夜或昼夜转换;白天睡眠时间;连续工作期间的休息时间;给定时间段内的起飞和降落次数;时区变化对昼夜节律的影响;提前开始时间;还有通勤。该提案包括与飞行员通勤有关的规定,包括在确定休息时间时考虑通勤时间,以及考虑与飞行员基地有关的飞行和值班时间。联邦航空局欢迎公众就解决这一重要问题的策略发表意见。虽然联邦航空局的规定已经规定飞行员必须适合执行任务,但联邦航空局提议加强这一要求。根据该提议,如果飞行员过于疲劳,航空公司将无法指派(而且,飞行员也无法接受)任务。此外,如果公司员工怀疑飞行员在飞行过程中过于疲劳而无法履行职责,则可以向航空公司报告该信息,以便航空公司确定飞行员是否过于疲劳而无法飞行。
从测量的角度来看,人员疲劳实时测量有两种方法:主观方法和客观方法。生化指标来判断疲劳状况,肺、脑等多个系统,,受试者疲劳信息,但目前多用于实验室研究,不适合在实际操作中应用。主观方法主要依靠各种自评量表,通过受试者的主观疲劳感来确定其疲劳状况。常用的自评量表有:卡罗林斯卡嗜睡量表、艾普沃思嗜睡量表、桑佩雷利量表等,但该方法主观程度较高,易受被试情绪的影响。从预测的角度来看,许多国家普遍采用生物数学模型来预测人员的疲劳状况,但这种模型被认为是不完善和暂时的科学工具,各国开发的模型也存在一定的局限性和不足。
Caldwell和Caldwell(2016)强调,需要摆脱疲劳只是一种心理状态而不是真实和有形的东西的误解。
对工作场所的疲劳已经进行了充分的研究(Bowden和Ragsdale,2018)。然而,航空疲劳的研究仍然不足,学者们在研究人类运输操作人员的消耗时,对如何操作疲劳还没有达成一致意见(Phillips,2015)。一些关于疲劳所带来的风险的模型系统,已经被开发出来(例如,疲劳风险管理系统(FRMS),避免疲劳调度工具(FAST),睡眠、活动、疲劳和任务有效性(SAFTE)。
Davidovi′c等人(2018)研究了巴士和卡车司机的疲劳。他们发现,昼夜节律、睡眠和工作因素对司机的疲劳有影响。他们得出的结论是,司机工作时间超过法定限度,驾驶性能下降更多,参与事故的机会增加。安德森等人(2017)研究了限制卡车司机工作时间和驾驶时间的服务时间规定政策的变化,以减少涉及卡车的疲劳相关事故,并得出结论,他们没有导致事故的明显变化。
多年来,航空业的疲劳一直是国家运输安全委员会(NTSB,2016)关注的十大安全问题之一。尽管百分比各不相同,但据估计,60-80%的航空事故是由人为错误造成的(ShappellWiegmann,1996)。人为错误被定义为在没有一些不可预见的事件的干预下,计划中的行动未能达到预期目的(Reason1997)。因此可以理解,人为错误通常与预先计划的行动有关,特别是在复杂度较高的系统内,人的因素在过程的某些阶段发生了故障。如今,在航空事故中,人为错误的贡献已经成为一个主要因素,因为在1992年至2001年期间,66%的机身损失事故与飞行人员有关(波音公司,2006)。人为错误在通用航空中的影响甚至更为显著。例如,2006年在美国发生的致命事故中,有79%是由飞行员的错误造成的(Krey,2007)。
92%的飞机与地面车辆或机场结构的碰撞都是人为错误造成的,不包括滑行道的操作,全球航空业每年的损失约为100亿美元(Lacagnina,2007)。疲劳被认为是影响飞行机组成员决策的最关键因素之一。Caldwell(2005)介绍了美国国家运输安全委员会(NTSB)对1978年至1990年美国国内航空公司重大事故的研究,该研究估计疲劳导致了4%至7%的民用航空事故(Kharoufah等人,2018)。
此外,Caldwell(2005)提出了一项对飞行人员的调查,接受调查的国际机组人员表示,困倦和昏昏欲睡、认知迟钝、注意力不集中是飞行人员疲劳的常见原因。国际飞行员经常把疲劳归咎于睡眠不足和与时区转换有关的昼夜节律紊乱。此外,调查发现,大约70%的公务机飞行员报告说他们在飞行中睡着了。同时,90%接受调查的飞行人员建议,在他们的操作环境中,飞行安排是减少疲劳的主要因素(Caldwell,2005;Kharoufah等人,2018)。在欧洲进行的研究表明,50-54%的飞行员承认在驾驶舱内睡着了(BALPA2015)。疲劳会损害警觉性和整体表现,会对航空安全构成巨大威胁(Wise,2010;联邦航空管理局,