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Automated decision aids in future air traffic management

Metzger, Ulla :
Automated decision aids in future air traffic management.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2001)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Automated decision aids in future air traffic management
Language: English
Abstract:

The rapid growth of commercial aviation has put immense pressure on the air traffic control system. Air traffic controller mental workload has already become the limiting factor in attempts to increase capacity in en route airspace. The concept of Free Flight has been proposed to increase capacity in the airspace. Under Free Flight, air traffic controllers will no longer actively control the airspace, but rather passively monitor the airspace, in order to intervene in emergencies. Because controllers have difficulties to intervene from their passive role, automated decision aids were proposed to improve their performance. The effects of Free Flight and automated decision aids for the detection of conflicts on controller performance and mental workload were investigated experimentally in three simulations. Professional air traffic controllers served as participants. In addition to performance measures, eye movement data was collected. Results showed that automation could improve controller workload and reduce mental workload as long as the automation functioned reliably. However, controllers indicated better performance under manual than under automated condition when the automation became unreliable. This could be explained with the eye movement data. Implications for the design of automated systems were discussed.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Das starke Wachstum der kommerziellen Luftfahrt hat zu einem enormen Druck auf die Flugsicherung geführt. Schon jetzt ist die Beanspruchung der Fluglotsen zum limitierenden Faktor bei der Erhöhung des Durchsatzes in der Streckenflugkontrolle geworden. Free Flight wurde zur Lösung von Kapazitätsproblemen in der Luftfahrt vorgeschlagen. Für die Lotsen bedeutet das, dass sie nicht mehr wie bisher das Geschehen im Luftraum aktiv gestalten, sondern nur noch passiv überwachen, um im Notfall eingreifen zu können. Da die Lotsen Schwierigkeiten haben, aus dieser passiven Rolle heraus zu intervenieren, wurde die Automatisierung höherer kognitiver Prozesse in der Fugsicherung als Lösung vorgeschlagen. Die Auswirkungen von Free Flight und einer automatisierten Entscheidunshilfe zur Entdeckung von Konflikten auf die Lotsenleistung und Beanspruchung wurde in drei Simulationen experimentell untersucht. Teilnehmer an den Untersuchungen waren professionelle Fluglotsen. Blickbewegungen wurden erhoben und zeigten die Verteilung der visuellen Aufmerksamkeit der Lotsen. Es wurde gezeigt,dass die Automatisierung die Leistung der Lotsen verbessert und die Beanspruchung reduziert, solange die Automatisierung zuverlässig funktioniert. Bei einem Versagen der Automatisierung war die Leistung der Lotsen bei der Konfliktentdeckung unter manuellen Bedingungen besser als unter automatisierten Bedingungen, wenn die Automatisierung unzuverlässig wurde. Dies konnte mit Hilfe der Blickbewegungen erklärt werden. Implikationen für die Gestaltung von Automatisierung wurden diskutiert.German
Classification DDC: 100 Philosophie und Psychologie > 150 Psychologie
Divisions: Fachbereich Humanwissenschaften
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:47
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000149
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-1497
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Singer, Prof. Dr. Roland and Parasuraman, Prof. Ph.D Raja
Advisors: Rüttinger, Prof. Dr. Bruno
Refereed: 17 July 2001
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/149
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