用戶(hù)體驗(yàn)視角下遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀研究——以廣州白云機(jī)場(chǎng)為例

李炤君 陸 寧 肖孟尚

廣東機(jī)場(chǎng)白云信息科技有限公司 廣東 廣州 510470

引言

遠(yuǎn)程機(jī)坪管制指在某一遠(yuǎn)程管制場(chǎng)所部署遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)系統(tǒng),為一個(gè)機(jī)場(chǎng)提供機(jī)坪管制服務(wù)[1],是遠(yuǎn)程塔臺(tái)（remote tower）設(shè)施的主要應(yīng)用場(chǎng)景之一。2018年3月,白云機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制中心機(jī)坪管制開(kāi)始運(yùn)行,由中南空管局正式移交至廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng),首次成為全國(guó)三大樞紐機(jī)場(chǎng)全面實(shí)施機(jī)坪管制移交的機(jī)場(chǎng)[2]。如今隨著人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展的進(jìn)步,人機(jī)交互中的用戶(hù)體驗(yàn)也愈發(fā)重要,遠(yuǎn)程機(jī)坪管制作為一種通過(guò)人為操作可視化交互設(shè)備來(lái)指揮航空器運(yùn)作的信息系統(tǒng),正是一個(gè)值得被關(guān)注的領(lǐng)域。

1 用戶(hù)體驗(yàn)視角下的遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)

用戶(hù)體驗(yàn)最早于90年代中期由唐納德·諾曼（Donald Norman）提出和推廣[3],ISO 924-210標(biāo)準(zhǔn)將用戶(hù)體驗(yàn)定義為“人們對(duì)于針對(duì)使用或期望使用的產(chǎn)品、系統(tǒng)或者服務(wù)的認(rèn)知印象和回應(yīng)”。并對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)的定義做補(bǔ)充說(shuō)明:“用戶(hù)體驗(yàn),即用戶(hù)在使用一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)之前、使用期間和使用之后的全部感受,包括情感、信仰、喜好、認(rèn)知印象、生理和心理反應(yīng)、行為和成就等各個(gè)方面。”[4]該說(shuō)明還列出三個(gè)影響用戶(hù)體驗(yàn)的因素:系統(tǒng),用戶(hù)和使用環(huán)境[3]。遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)是典型的人-機(jī)-系統(tǒng)-環(huán)境[1]相互交互的信息系統(tǒng),從用戶(hù)體驗(yàn)視角探索遠(yuǎn)程機(jī)機(jī)坪管制系統(tǒng),對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的交互體驗(yàn)提升具有一定的研究?jī)r(jià)值。

2 遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)用戶(hù)調(diào)研

為深入了解廣州白云機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的使用情況,本文基于用戶(hù)體驗(yàn)視角,圍繞本業(yè)務(wù)人-機(jī)-系統(tǒng)之間的交互出發(fā),采用訪談法、非參與式觀察法和追蹤調(diào)查法,以遠(yuǎn)程機(jī)坪管制業(yè)務(wù)為核心調(diào)研內(nèi)容展開(kāi)調(diào)研,主要調(diào)研對(duì)象有機(jī)坪管制員、業(yè)務(wù)代表、以及當(dāng)前正在使用的機(jī)坪管制系統(tǒng)。

通過(guò)對(duì)管制室管制人員對(duì)系統(tǒng)使用狀況和業(yè)務(wù)流程的研究可知,遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)分為兩點(diǎn):（1）指揮由飛管放行席放出的待起飛航班有序起飛;（2）指揮由塔臺(tái)管制席接收降落的航班順利滑行至停機(jī)位。管制員通過(guò)對(duì)電子進(jìn)程單的操作,轉(zhuǎn)化為執(zhí)行指令反饋,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮。

3 遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)現(xiàn)狀問(wèn)題研究

通經(jīng)過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的調(diào)研,以用戶(hù)體驗(yàn)的視角對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的人-機(jī)-系統(tǒng)交互研究有以下3點(diǎn)總結(jié):

3.1 跨系統(tǒng)交互頻繁,系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)性不足

研究中發(fā)現(xiàn),管制員在使用遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)時(shí),主要接觸三種系統(tǒng)和設(shè)備,（1）大屏遠(yuǎn)程實(shí)景監(jiān)控畫(huà)面,用于觀察實(shí)景航空器的運(yùn)行狀況;（2）場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)系統(tǒng),用于觀察整個(gè)機(jī)場(chǎng)中的運(yùn)作情況;（3）遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)（下稱(chēng)管制系統(tǒng)）,對(duì)每個(gè)航班的電子進(jìn)程單進(jìn)行指令處理。當(dāng)前的管制系統(tǒng)主要以電子進(jìn)程單作為核心操作對(duì)象,系統(tǒng)自身并未配備具有可視化的監(jiān)控功能,且三個(gè)系統(tǒng)都屬于獨(dú)立運(yùn)作,不能夠產(chǎn)生任何操作上的相互聯(lián)動(dòng),并且三個(gè)系統(tǒng)的界面顯示分別置于管制員座位前的上、中、下方（見(jiàn)圖1）,管制員需要抬頭觀看位于上方的大屏遠(yuǎn)程監(jiān)控畫(huà)面,同時(shí)平視位于面前的場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)系統(tǒng)和來(lái)觀察、判斷飛機(jī)當(dāng)前所在的方位和狀態(tài),然后低頭回到面前下方的管制系統(tǒng)中對(duì)目標(biāo)航班的電子進(jìn)程單進(jìn)行指令操作,管制員須同時(shí)兼顧三個(gè)系統(tǒng)界面,在日常的工作中必須投入大量的注意力。目前為減輕單人操作的工作負(fù)擔(dān),操作管制系統(tǒng)的崗位中由兩位管制員配合使用（見(jiàn)圖2）,而大幅度跨屏交互、缺乏聯(lián)動(dòng)性帶來(lái)的人力成本和時(shí)間成本也成為亟需思考和解決的問(wèn)題。

圖1 管制員使用管制系統(tǒng)情景

圖2 遠(yuǎn)程管制室室內(nèi)環(huán)境

3.2 系統(tǒng)界面配色單調(diào),缺乏可視化交互

現(xiàn)有管制系統(tǒng)界面的默認(rèn)主題配色是淺白色,界面布局是按照基本業(yè)務(wù)的流程來(lái)劃分的,而且界面中的信息主要以各航班的電子進(jìn)程單為主,界面版式呈列表式展示,而且系統(tǒng)界面中幾乎沒(méi)有圖形化的元素,都是用文字和顏色標(biāo)注來(lái)傳達(dá)信息。據(jù)調(diào)研了解,管制員在工作時(shí),視線經(jīng)常在三個(gè)明暗度不一的屏幕之間切換頻繁,會(huì)有刺眼的感覺(jué),加之三個(gè)系統(tǒng)之間無(wú)法相互聯(lián)動(dòng)和產(chǎn)生交互,管制員需從三個(gè)系統(tǒng)中獲取圖像信息之后再在管制系統(tǒng)中通過(guò)密集的文字信息來(lái)作決策執(zhí)行,這無(wú)疑增加了管制員的視覺(jué)負(fù)擔(dān),耗損大量的精力,若在航班繁忙的時(shí)段,這樣頻繁地操作,管制員不僅得不到良好的交互體驗(yàn),還會(huì)使其更容易陷入疲勞,影響工作效率。

3.3 學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng),新人培訓(xùn)成本大

通過(guò)訪談了解到,一名管制員自入職以后至少需要訓(xùn)練1～1.5年才可以上崗操作,管制員需要經(jīng)過(guò)前期圖文理論學(xué)習(xí),中期模擬機(jī)訓(xùn)練和后期導(dǎo)師帶領(lǐng)實(shí)操三個(gè)階段,其中包含了階段性的測(cè)試考試,要求管制員對(duì)整個(gè)機(jī)場(chǎng)的跑道、滑行道、停機(jī)位等物理方位都熟記于心,對(duì)機(jī)坪指揮所使用的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),以及硬件操作熟練度都要求熟練掌握。

就目前的系統(tǒng)使用現(xiàn)狀來(lái)看,管制員學(xué)習(xí)和培訓(xùn)該項(xiàng)業(yè)務(wù)所需的時(shí)間較長(zhǎng),前期需要花費(fèi)時(shí)間來(lái)熟記理論知識(shí),中后期則需要大量的時(shí)間通過(guò)模擬訓(xùn)練和實(shí)踐操作來(lái)鞏固業(yè)務(wù)熟練程度。當(dāng)前學(xué)習(xí)培訓(xùn)的流程和步驟較為分明,但會(huì)出現(xiàn)理論和實(shí)踐斷層的情況,例如有管制學(xué)員會(huì)因?yàn)榍捌趯W(xué)習(xí)過(guò)理論知識(shí)后,待上機(jī)操作時(shí)遇到問(wèn)題時(shí)會(huì)忘記曾經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí),需要重新溫習(xí)。這樣一來(lái),管制學(xué)員前期學(xué)習(xí)的知識(shí)不僅未能完全發(fā)揮作用,而且極有可能會(huì)影響到后期的工作效率。

4 提升遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)用戶(hù)體驗(yàn)的策略探討

4.1 優(yōu)化設(shè)備人機(jī)交互,增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)性

針對(duì)這類(lèi)專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)空中交通的指揮系統(tǒng),其運(yùn)行效率需和技術(shù)配置都需要得到增強(qiáng)[張建平],尤其是需要兼顧到機(jī)場(chǎng)中各類(lèi)復(fù)雜的運(yùn)行狀況,管制員更需要有靈活的操作環(huán)境,其中人機(jī)之間的交互尤為重要,人機(jī)交互的優(yōu)化是確保管制員及時(shí)地、順利地處理航空器運(yùn)行事件的關(guān)鍵手段,管制員與設(shè)備之間的交互方式可從設(shè)備的擺放位置和距離、顯示設(shè)備的性能、以及工作臺(tái)高度、坐姿高度和室內(nèi)照明環(huán)境都是可改善人機(jī)交互、促進(jìn)使用體驗(yàn)的因素。

與此同時(shí),加強(qiáng)系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)性是優(yōu)化人機(jī)交互的一項(xiàng)最為重要的關(guān)鍵點(diǎn),如上文所述,可從系統(tǒng)開(kāi)發(fā)角度介入,將現(xiàn)有的場(chǎng)間雷達(dá)地圖、實(shí)景監(jiān)控兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)融合到管制系統(tǒng)中,在場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)地圖上對(duì)航空器直接進(jìn)行執(zhí)行指令操作,或通過(guò)場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)地圖查找指定的目標(biāo)航空器,并讀取其電子進(jìn)程單進(jìn)行其他操作。

4.2 強(qiáng)化可視化功能,提高界面易讀性

根據(jù)白云機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有的管制系統(tǒng)界面,可作相應(yīng)的界面設(shè)計(jì)改良:（1）根據(jù)管制員使用管制系統(tǒng)的平均時(shí)長(zhǎng)、業(yè)務(wù)信息分布的優(yōu)先級(jí)狀況、業(yè)務(wù)流程的次序等業(yè)務(wù)需求,設(shè)計(jì)出符合人因工程的系統(tǒng)界面,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層擁有良好的交互性;（2）根據(jù)業(yè)務(wù)流程劃分出清晰的、符合操作邏輯的信息分布區(qū)域,多采用信息圖形化和數(shù)據(jù)可視化代替純文本信息,使系統(tǒng)框架層一目了然、清晰易讀;（3）從系統(tǒng)界面的表現(xiàn)層入手,設(shè)計(jì)出適合管制員工作使用的界面配色,減輕其因工作造成的視覺(jué)負(fù)擔(dān)。

4.3 學(xué)與練兼并,提升學(xué)習(xí)效率

當(dāng)前系統(tǒng)的職責(zé)功能主要是為管制員提供遠(yuǎn)程指揮功能,與管制員前期培訓(xùn)階段關(guān)聯(lián)不大,出于改善管制員培訓(xùn)學(xué)習(xí)效率的目的,可考慮在將來(lái)的系統(tǒng)迭代開(kāi)發(fā)中增設(shè)學(xué)習(xí)或訓(xùn)練功能,使系統(tǒng)也起到一定的引導(dǎo)和輔助教學(xué)作用:（1）系統(tǒng)集成模擬訓(xùn)練模式:例如增設(shè)模擬練習(xí)模式,管制員可在當(dāng)前系統(tǒng)中選擇進(jìn)入模擬練習(xí)模式,利用歷史數(shù)據(jù)隨機(jī)生成練習(xí)場(chǎng)景,使正在接受前期培訓(xùn)和處于見(jiàn)習(xí)階段的管制員利用課余或日?？障稌r(shí)間在個(gè)人電腦端上練習(xí),以加強(qiáng)、加深管制員對(duì)業(yè)務(wù)的操作方法和知識(shí);（2）系統(tǒng)建立檢索數(shù)據(jù)庫(kù):可將關(guān)于機(jī)坪管制業(yè)務(wù)所用到的機(jī)場(chǎng)代碼、符號(hào)、編號(hào)等量大且易忘的資料制成數(shù)據(jù)庫(kù)并植入到管制系統(tǒng)中作為快速檢索查詢(xún)功能,以方便管制員在訓(xùn)練中隨時(shí)調(diào)出資料庫(kù)學(xué)習(xí)。

5 結(jié)論

趙婉茹2015）曾提出用戶(hù)體驗(yàn)進(jìn)程的6個(gè)維度:路徑、反饋、呈現(xiàn)方式、持續(xù)時(shí)間、互動(dòng)方式和目標(biāo)[5]。通過(guò)關(guān)注用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)改善人們使用產(chǎn)品或服務(wù)的舒適性、流暢性、愉悅感,確保改善體驗(yàn)的條件和手段可行的前提下多關(guān)注產(chǎn)品和服務(wù)帶給用戶(hù)情感和心智方面的影響[6]。隨著機(jī)坪管制移交工作任務(wù)的加快推進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新投入[7],在未來(lái),遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)的管制業(yè)務(wù)范圍也許會(huì)受到先進(jìn)技術(shù)的支持而逐漸擴(kuò)大,系統(tǒng)兼容性與通用性也會(huì)越來(lái)越強(qiáng),其交互方式亦會(huì)隨之變得更加豐富和復(fù)雜,因此,在未來(lái)系統(tǒng)的創(chuàng)新與迭代過(guò)程中更不能夠忽視系統(tǒng)帶給用戶(hù)的各類(lèi)體驗(yàn),研發(fā)者和設(shè)計(jì)者在研發(fā)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)需要多留意結(jié)合用戶(hù)體驗(yàn)的各個(gè)維度和方法,站在用戶(hù)角度多加以思考與斟酌,使遠(yuǎn)程機(jī)坪管制系統(tǒng)不僅能高效、及時(shí)、準(zhǔn)確地處理航空器的各類(lèi)運(yùn)行狀況,而且能帶給機(jī)坪管制員更便捷、更靈活、更有成就感的工作體驗(yàn)。