Stöðug aukning hefur verið í flugumferð síðastliðna áratugi og eru spár sammála um að ekkert lát verði á þeirri aukningu  í nánustu framtíð. Rannsóknir hafa sýnt að það sem gæti einna helst haldið aftur af þeirri þróun sé takmarkað framboð af hæfum flugumferðastjórum til starfa við flugumferðastjórn. Um er að ræða verulega krefjandi starf sem kallar á aukna eftirspurn eftir einstaklingum með sérstaka hæfni. Til að mæta þessari eftirspurn væri hægt að leggja áherslu á að fjölga flugumferðastjórum, finna leiðir til að auka afkastagetu þeirra eða auka afkastagetu kerfisins í heild sinni. Á sama tíma er vert að hafa í huga mikilvægi þess að viðhalda þarf ströngum öryggisviðmiðum.

Rannsóknir okkar hafa það að markmiði að þróa mæli sem fylgist með flugumferðastjórum í starfi og gefur til kynna þegar of mikið vinnuálag er til staðar til að hann geti leyst úr ástandinu á öruggan og fullnægjandi hátt. Hingað til hefur fjöldi flugvéla á umsjónarsvæði verið sú mælieining sem notuð hefur verið til að mæla vinnuálag og áætla nauðsynlegan fjölda flugumferðastjóra fyrir vaktir. Hins vegar segir fjöldinn bara hálfa söguna þar sem ekki er tekið tillit til afstöðu þeirra gagnvart hvor öðrum og hversu mikil afskipti þarf að hafa af þeim.

Vinnuálag flugumferðastjóra

Dregin er upp mynd af vinnuálagi flugumferðstjóra í mynd 1, og er líkanið lykkja með afturvirkniáhrifum þar sem útmerkið hefur áhrif á innmerkið, þ.e. aðgerðir flugumferðastjóra hafa áhrif á ástand flugsvæðis hans sem hafa svo hugsanlega áhrif til breytingar á seinni tíma ákvarðanir flugumferðastjórans. Staða flugsvæðis á hverjum tímapunkti gefur til kynna það flækjustig sem flugumferðastjórinn þarf að takast á við. Þetta flækjustig veldur vinnuálagi sem skiptist annars vegar í verkefnaálag og hins vegar hugrænt álag.

Mynd 1. irlit yfir vinnuálag flugumferðastjóra á hverjum tímapunkti

Verkefnaálag tekur til þess verkefnis sem liggur fyrir óháð því hver leysir það. Um verkefnaálag er oftast hægt að nálgast mælanlegar upplýsingar til að nýta í vinnuálagsmæli. Hugrænt vinnuálag (e. cognitive workload) er vandasamara hugtak og tekur til þeirra huglægu (e. subjective) þátta sem viðkemur manneskjunni sem leysir verkefnin. Um er að ræða mannlega þáttinn sem er mjög einstaklingsbundinn og tekur til m.a. aldurs, reynslu, líkamlegs ástands, persónuleika og hæfileika viðkomandi. Flugumferðastjórinn sinnir starfi sínu með því að hafa eftirlit með stöðu umferðar og tekur svo í kjölfarið ákvörðun sem hefur áhrif á stöðu svæðis. Niðurstaðan gæti verið sú að aðgerða sé ekki þörf og að nægjanlegt sé að fylgjast með hvort mál leysast af sjálfu sér. Ef flugumferðarstjórinn er hins vegar undir miklu vinnuálagi  gæti komið til þess að hann taki ákvörðun í samræmi við það álag á kostnað þess hversu nauðsynleg aðgerðin hefði verð. Mikið álag getur þar af leiðandi leitt til annarrar ákvörðunar en ella hefði verið tekin.

Vinnuálagsmælir

Til að hanna sjálfvirkan mæli fyrir vinnuálag þurfa þær færibreytur sem gefa best til kynna slíkt álag að vera þekktar. Því þarf að fara fram rannsóknarvinna til að greina þær breytur sem hafa ekki verið skilgreindar áður eða ekki er hægt að nálgast á mælanlegu formi. Sumar breytur er einfalt að nálgast, t.d. upplýsingar úr rekstarkerfum flugumferðastjóra sem gefa rauntímaupplýsingar um þær flugvélar sem eru á umráðasvæði hvers og eins. Þessu til viðbótar eru til staðar upplýsingar um veðurfar og áætlanir um flugleiðir sem byggja má á að einhverju leyti. Hér  vandast hins vegar málið enda þarf að gæta  þess að eftirlit og mælingar á flugumferðastjórum hafi ekki truflandi áhrif á störf þeirra og þar með eru útilokaðar margar af þeim aðferðum þar sem tengja þarf einstakling við einhverskonar mæli, s.s. blóðþrýstingsmæli eða heilarafrit (EEG). Því þarf að nota aðrar leiðir til að mæla hið huglæga starf sem fer fram við flugumferðastjórn.

Tilraunir hafa verið framkvæmdar þar sem atferli flugumferðastjóra hefur verið rannsakað m.t.t. vinnuálags og er þar fylgst með þeim að störfum og viðbrögð þeirra rannsökuð. Sjálfsmatspróf og frammistaða við lausn á viðbótarverkefnum á sama tíma og unnið er, gefa einnig vísbendingar en eru ekki til þess fallin að vera hluti af sjálfvirkum mæli.

Okkar nálgun er að fylgjast með hugræna þætti vinnuálagsins með því að vakta talsamskipti flugumferðastjóra. Flugumferðarstjórar eru við störf sín í stöðugum samskiptum  við flugmenn og nærliggjandi flugumferðarsvæði og ætti eftirlit af þessu tagi því ekki að hafa áhrif á, eða fela í sér nokkurt inngrip inn í, þeirra daglegu störf. Raddgreining er framkvæmd þannig að fyrst fer fram einkennaval úr rödd með aðferðum merkjafræði og raddmerkin eru því næst flokkuð með mynsturgreiningaraðferðum (e. pattern recognition methods). Til að sameina alla þessa þætti er einna helst mikilvægt að nýta vel þá hröðu þróun sem orðið hefur í afkastagetu tölvukerfa í dag ásamt því að þróa sífellt skilvirkari reiknirit til að létta útreikninga.

Rannsóknir á hugrænu vinnuálagi (e. cognitive workload) benda til þess að breyting á hugrænu álagi hafi áhrif á röddina og að hægt sé að greina þau áhrif og flokka. Eftir frekari rannsóknir á þessu sviði mun fara fram greining á því hvaða breytur innihalda helstu upplýsingarnar og hver ákjósanlegasta samsetning þeirra kunni að vera. Þegar besta samsetning breyta hefur verið fundin munu fara fram prófanir sem rannsaka hvaða merkjafræði- og mynstursgreiningaraðferðir veita hámarks árangur. Allt þetta fer fram í umhverfi þar sem upplifun á vinnuálagi er afar einstaklingsbundin og einstaklingar eru mishæfir til að framkvæma vinnuna. Skilgreining á því hvað er of mikið/lítið vinnuálag til að hafa áhrif á frammistöðu er einnig óljós og því erfitt að meta frammistöðu þeirrar vinnu sem átt hefur sér stað.

Hvað er framundan?

Rannsóknir hafa nú þegar farið fram á sviði hugræns vinnuálags í Háskólanum í Reykjavík þar sem gagnagrunnur með u.þ.b. 100 þátttakendum er nú þegar til staðar. Í umræddum gagnagrunni eru bæði hljóðupptökur af tali og lífeðlisfræðilegar upplýsingar þátttakenda sem framkvæmdar voru í 40-50 mínútna prófunum. Tíminn skiptist á milli ýmissa verkefna og prófana sem lögð eru fyrir þátttakendur til að meta vinnsluminni og áhrif hugræns álags á viðkomandi. Nú þegar hefur lítið verið unnið með þær upplýsingar sem liggja fyrir í grunninum og ljóst er að mikil vinna er framundan við greiningu á öllu því sem þar leynist. Í framhaldinu er markmiðið að nýta þær niðurstöður sem fást úr grunninum til að hámarka frammistöðu mælisins sem þróa á. Einnig hefur verið lagður grunnur að því að meta þá einstaklinga sem veljast í starf flugumferðastjóra á þá vegu að þeir taki sama prófið og fram fer í gagnagrunninum og frammistaða þeirra í kjölfarið metin til samanburðar við aðra þátttakendur.

Ljóst er að mikið verk er framundan við rannsóknir og úrvinnslu á næstu misserum og margar leiðir færar. Við teljum okkur hins vegar vera komin með góðan grunn til að byggja á og ljóst er að framtíðin er björt á þessu sviði. 

Höfundur: Eydís Huld Magnúsdóttir, doktorsnemi við Háskólann í Reykjavík