星期天的下午，沈笑夫如約來到劉紅林老師那兒先是上課，然後吃飯。

劉紅林老師說：

“今天我們來學習駕駛艙自動化與人的因素，這個主要講飛機的無人駕駛。

爲什麽要學這個呢？因爲汽車無人駕駛與飛機無人駕駛有相同之處，未來的飛行無人駕駛汽車更加是同一碼事。

所以，我們可以思路開闊一些，了解一下飛機的無人駕駛問題。”

沈笑夫鄭重地點點頭。劉紅林老師就是好，從來不拘泥于教材，而是以駕駛學科爲原點，放飛思緒，拓寬思維，思考和探讨很多相關的問題。

這一點，讓沈笑夫收獲多多。

沈笑夫覺得，自己少了一些學究們的迂腐味，多了一些開放思維，與劉老師很有關系。當然，與學與行的闆寸兒童老師、水木大學的孫教授也很有關系！

這時候，劉老師繼續道：

“目前，自動化程度越來越高是民用航空的一個突出特點，現代飛機的自動控制系統已經達到了非常複雜、相當完善的程度。

它爲民航業獲得了極大的經濟效益、社會效益和安全效益。

從理論上講，自動化在某些方面取代了人，避免了人的錯誤，從而使航空器的運行更加安全。

但是，世界上仍然在不斷地發生航空事故。

自動化技術的引進改變了飛機駕駛艙的人機界面和飛行操作方式，這些事故和事故征候表明，自動化設備的故障和人—機界面設計不匹配是事故的關鍵因素之一。

到目前爲止，自動化的引入，已成功地消除了某些類型的錯誤，但另一方面，它卻發生了差錯的轉移。

研究表明，雖然自動化可消除一些小的差錯，但它可能增加出大錯的可能性。

我們來想想飛機駕駛艙，是一個什麽空間？”

沈笑夫道：“飛機駕駛艙是一個複雜的、動态的、高技術、高标準化的環境，随着自動化程度的提高，在原來已經很複雜的人機界面的基礎上繼續增加一些技術上的功能，無疑增加了操作人員的工作負荷。”

劉老師笑着說：

“是呀！

更爲重要的是，由此引起的飛行員的操作錯誤結果将是災難性的。

所以，非常有必要對航空自動化系統的可用性進行評估，确保交互式系統的安全性、功能性、高效性和可用性。

今天我們主要讨論駕駛艙自動化所帶來的一些潛在的問題以及飛行員與自動化系統間的交互作用，并探讨了進一步提高飛行安全的途徑。

首先，駕駛艙自動化存在哪些潛在問題？”

沈笑夫想了想，回答道：“是不是駕駛員不知道什麽時候該接管飛機駕駛？”

劉紅林老師笑着說：

“嗯！這算一個重要問題。

不過，駕駛艙自動化問題不是一個，而是一堆。

那麽，駕駛艙自動化存在哪些潛在問題呢？

比如，新設備的使用，引入了新的人機關系和界面，而這可能與傳統的工作方式和思維方式發生了矛盾和沖突，從而導緻了新問題的發生。

另外，自動化裝置（或系統)都是在分析已知問題的基礎上設計的，它所能處理的是設計者所能考慮到的情況，一旦設計者沒有考慮到的情況發生，自動化系統也就可能變得無能爲力了。

所以，自動化在提高飛行效率和改善飛行安全的基礎上，同時也存在很多的潛在問題，而且很多是不好解決的，下面将對此做簡要的介紹。

第一個問題：失去系統意識。

自動控制系統通常是爲了降低操作人員的工作負荷而引入的，這樣可以使飛行員有更多的心理資源來駕駛飛機。

但是在有些情況下，高工作負荷不是最重要的問題，相反，在工作負荷已經很低，飛行員喪失了情景意識的情況下，工作負荷仍然被自動控制系統減輕才是最重要的問題。

因爲在此種情況下，會使飛行員的情景意識喪失，這樣會使操作人員不能積極地針對當前的情況采取相應的措施。

FAA的人爲因素研究委員會指出，80%的嚴重航空事故是由駕駛艙自動化界面設計差所導緻的人爲差錯産生的。

其中最主要的問題是缺少對當前系統狀态的描述，即缺少對系統工作方式的反饋，這樣就阻礙了飛行員有效管理系統的工作方式，喪失情景意識。

比如，自動控制系統嚴格按照要求運行，但是系統後台的邏輯卻十分複雜并且不被飛行員所理解。

這是一個糟糕的心理模型，因爲他們本身對自動化系統的基本功能和局限就不了解，導緻飛行員不能夠正确理解指令背後的原因，或者完全不理解系統正在做什麽以及爲什麽這樣做，那麽就很容易失去系統意識。

對于操作人員來說，它可能正在被錯誤地操作。

2000年，SarterWoods發現，随着現代飛機的複雜飛行管理系統的出現，自動控制系統常常會引發一些意外事故。”

沈笑夫問到：“哪些意外事故啊？”

劉紅林老師笑着說：“比如在風速和高度發生突然變化時，自動控制系統可能會發生一定的變化，但是這些變化對于飛行員不夠明顯，導緻飛行員要麽不采取任何措施，要麽選擇不恰當的工作方式，遇上複雜的情況有可能導緻飛行事故。”

沈笑夫道：“哦！那飛行員對自動化一般是什麽态度呢？”

劉紅林老師道：

“飛行員對自動化的态度可以表現爲過分信賴與不信任。

在飛機駕駛艙裏，無論以何種方式引入自動化，飛行員會對自動化的其中一些方面不加批判地接受，同時對自動化的其他方面會拒絕，

雖然，在有些情況下，是因爲操作人員沒有按照設計人員所設計的方式來使用。

主要原因是由于受用戶界面是否友好的影響。

目前，自動化系統成功地取代了許多原先由人來完成的工作，在某些方面甚至比人做得更好，因此某些飛行員産生了過分依賴自動化設備的思想。

已有的研究表明，飛行員對自動化系統的信任嚴重影響其與系統間的互動。

由于對自動化系統過于依賴，飛行員就會容易習慣于新型自動化系統的有效性和高質量，即使在出現問題的時候，人們也可能不願意抛棄自動化并接管其工作。

這樣就會導緻運行人員變得思想麻痹，确信自動化系統能有效地工作，從而放松警惕性或對系統性能出現的差錯過于寬容。

同時，高度的自動化還會導緻飛行員感到自己不再重要，感到職業技能失去價值以及缺乏對人員表現的反饋，這樣就減少了飛行員對工作的滿意程度，造成他們對工作不滿意和無興趣。

由于人對特定情況的評估與自動系統有所不同，或者沒有對運行人員進行充分的培訓，那麽，不信任自動化系統的情況就會發生；

特别是一些告警系統，如果由于系統設計缺陷，出現一些虛假和錯誤警告，還會加重對自動化的不信任，如第一代近地警告系統（GPWS）所發生的情況。

雖然，人—機界面的改善在一定程度上可減少一些飛行員對自動化不友好的态度，但這種态度仍然會影響飛行員對自動化系統的操縱。

當飛行員對自己獨立評估有關危險的能力的自信心與對自動化系統的信任都很低時，此時，一旦出現操作人員不認可的輸出信号的情況下，他們就會不知所措，而且無法預知哪種因素（操作人員或自動化系統）會決定最終的行動。”