Фоновая нагрузка на ДП в сбойных ситуациях.

Для сопоставления выбрана кривая зависимости сложности УВД S от количества воздушных судов под управлением N для двух секторов УВД, приведенная в [5].

Под сложностью УВД S в [5] понимается безразмерная величина, определяемая количеством и характером событий, происходящих в контролируемом воздушном пространстве в единицу времени. Установлена корреляционная зависимость между сложностью УВД и загруженностью диспетчера. Кривые сложности УВД, построенные по результатам экспертного анализа и обработки большого числа экспериментальных данных, воспроизведены на рис.1.

Процедура верификации состоит в следующем. Поскольку в [5] нет указании на какие-либо особенности исследуемой зоны УВД, принимаем Q_max=2, а N₀=2 Q_max=4.

Тогда формула прогноза принимает вид:

Выберем два произвольных “сечения нагрузки”, например S(6) и S(8), суммарные значения которых известны (данные снимаются с кривых рис.1.).

Для кривой 1 имеем:

; ; .

Тогда:

,

где и - значения и для верифицируемого прогноза.

Получившаяся система уравнений

,

Позволяет найти прогнозируемые составляющие “базового сечения” и .

Имеем:

; .

Тогда , что с точностью до десятых долей совпадает с .

Теперь по данным “базового сечения” найдем прогноз для и .

,что с точностью до десятых долей совпадает с .

, что с точностью до десятых долей совпадает с .

Кривая верифицируемого прогноза приведена для сравнения на том же рис.1. Как видно из рисунка, кривые практически не отличаются.

Для кривой 2 имеем: ; ; .

Для нахождения составляющих “базового сечения” составляем систему:

решение которой дает: .

Аналогичным выполненным ранее вычисления дают: ; ; .

Соответствующие точки нанесём на рис.1.

Там же представлена кривая верифицируемого прогноза.

Полученные данные с большой вероятностью позволяют сделать вывод о достоверности верифицируемого прогноза.

Прямая верификация.

В целях прямой верификации прогноза нагрузки диспетчера в процессе УВД нами экспериментальным путем была установлена зависимость коэффициента загруженности диспетчера от числа ВС, находящихся у него на управлении (). Исследования были выполнены в Северо-Восточном секторе Симферопольского РЦ УВД в период наивысшей интенсивности воздушного движения – в августе. В результате хронометража переговоров диспетчеров РЦ с экипажами ВС и смежными диспетчерскими пунктами, а также анализа диспетчерского графика и воздушной обстановки в секторе были собраны и проанализированы данные за 50 часов работы диспетчера.

Для целей верификации нами взят период максимальной нагрузки диспетчера РЦ 23.08.82 с 15 до 18 часов московского времени, в достаточной мере отражающий условия деятельности диспетчера РЦ. Данные сведены в таблицу 1.

Экспериментальная зависимость , сглаженная по методу наименьших квадратов, имеет вид

.

Значение , полученные на основании этой зависимости, приведены в таблице 2.

Экспериментальные итоги и сглаженная кривая представлены на рис.2.

Поскольку сглаживающая кривая имеет вид квадратного трехчлена, полагаем Q_max=2.

Учитывая большое число ВС, одновременно находящихся в секторе УВД в период проведения эксперимента, полагаем N₀=7.

Для упрощения расчетов исключаем из рассмотрения и “фоновую” составляющую нагрузки 20=К_з(0)=0,21.

Верификацию прогноза осуществляем по двум “сечениям”, соответствующим N₁=5 и N₂=9.

Для этих “сечений” получаем систему уравнений

или

Решение системы дает: ; ;

что (с учетом “фоновой” составляющей нагрузки) совпадает с данными таблицы 2.

Для других “сечений” нагрузки верифицируемый прогноз дает:

Соответствующие точки отмечены на рис.1. Поскольку данные исходного и верифицируемого прогнозов практически совпадают, с достаточно большой вероятностью можно сделать вывод о достоверности верифицируемого прогноза.

расчетные

эксперниментальные

3.3. Основные положения методики определения объективной нагрузки диспетчера по “сечению нагрузки”.

Проведенное исследование позволяет сформулировать основные положения методики прогнозирования объективной нагрузки диспетчера в процессе УВД по “сечению нагрузки”.

1. Хотя предлагаемый метод прогноза не основывается прямо на экспертных оценках, выполнять необходимые для прогноза наблюдения может только специалист по УВД (лучше – высокого класса), имеющий достаточно большой опыт работы не только в аэропорту данного класса, но, желательно, и в исследуемом секторе УВД. Столь высокие требования к эксперименту диктуются тем обстоятельством, что в процессе наблюдения он должен не только детально представлять себе воздушную обстановку, но и уметь прогнозировать ее дальнейшее развитие, исходя из складывающейся ситуации. От того, насколько хорошо наблюдатель ориентируется в воздушной обстановке, складывающейся в секторе, во многом зависит достоверность прогноза, ибо в основу прогноза положено именно его представление о воздушной обстановке в секторе.

Сказанное, однако, не означает, что в результаты прогноза вносится элемент субъективизма, связанный с личностью наблюдателя.

Этого не произойдет, если воздушная обстановка отражается наблюдателем правильно. Именно поэтому недопустимы искажения истинной картины, обусловленные низким профессиональным уровнем наблюдателя.

При необходимости выполнение эксперимента может осуществляться последовательно двумя и более наблюдателями.

2. Особенность настоящей методики состоит в том, что на наблюдения, проводимые в секторе УВД, не накладывается каких-либо временных ограничений. Это означает, что ранее полученные наблюдением данные не устаревают со временем (если, конечно, в исследуемом секторе не производилось коренной перестройки его структуры). Не имеет принципиального значения и то, в смену какого именно диспетчера проводятся наблюдения. Чем за больший временной промежуток наблюдения. Чем больше штатных диспетчеров принимают участие в УВД на этом промежутке, тем выше объективность и точность прогноза.

3. Перед началом эксперимента методом экспертных оценок либо непосредственным наблюдением устанавливается значение числа Q_max, косвенно характеризующего “конфликтные способности” исследуемого сектора УВД. Q_max – это наибольшее число ВС, с достаточно большой вероятностью одновременно участвующих в конфликтах, характерных для данного сектора УВД. Бесконфликтное УВД отвечает значению Q_max=1. Как наблюдения, так и прямая логика рассуждений говорят о том, что чаще всего Q_max=2, однако сказанное не является правилом.

Вектором Q_max определяется вид формулы прогноза, устанавливаемый зависимостью (10).

4. На основании Q_max выбирается “базовое сечение” нагрузки (число N₀), исходя из неравенства . Указанный выбор может быть сделан и экспертным путем. В этом случае определяющим фактором выбора является выполнение условия: выбранное сечение отражает все специфические особенности данного сектора с точки зрения протекания процесса УВД.

Другими словами, N₀ – это такое число ВС, находящихся одновременно на управлении у диспетчера, при котором складывающаяся в секторе обстановка является типовой по характеру и сложности возникающих в процессе УВД ситуаций.

Все наблюдения в секторе УВД проводятся только при наличии на управлении у диспетчера N₀ воздушных судов.

5. Устанавливается показатель, которым будет измеряться нагрузка диспетчера в процессе УВД. В качестве показателей нагрузки могут быть приняты в частности:

а) Количество ситуаций, требующих управление (СТУ), возникающих в секторе УВД при наличии на управлении у диспетчера N₀ ВС. При этом под СТУ понимается любая реальная ситуация, возникающая в контролируемом воздушном пространстве, инициирующая деятельность диспетчера УВД. Формальным признаком возникновения СТУ является наступление такого события, с появлением которого диспетчер предпринимает очередной акт деятельности.

б) Коэффициент загруженности диспетчера в процессе УВД

K_з , определяемый как

(2)

где Т_з – суммарное время занятости управлением ВД.

Т – общее время работы (наблюдений).

Выполняемые в процессе эксперимента действия в значительной степени определяются выбранным показателем нагрузки.

В дальнейшем изложении предполагается, что в качестве показателя нагрузки принимается К_з.

Таблица 4.

Секторы Пара- метры	РЦ1	РЦ2	РЦ3	РЦ4	РЦ5	РЦ6
НПС
Z
N

 

6. Определяются составляющие “базового сечения” нагрузки

для чего (при условии, что на управлении у диспетчера находится N₀ ВС):

а) измеряется общее время пребывания равно N₀ ВС в секторе УВД (Т(N₀));

б) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на выполнение операций, не связанных непосредственно с УВД (Т₀(N₀));

в) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на выполнение стандартных операций УВД (Т₁(N₀));

г) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на отработку СТУ с участием равно 2-х ВС (Т₂(N₀));

д) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на обработку СТУ с участием равно Q_max ВС (Т_Qmax (N₀)).

7. По составляющим “базового сечения” и формулам (10) выполняется прогноз нагрузки для интересующего значения N.

примечание: Составляющую L₀ можно определить известными методами без привязки к S(N₀).

Изложенные в настоящей работе положения методики прогнозирования объективной нагрузки диспетчера в процессе УВД носят предварительный характер и нуждаются в уточнении и развитии на последующих этапах выполнения НИР.

 

 

Таблица 5.

РЦ 1

N Z
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O

 

 

Таблица 6.

РЦ 2

N Z
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	O	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O
	X	X	O	O	O	O	O	O	O	O
	X	X	O	O	O	O	O	O	O	O
	O	O	O	O	O	O	O	O	O	O

 

 

 

Таблица 7.

РЦ 3

N Z
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	O	O	O	O	O	O
	X	X	X	X	O	O	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O
	O	O	O	O	O	O	O	O	O	O

 

 

 

Таблица 8.

РЦ 4

N Z
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	O	O	O	O	O	O	O	O	O	O
	O	O	O	O	O	O	O	O	O	O

 

 

 

Таблица 9.

РЦ 5

N Z
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	O	O	O	O	O
	X	X	X	X	O	O	O	O	O	O

 

 

 

Таблица 10.

РЦ 6

N Z
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	O
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
	X	X	X	X	X	X	X	X	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	X	O	O	O
	X	X	X	X	X	X	O	O	O	O
	X	X	X	X	X	O	O	O	O	O
	X	X	X	O	O	O	O	O	O	O
	X	X	O	O	O	O	O	O	O	O