予防安全支援のための創発型認知シミュレーションの開発とその適用手法に関する研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21310103
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 狩川 大輔 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40436100)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 信 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00243098) ; 青山 久枝 独立行政法人 電子航法研究所, 航空交通管理領域, 主幹研究員 (40392790) ; 古田 一雄 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50199436)
• Keywords: ヒューマンファクタ / 認知モデリング / 予防安全 / 航空管制

Research Abstract

平成23年度の目標は、創発型チーム認知シミュレーションの高度化と妥当性検証、および創発型チーム認知シミュレーションの実践的適用の方法論構築である。東京大学において航空路管制官チーム認知シミュレータの開発を進めると共に、東北大学、電子航法研究所は昨年度までに開発を行ってきた管制官認知シミュレータCOMPAS(COgnitive system Model for simulating Projection-based behaviors of Air traffic controller in dynamic Situations)の実用上のニーズについて実務者に対する聞き取り調査を行った。その結果、以下の2つのニーズが抽出された。
1.高度な認知的タスクであり、従来は不可視であった管制業務の処理プロセスを、業務負荷やタスク処理効率の観点から可視化すること。それにより、管制官養成課程における技能伝承支援ツールとしての応用が期待される。
2.時間制御など航空交通システムにおける新たな運用方式について、管制官の業務負荷の観点からその有効性を評価すること。
これらのニーズに対応するために、COMPASに実装されている管制官の状況認識プロセスモデルをベースに、それを改良・高度化したCOMPAS^i(COMPAS in interactive mode)を構築した。COMPAS^iを用いて、現実的な航空交通流とそれに対する2パターンの処理プロセス(基準となる処理プロセスAと、管制官がより合理的であると判断する処理プロセスB)のシミュレーションを行い、業務負荷やタスク処理効率上の差異を適切に可視化することに成功した。これは、COMPAS^iの管制官訓練支援ツールとしての有効性を強く示唆する結果である。また、COMPAS^iを用いて、時間制御の実施を模擬した交通流シナリオのシミュレーションを行ったところ、業務負荷の低減効果が確認され、運用方式の評価用途への適用可能性が示された。これらの結果は、認知モデルを実装したシミュレーション・ツールを用いることにより、管制官の実践知や認知的負荷の一端を可視化し客観的に分析可能にしたものと言え、認知シミュレーションの実践的適用の1つの方法論につながるものと考える。

Research Products

• [Journal Article] A visualization tool of en route air traffic control tasks for describing controller's proactive management of traffic situations (2012)
  • Author(s): Karikawa, D., Aoyama, H., Takahashi, T., Furuta, K., Wakabayashi, T., and Kitamura, M.
  • Journal Title: Int. J. Cognition, Technology, and Work
  • DOI: DOI:10.1007/s10111-012-0222-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A team cognition model derived from an analysis of reflection about cooperation (2012)
  • Author(s): Nonose, K., Kanno, T., Furuta, K.
  • Journal Title: Int.J.Cognition, Technology, and Work Volume: 14, 1 Pages: 83-92
  • DOI: 10.1007/s10111-011-0179-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simulation of Team Cooperation Processes in En-Route Air Traffic Control (2012)
  • Author(s): Furuta, K., Ohno, K., Kanno, T., Inoue, S.
  • Journal Title: Air Traffic Control, InTech (ISBN 979-953-307-795-5) Volume: (採録決定)(未定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simulation of Team Cognitive Processes in En-Route Air Traffic Control Based on Mutual Belief Model (2011)
  • Author(s): Furuta, K., Ohno, K., Kanno, T., Inoue, S.
  • Journal Title: Proc.of 30th JSST Annual Conference Pages: 523-527
• [Journal Article] A Simulation-based Analysis of "Resilience" in Enroute Air Traffic Control Tasks (2011)
  • Author(s): Karikawa, D., Takahashi, T., Aoyama, H., Furuta, K., Wakabayashi, T., Kitamura, M.
  • Journal Title: Proc.of 4th Symposium on Resilience Engineering Pages: 135-141
• [Presentation] Resilience Engineeringの視点に基づく航空路管制業務の分析 (2011)
  • Author(s): 狩川大輔
  • Organizer: 第4回横幹連合カンファレンス
  • Place of Presentation: 北陸先端科学技術大学院大学
  • Year and Date: 2011-11-28
• [Presentation] 航空路管制業務における実践知可視化のための分析支援ツールの開発 (2011)
  • Author(s): 狩川大輔
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2011
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] レジリエンス工学に基づく複雑システムの安全研究(3)-管制官チームによる協調作業プロセスの可視化手法- (2011)
  • Author(s): 青山久枝
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2011
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2011-09-14
• [Presentation] レジリエンス工学に基づく複雑システムの安全研究(4)-管制官の実践知伝承支援インタフェースー (2011)
  • Author(s): 狩川大輔
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2011
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2011-09-14
• [Presentation] レジリエンス工学の視点に立つ予防安全体制の構築に関する研究(3)-航空管制官チームのインタラクション分析- (2011)
  • Author(s): 青山久枝
  • Organizer: 日本人間工学会第52回大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2011-06-06
• [Presentation] レジリエンス工学の視点に立つ予防安全体制の構築に関する研究(4)-エンルート航空管制業務における実践知可視化の試み- (2011)
  • Author(s): 狩川大輔
  • Organizer: 日本人間工学会第52回大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2011-06-06