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Prise en compte des facteurs humains dans le contrôle aérien. Le cas de la délégation de tâches sol-bord Laurence Rognin – Pacte Novation pour EUROCONTROL.

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1 Prise en compte des facteurs humains dans le contrôle aérien. Le cas de la délégation de tâches sol-bord Laurence Rognin – Pacte Novation pour EUROCONTROL Isabelle Grimaud – CRNA Sud-Est pour EUROCONTROL Eric Hoffman – Centre Expérimental EUROCONTROL, Brétigny Karim Zeghal – Steria Air Transport dept. pour EUROCONTROL Journée Club SEE-SIC Facteurs humains, 19 avril 2001

2 2 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Plan n Introduction sur Facteurs Humains n Contexte du contrôle aérien n Démarche méthodologique –Systémique, écologique et itérative –Définition et évaluation du concept de délégation n Résultats et leçons tirées n Perspectives et conclusions

3 3 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Démarche facteurs humains n Objectif: comprendre réalité des situations pour supporter la conception (e.g. tâche vs. activité) n Moyens –Observations en situation réelle –Simulations, expérimentations

4 4 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Facteur humain et systèmes complexes n Paradoxe de la contribution de lHomme –Source dinfiabilité Capacités limitées Erreurs, lapsus –Support pour la sûreté de fonctionnement Prévention: compétences, anticipation Détection: reconnaissance dintentions, partage informations implicites Recouvrement: polyvalence, boucles de régulation

5 5 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Approche FH et systèmes critiques n Contribution à la conception / évolution –Analyse des besoins –Contexte dutilisation –Acceptabilité sociale, appropriation et formation n Contribution à la validation –Robustesse du système (situations nominales/dégradées) –Impact sur individu (charge, stress, awareness) –Impact sur activité (stratégies, performances)

6 6 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Le domaine du contrôle aérien n Contrôle aérien : assurer séparation entre avions n Futur (+10 ans): augmentation du trafic (x2) –Augmenter capacité en maintenant niveau de sécurité actuel

7 7 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Contexte: évolution du système ATC n Augmentation «capacité» horizon –Accroître le trafic, optimiser lespace Augmenter «efficacité» des contrôleurs n Contraintes –Faisabilité technique (technologies disponibles) –Acceptabilité opérationnelle (faibles modifications de tâches, formation) n Pistes détude: allocation de fonctions entre –Contrôleurs / systèmes : outils daide, automatismes –Contrôleurs / équipages – « free flight »: contrôle par exception * « clairance à vue » : transfert du maintien de séparation à bord Délégation partielle (limitée et ponctuelle) de tâches du sol vers le bord

8 8 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Démarche méthodologique n Étapes –Position du problème (free flight et autres approches) –Définition du concept et de son contexte dutilisation –Évaluation de lacceptabilité du concept n Approche –Systémique: intégration sol et bord –Écologique: centrée utilisateur et participative –Itérative et incrémentale

9 9 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Observation Debriefing Questionnaires Log files analysis Approche itérative et incrémentale Define concept Identify context Identify procedures Traffic sample Phraseology Procedures Simulation 1 Controllers needs Pseudo pilots needs Procedures Phraseology Pseudo pilots HMI Pilots needs Pseudo pilots needs Controllers needs Multi Cockpit simulator Pseudo pilot HMI ATCo marking functions Simulation 2 Simulation 3 Users requirements Prototyping Evaluation Analysis Traffic sample Observation Debriefing Questionnaires Log files analysis Observation Debriefing Questionnaires Log files analysis

10 10 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Définition du concept et de son utilisation n Distribution contrôleur/pilote n Contrainte initiale –Conserver rôles actuels: contrôleurs stratégie / pilotes exécution n Principes de base –Délégation à linitiative du contrôleur (acceptée par pilote) –Délégation limitée: seulement tâches de «bas niveau» (surveiller, exécuter instruction) –Utilisation flexible: délégation selon contexte (choix, niveau) n Applications: zone terminale et en-route

11 11 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Distribution de tâches contrôleurs / pilotes Contrôleur: Reduce Speed 250kts Reduce Speed 220kts Reduce Speed 180kts..... Contrôleur : Remain 8NM behind target Sans délégation vs. Avec délégation

12 12 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Évaluation du concept n Acceptabilité opérationnelle et «efficacité» n Impact (contrôleur et pilote) sur –Tâches (contenu, durée) –Charge de travail –Type de «monitoring» (actif, périphérique) –«Situation awareness» –Fiabilité Redondances (planning/radar, contrôleur/pilote, pilotes) Boucles de contrôle/régulation (surveillance, écoute flottante) Filets de sauvegarde (marges de séparation, «party line»)

13 13 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Expérimentations n Phase 1 (Juin 99): Évaluer la faisabilité du concept –1 secteur, 2 avions équipés, échantillon faible trafic –5 contrôleurs, 2 pilotes et 2 pseudo pilotes n Phase 2 (Juin 00): Évaluer acceptabilité opérationnelle –2 secteurs, tout trafic équipé, trafic réaliste –6 contrôleurs, 4 pseudo pilotes n Phase 3 (Novembre 00): Phase 2 + Intégrer partie sol –2 secteurs, tout trafic équipé, simulateur de cockpit, trafic réaliste –6 contrôleurs, 4 pseudo pilotes, 5 pilotes

14 14 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Situation expérimentale Controllers Position Pseudo-pilot Position MCS Pilot Position R/T Traffic data.....

15 15 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Données recueillies n Observations temps réel n Questionnaires, debriefing collectifs, ISA, NASA-TLX et autres mesures de workload (eye-tracker) n Enregistrements (logs) –Stratégies contrôleurs (séquences et trajectoires) –Nombre, durée et chronologie des tâches (anticipation) –Distribution temporelle des activités

16 16 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Résultats n Concept compris et accepté n Workload: « mesurée» vs. «ressentie» n Efficacité: réduction nombre dinstructions, directs donnés plus tôt n Sécurité –«Situation Awareness»: similaire ou meilleure –Question de responsabilité et de «filet de sauvegarde»

17 17 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Leçons tirées n Acceptation théorique plutôt quopérationnelle n Pertinence du concept de délégation, mais... –Nouvelles expérimentations (approfondir) –Amélioration système (écran radar et écran cockpit) –Problème de responsabilité n Perfectionner plan expérimental –Similarité entre expé et pratiques actuelles (approche, strips) –Réduire divergence entre résultats objectifs et subjectifs n Compréhension et connaissances mutuelles

18 18 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Perspectives n Améliorer qualité des données subjectives –Auto-confrontation et «critiques» collectives –Debriefing collectifs avec contrôleurs et pilotes n Réduire biais: améliorer formation et définition profils n Approfondir analyse quantitative de la sécurité –Indicateurs / métriques –«Situation awareness» –«De-responsabilisation» (sur-confiance, implication réduite) –Recouvrement de situations dégradées

19 19 SEE Facteurs humains, 19 avril 2001 Conclusion n Évolution dun système socio technique complexe –Objectif: maintenir sécurité malgré besoins capacité n Démarche méthodologique –Acceptabilité opérationnelle (utilisabilité, mise en œuvre) –«Efficacité» du concept (impact sur capacité et sécurité) n Approche facteurs humains –Systémique: niveau socio technique –Écologique: centrée sur utilisateur et participative –Itérative: besoins, spécifications, évaluation


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