张全
中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局 云南昆明 650200
摘要：对空中交通管制员的疲劳状态进行实时监测，其根本就是确保航班飞行的安全性。所以，本篇文章基于空中交通管制员疲劳的各种状态进行分析，对面部状态辨识管制员疲劳状态展开实时监测的方式，实现对管制员实时监测方法的分析探讨。
关键词：空中交通管制员；疲劳状态；实时监测方法；探讨
民航公司的空中交通管制员在航班飞行过程中，要担负极大的责任以及面对与解决各种突发事件，在强度极高的工作环境下，极易出现疲劳情况，对于航班的安全飞行有很大的威胁。因此对管制员疲劳状态展开实时监测是非常必要的。那么本文就针对空中交通管制员疲劳状态实时监控方法进行探究。
一、空中交通管制员疲劳状态分析
在空中交通管制当中，安全管理和疲劳管理具有必要性的联系，其疲劳和安全是相对应的，影响疲劳的因素有几个方面。首先，周期性的疲劳，人类通常都是基于24小时为周期的循环，每个阶段相应的变化都会对人体各个机能以及心理情绪状态产生影响。在下午的1时到3时，人体相对会分泌大量胃酸，午后比较容易出现疲惫，血液流进消化系统以及和激素产生变化。凌晨的2时到4时，人体各机能处于低潮阶段，血压、呼吸以及脉搏频率降低，在此阶段人往往会更困。周期性的疲劳通常会由于体力和脑力疲劳造成的，人体会出现头晕目眩，专注力下降的情况。脑力疲劳是由于大脑出现疲惫感，造成血氧不足，会出现记忆力减退、头晕、发困的状态。其次，外界因素影响疲劳。外界因素造成空中交通管制员出现疲劳，往往表现在日常工作过程中所使用的各种设备等。管制人员日常工作都需要接触相关仪器以及飞机的噪声，工作氛围紧张、严谨，极易出现环境疲劳的心理，遇到低云能见度较低等状况，管制人员需要应对各项条件变化，航班的正常飞行计划不能顺利开展，就会导致管制人员产生不好的状态。
二、空中交通管制员疲劳状态现有的监控方法
在管制人员的疲劳状态监测的各项研究中，国外在此方面有较为深刻的研究。根据国外相关研究结果，对管制人员的疲劳状态展开实时监测可应用多种方式。重点可分为主观判断和客观判断两方面。主观判断是运用调查问卷以及斯坦福睡眠量表的形式展开判断。客观判断是通过生理测量的形式展开判断。当前疲劳测试方式是控制器进行测试，重点是针对管制人员的各项指标的测量，包含心电图、汗液、唾液、心率和动态、音频分析、面部识别等进行测量。此种测试要配合相关仪器的使用，有一定的复杂性，可是当前此种测试方式仅限于理论研究，在具体运用中并没有进行实际应用。当前相关领域的专业人士对于面部识别监测疲劳状态的技术展开研究。此种监测方法有两种方式，即面部特征识别与眼睛状态识别，在眼部状态判断过程中，要对眼动、瞳孔变化、眨眼频率、平均眨眼时间以及闭眼时间进行监测。
在人脸判断过程中，还可对眼部状态以及打哈欠状态展开监测。通过对测量仪器监测、面部判断方法展开测试后，要对控制器展开问卷记录，并且记忆准确答案，很多控制器的问卷记录结果并没有具体的价值。人脸判断法要在管制员工位前装置监控摄像头，主要用于监测器面部特征数据。在此种方法运用过程中，要运用专项系统，和软硬件系统配合使用。另外，监控摄像头也会对控制器的造成一定的压力，要在具体工作当中把眼部固定于控制器上，可是一些控制器并不能更好的适应面部特征的捕捉，同时在捕捉特征时要具有连续性，也会影响其隐私性。
三、空中交通管制员疲劳状态实时监测方法的实现
（一）流程实现
应用仪器设备视觉技术研发空中交通管制员疲劳状态实时监测方法，在此其中，关键技术是面部辨识测试以及实现，眼睛状态辨识测试以及实现、嘴巴状态辨识测试以及实现。首先，按照图像采集系统收集处理监控视频。其次，将视频信息传输到定位系统中，进行面部特征的定位，在定位完成后，要在面部位置进行眼部和嘴部的二次定位，经过定位系统处理后，可以获取被测试管制员的眼部和嘴部位置。然后，将经过采集的相应位置传输到图像处理系统中，进行图像的相关处理，得到相应位置的二值图像，然后将二值图像传输到状态分析系统中，就能够得到眼部和嘴部情况，之后对指定时间之内各项状态参数信息进行统计，测量疲劳状态监测值，并且根据相应的疲劳测试确定疲劳状态程度，如果出现疲劳状态，测试系统会有语音以及颜色的警示。
（二）系统设计实现
第一，控制区域。对用户全部操作功能进行完成，例如系统内部的数据参数设置、监测和定帧、启动视频监测功能。第二，绘图区域。通过数据的相关变化反应特殊数据随时间变化，反应出来的PERCLOS值、眨眼平均时间和打哈欠频率，几项疲劳判断标准数据随时间变化而转变。第三，显示区域。主要用于呈现信号以及图像定帧处理结果。左侧模板用于显示输入信息和面部定位、眼部以及嘴部定位效果，右侧模板用于图像定帧，并且显示图像的预处理效果。第四，数据信息显示区域。利用数值的形式显示PERCLOS值、眨眼平均时间以及打哈欠次数，此模块显示的数据会随相应数据变化而出现变化。第五，疲劳显示区域。经过颜色体现管制员疲劳状态程度，颜色越深疲劳程度越高。基本确定红色属于疲劳状态严重、粉色为疲劳状态中度、橙色为疲劳状态轻度、绿色代表不疲劳。
结束语：
由此可见，空中交通管制员通过高强度的工作下极易出现身体疲劳的状态，在我国航空事业蓬勃发展的当下，管制人员工作符合更会随即提升。对其疲劳进行风险管理是解决疲劳状态的有效路径，对其展开实时监测方法是风险管理的主要构成环节，可是当前我国对管制人员疲劳状况展开监测方式并不多，因此本文提出面部辨识疲劳状态实时监测方法，对流程实现以及系统设计进行探究，在后续的研究过程中设计功能健全的实时监测方法以及警示系统，对此系统的具体运用能够为空中交通管制员的疲劳状态以及优化空中管制安全具有一定的促进作用。
参考文献：
[1]张津．空中交通管制员疲劳状态实时监测方法的实现[J]．中国航班,2020,000(002):P.1-2.
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[3]汪磊,孙瑞山．空中交通管制员疲劳状态实时监测方法的实现[J]．安全与环境工程,2013,020(004):87-91.