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摘要:心理學(xué)與航空安全關(guān)系密切,國外各大航空類院校均開設(shè)了安全心理學(xué)的相關(guān)課程。本文以中國民航大學(xué)為研究重點,從培養(yǎng)良好的安全生產(chǎn)意識、塑造安全健康的心理兩個方面探討了開發(fā)建設(shè)《航空安全心理學(xué)》課程的必要性,并根據(jù)應(yīng)用心理學(xué)的特點,針對課程的定位、目標和內(nèi)容進行了分析。
關(guān)鍵詞:《民航安全心理學(xué)》;人為差錯;課程設(shè)計要素
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2017)08-0148-02
一、引言
航空運行系統(tǒng)本身具有層次復(fù)雜、技術(shù)密集的特點,飛行運行環(huán)境瞬息萬變,“人”是其中的核心要素。國內(nèi)外航空事故統(tǒng)計表明,“人”的因素一直是引發(fā)航空事故與不安全事件的重要因素,占事故致因的80%以上[1,2]?!叭恕钡男睦硖卣髋c心理健康因素是人為因素最重要的組成部分,航空從業(yè)人員的心理特征、心理健康與安全績效水平有著密切的聯(lián)系?!鞍踩睦韺W(xué)”是研究人在勞動過程中伴隨生產(chǎn)工具、機器設(shè)備、工作環(huán)境、作業(yè)人員之間關(guān)系而產(chǎn)生的安全需要、安全意識及其反應(yīng)行動等心理特征和活動的一門科學(xué)[3,4]。由定義可見,“安全心理學(xué)”的研究應(yīng)用對于改善生產(chǎn)過程中的安全至關(guān)重要。正是由于操作者的心理對于航空運行安全的重要性,國內(nèi)外大部分航空類院校開設(shè)了航空安全相關(guān)心理學(xué)課程。典型的航空安全相關(guān)心理學(xué)課程包括《航空中的人為因素》、《航空安全心理學(xué)》和《飛行人因與機組資源管理》等。然而,作為中國航空人才的搖籃,在中國航空大學(xué)(簡稱中航大)本科生的教育中,除了安全工程專業(yè)外的其他各專業(yè),都尚未開設(shè)具有航空特色的安全心理學(xué)課程。
因此,本文以《航空安全心理學(xué)》課程的開發(fā)與建設(shè)為研究對象,提出了該課程開發(fā)建設(shè)的必要性,并根據(jù)應(yīng)用心理學(xué)的特點,討論建設(shè)該課程的定位、目標、內(nèi)容和評價方法。
二、《航空安全心理學(xué)》內(nèi)涵
按照心理學(xué)研究的層次差異,研究者采用不同的視角,可以將心理學(xué)學(xué)科體系劃分為不同的分支和領(lǐng)域,其中最為典型的是從基礎(chǔ)和應(yīng)用兩個角度進行劃分。應(yīng)用心理學(xué)關(guān)注于心理學(xué)的基本原理在各種實際領(lǐng)域的應(yīng)用,顯然,《航空安全心理學(xué)》是應(yīng)用心理學(xué)領(lǐng)域的分支?!逗娇瞻踩睦韺W(xué)》又有別于一般的應(yīng)用心理學(xué)范疇,一方面,其強調(diào)心理學(xué)理論和方法在航空領(lǐng)域的應(yīng)用,解決航空生產(chǎn)中的實際問題;另一方面,其又涉及到航空業(yè)的安全生產(chǎn)問題。因此,《航空安全心理學(xué)》的內(nèi)涵是研究航空這一行業(yè)在生產(chǎn)運行過程中,各關(guān)鍵崗位中的“人”造成意外事故、事件發(fā)生時的心理特征和心理規(guī)律,并從心理的角度提出預(yù)防措施。航空生產(chǎn)運行過程圍繞飛機展開,根據(jù)飛機的生命周期進行。航空業(yè)的生產(chǎn)過程涉及飛機設(shè)計、制造、流通、使用、維修、報廢等多個環(huán)節(jié),其中涉及到的影響航空安全運行的關(guān)鍵崗位包括飛機設(shè)計制造、飛機駕駛、空中交通管理、機場地面服務(wù)和飛機維修等,每個關(guān)鍵崗位中的“人”都和安全緊密相關(guān),“人”的心理既是整個航空運行系統(tǒng)中應(yīng)變能力最強、最靈活的因素,也是最不穩(wěn)定、最容易受到其他因素干擾、最難以標準化的因素[5]。可以說,“人”的心理因素貫穿機的全壽命周期,由心理因素所導(dǎo)致的航空事故和事件屢見不鮮,特別是飛行機組因素占到事故致因的60%左右[6]。
三、課程開發(fā)的必要性
航空的安全運行離不開對關(guān)鍵崗位中“人”的心理規(guī)律進行學(xué)習(xí)與研究,只有對飛行、管制、機務(wù)、乘務(wù)等特殊工作群體的感知、注意、信息處理、判斷決策有清晰、深入的研究和認識,提升準航空從業(yè)者的自我心理意識,從而培養(yǎng)出航空合格的從業(yè)者,以便在日后的日常工作中防患于未然。開設(shè)該課程有以下兩方面的現(xiàn)實必要性:(1)培養(yǎng)學(xué)生良好的安全生產(chǎn)意識。中航大學(xué)生畢業(yè)之后,80%進入航空業(yè)工作,成為飛行機組人員、空管人員、機務(wù)人員、飛機設(shè)計制造工程師和地勤人員,可以說他們的工作行為直接影響著我國未來航空業(yè)的安全水平。這些畢業(yè)生在學(xué)生階段是否掌握了基本的安全心理學(xué)知識、是否建立了基本的安全生產(chǎn)意識,這對他們將來在工作崗位能否養(yǎng)成良好的安全行為習(xí)慣至關(guān)重要。該課程是通過研究航空從業(yè)人員在生產(chǎn)過程中伴隨生產(chǎn)工具、機器設(shè)備、工作環(huán)境、作業(yè)人員之間關(guān)系而產(chǎn)生的安全需要、安全意識及其反應(yīng)行動等心理活動的一門科學(xué),為學(xué)生全方面地認識自我、認識行業(yè)、認識航空安全的心理活動提供了基礎(chǔ)平臺。(2)塑造學(xué)生安全健康的心理品質(zhì)。學(xué)習(xí)該課程,除了有利于促進對航空安全心理學(xué)普遍適用性的認識,有利于增強航空安全心理研究的基本能力,還便于樹立實事求是的科學(xué)精神和實驗態(tài)度,從而形成嚴謹、周密的邏輯思維習(xí)慣。例如通過對國內(nèi)外航空安全生產(chǎn)特點及人為事故的案例進行分析,以史為鑒,梳理出高強度、高壓力工作環(huán)境下的心理隱患,使學(xué)生能夠了解個人情緒與情感心理對航空安全的影響,了解個性與航空安全的關(guān)系,掌握導(dǎo)致人為差錯的心理因素,從而便于幫助學(xué)生將來在航空關(guān)鍵崗位塑造和保持安全、健康的心理品質(zhì)。
四、《航空安全心理學(xué)》課程設(shè)計要素分析
1.課程定位。為了更好地實現(xiàn)教學(xué)效果,建議學(xué)生修習(xí)基礎(chǔ)的《心理學(xué)》知識,并掌握《高等數(shù)學(xué)》等基礎(chǔ)課程。同時,由于本課程的學(xué)習(xí)有利于對其他專業(yè)技術(shù)知識學(xué)習(xí)的掌控,因此,可以將該課程設(shè)計為航空類學(xué)生的公共必修專業(yè)基礎(chǔ)課程,開設(shè)時間為大學(xué)二年級下學(xué)期。在學(xué)生選課時,不局限于專業(yè)自然班,鼓勵交叉專業(yè)組成課程班級,這一方面有利于交叉知識對創(chuàng)新的培養(yǎng),另一方面有利于對航空安全生產(chǎn)形成鏈條性思維。
2.課程目標。通過對該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟悉和掌握航空安全心理學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的基本理論、基本知識和基本技能,了解國內(nèi)外航空安全心理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀,熟悉國內(nèi)外航空生產(chǎn)過程中由于心理原因造成的不安全事件,并掌握分析該類事件的方法,學(xué)會從特殊職業(yè)對從業(yè)人員心理品質(zhì)要求的角度出發(fā),整體理解“人—機—環(huán)境”相互依存下維護飛行機組人員、管理人員、機務(wù)維修人員等的身心健康,保證飛行安全的重要性,為更好地從事航空業(yè)奠定基礎(chǔ)。
3.課程內(nèi)容。課程內(nèi)容指的是各門學(xué)科定的事實、原理、觀點和問題,以及處理他們的方式。課程設(shè)計過程中,課程內(nèi)容的選擇一直是個核心問題。因此,課程內(nèi)容在選擇和組織時,除了要考慮到與課程目標的相關(guān)性之外,還要考慮內(nèi)容的有效性與科學(xué)性,這對學(xué)習(xí)者與社會實踐有著重要的意義,關(guān)系到它們能否為學(xué)習(xí)者所接受,以及是否與學(xué)校的基本任務(wù)相一致等問題[7]。本課程的教學(xué)內(nèi)容采用模塊化的處理方式,針對不同的從業(yè)人員、心理學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的不同階段,設(shè)計不同的模塊,其中圍繞飛行、管制和機務(wù)主要包括五個模塊:①航空安全心理學(xué)基礎(chǔ)知識模塊。本模塊的主要知識包括航空安全心理學(xué)概述、航空安全心理與倫理問題及對策、安全心理學(xué)的研究方法、作業(yè)行為的神經(jīng)與心理機制、心理過程與航空安全等。②飛行員的心理因素與安全。本模塊主要知識包括飛行技能的形成與掌握、飛行中的視、聽覺及前庭覺問題、飛行空間定向與定向障礙、飛行人員的應(yīng)激及其管理、飛行人員的判斷與決策、飛行中的情境意識、飛行員注意分配等。③管制員的心理因素與安全。本模塊主要知識包括影響空管人為差錯發(fā)生的原因、管制員工作負荷與疲勞、管制員的注意分配優(yōu)化、空管人為差錯的預(yù)防措施等。④機務(wù)維修人員的心理因素與安全。本模塊的主要知識包括影響機務(wù)維修人為差錯發(fā)生的原因、維修人員的疲勞風(fēng)險監(jiān)測、機務(wù)維修人為差錯的預(yù)防措施等。⑤航空事故/事件后的心理救援。本模塊的主要知識包括空難后心理救援的基本程序、事故后心理救援的基本方法、心理救援的技巧、空鬧事件中乘客心理疏導(dǎo)、航班延誤中的心理危機救援等。
五、結(jié)語
綜上所述,航空運行各關(guān)鍵崗位中人員的心理因素和安全緊密相關(guān)。本研究通過調(diào)查分析,得出中航大現(xiàn)有的航空安全心理相關(guān)課程設(shè)置存在普及性差、重點不突出、未成體系化的缺點,針對此情況提出了開發(fā)建設(shè)《航空安全心理學(xué)》課程的建議,并從課程的定位、目標、內(nèi)容、評價和課例方面進行了分析,該課程對培養(yǎng)學(xué)生良好的安全生產(chǎn)意識、塑造安全健康的心理具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
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一、國內(nèi)民航發(fā)展的安全現(xiàn)狀
隨著我國對外交流的與日俱增,公眾對民航的需求日益旺盛,我國民航領(lǐng)域的發(fā)展還處在蓬勃向上的發(fā)展階段,因此,空管部門的工作量、工作難度必然會與日俱增。據(jù)近年數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看,我國民用航空發(fā)展總體平穩(wěn),安全現(xiàn)狀總體保持在穩(wěn)定的狀態(tài),但一般航空事故仍然偶有發(fā)生,地面事故、航空機器失蹤事故等還無法完全杜絕[1]。其中,重大以下的地面事故也有出現(xiàn),雖總體呈逐年下降的趨勢,但仍需要重視安全管理。
二、民航空管安全文化建設(shè)的具體措施
1、營造民航空管安全文化氛圍。加強民航空管安全文化建設(shè)的組織,能讓相關(guān)人員形成相對統(tǒng)一的價值觀,能不斷促進員工對所屬企業(yè)單位的認同度、歸屬感的提升,可以極大增強相關(guān)企業(yè)單位的凝聚力,使得員工形成良好的自我約束力,也能促進自我激勵,使得單位內(nèi)部能有效建立起高水平的團隊,這能從根本上提高民航空管相關(guān)單位的安全意識。要在民航空管行業(yè)單位內(nèi)部營造優(yōu)秀的安全文化,首先是要在單位內(nèi)部營造良好的人際關(guān)系,極力員工之間的合作意識,提升員工的主觀能動性;其次,要加強文化滲透教育工作,運用科學(xué)手段來加強宣傳工作,使單位文化能夠深入人心;第三,民航空管部門在人員招聘過程中要注重把關(guān),盡量聘用領(lǐng)悟能力強、與單位現(xiàn)有員工價值觀相近的人員,這對于未來團隊建設(shè)能起到良好的促進作用,也能避免高素質(zhì)人才的流出。
2、加強民航空管部門的安全理念培育。民航空管的立身之本就是安全,這也是空管工作開展的初始目標。因此,要在空管工作中樹立起系統(tǒng)、過程、持續(xù)的安全觀,堅持安全第一的工作思路,為民航提供科學(xué)、及時、可控的空中交管、通信導(dǎo)航、氣象、飛行實情等全方位的服務(wù)??展懿块T要特別重視對員工的安全理念培育,要從入職培訓(xùn)到正常工作中傳達相關(guān)精神、例行安全演練,再到各單位內(nèi)的應(yīng)急演練、觀看史上著名空難相關(guān)紀錄片等,確保每個員工都會接受完備的安全理念培育,并能處理相關(guān)事物,形成安全意識[2]。只有在員工的潛意識當(dāng)中建立安全理念,才能讓每個員工在實際工作中更有責(zé)任感,避免工作疏忽遺漏,堅守安全第一的方針,為繼續(xù)促進安全工作的開展提供思想、智力和精神上的全方位支持。
3、建立健全的管理制度措施。健全的管理制度和措施,是開展空管工作的依據(jù),要科學(xué)、嚴格地制定相關(guān)規(guī)章制度,明確相關(guān)的職責(zé),不斷強化防控力度。建立健全的管理制度措施主要需要做好以下幾個工作:首先,確保每一工作環(huán)節(jié)的準確性、及時性,杜絕疏忽、遺漏和誤差;其次,嚴明紀律,切實加強員工的執(zhí)行力;第三,工作中要有大局觀,注重團結(jié),樂于奉獻;第四,要確保員工勞逸結(jié)合,避免疲勞上崗,合理安排員工的生活作息,保持精神抖擻的工作氛圍;第五,要明確、細化每一步的流程,細化具體的工作運行手冊,以及與之對應(yīng)的應(yīng)急措施、保障措施不斷增強空管工作中的安全管理系統(tǒng)正常運行,設(shè)備運行要留有可靠的安全余度。
4、建立實時有效的交流機制??展懿块T是民航發(fā)展的關(guān)鍵,而且是民生工作的重要組成,廣受關(guān)注,具有極強的社會影響力。建立健全有效的信息交流制度非常重要??展懿块T在現(xiàn)有編制條件下,要持續(xù)完善信息的制度,充分運用現(xiàn)代化的技術(shù)措施,強化在互聯(lián)網(wǎng)中開展信息溝通和??展懿块T可以依據(jù)互聯(lián)網(wǎng),實時部門工作開展的動向,運用新型的微博、微信等社交網(wǎng)絡(luò)媒體同公眾開展溝通互動,尊重每一位群眾的知情權(quán),讓公眾能持續(xù)關(guān)注空管、乃至整個民航系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展。此外,這類信息平臺的運用,不但能方便空管部門的相關(guān)工作接受監(jiān)督,還有利于空管安全部門的品牌再立,不斷增強民航企業(yè)單位的影響力。
5、強化對空管部門員工的培訓(xùn)。員工培訓(xùn)能提升其職業(yè)技能,完善知識結(jié)構(gòu),從而更好開展空管工作。當(dāng)今社會注重不斷學(xué)習(xí),空管部門建立定期學(xué)習(xí)培訓(xùn)的制度,可以讓單位員工活力劇增,更能適應(yīng)新的空管技術(shù)措施,抓住發(fā)展機遇,為新時期的發(fā)展培育優(yōu)秀人才??展懿块T要建立終身學(xué)習(xí)的激勵機制,并為員工的學(xué)習(xí)培訓(xùn)營造良好的氛圍和條件,加強對外交流。
三、結(jié)語
綜上所述,要想不斷強化民航空管安全文化建設(shè),使得空管部門把安全意識深入到潛意識當(dāng)中,時刻堅守安全第一的工作原則,為民航持續(xù)安全發(fā)展,提供更大的支持力度,為國民經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展添磚加瓦。
作者:鄭傳磊 單位:中國民用航空華北地區(qū)空中交通管理局
參考文獻:
通過對航空公司組織機構(gòu)及職責(zé)的調(diào)研與梳理,得到航空公司安全信息管理的六大流程。
1.1航空公司安全信息的獲取
航空公司安全信息管理工作始于安全信息的獲取。航空公司航安部負責(zé)獲取與收集各類與其運行有關(guān)的內(nèi)部、外部安全信息和數(shù)據(jù)。航空公司內(nèi)部安全信息有強制信息與自愿信息兩類。強制信息是公司規(guī)定員工必須上報的各類安全信息。自愿信息則是員工自發(fā)上報或舉報的信息。外部信息則主要是來自于外部各類相關(guān)民航安全的法律法規(guī)及信息。
1.2航空公司安全信息的預(yù)處理
航空公司航安部獲得安全信息后,通過對各類信息的篩選、判斷,最終選擇有價值的信息對其進行編碼、分類,即安全信息的預(yù)處理。該環(huán)節(jié)為航空公司安全信息后續(xù)處理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.3航空公司安全信息的傳輸
經(jīng)過預(yù)處理的安全信息,航空公司將根據(jù)各類信息的重要性及其使用方式,通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、宣傳媒體(廣播、電視、板報等)、媒介形式(報表、通知、文件、通報)、安全例會等不同形式傳遞安全信息。其中,運行類信息,傳遞給值班經(jīng)理室;服務(wù)類信息,傳遞給服務(wù)發(fā)展部;空防類信息,傳遞給保衛(wèi)部。
1.4航空公司安全信息的處理
安全信息的處理是航空公司安全信息管理流程的核心環(huán)節(jié)。通過該環(huán)節(jié),航空公司各職能部門制定相應(yīng)的安全事件管理措施,進而提高運行安全水平。對于各類強制報告信息,航空公司將根據(jù)信息類別啟動事件調(diào)查程序。對事件原因、經(jīng)過、設(shè)施設(shè)備、責(zé)任人等進行嚴密調(diào)查,得出事件結(jié)論交由職能部門評估。若評估不符合要求,則重新由責(zé)任部門獲取信息,進行事故調(diào)查,直至結(jié)論符合要求。隨后由接收到信息的部門進行最終審核。對于自愿報告信息,將判斷信息的清晰性與完整性,審核后進行統(tǒng)計。
1.5航空公司安全信息的存儲
航空公司安全信息的存儲對于整個安全信息管理工作至關(guān)重要,它是安全信息管理分析和運行的基礎(chǔ)和保障。該流程從安全信息管理的第一個環(huán)節(jié)便開始進行,航安部獲取到安全信息后對各類信息進行存儲和歸檔。由于安全信息的類型和形態(tài)的多樣化,航空公司安全信息的存儲形式也各不相同,其主要存儲形式有數(shù)據(jù)類、文字類、圖像類、音頻類、視頻類;同時由于安全信息的價值隨著時間推移會發(fā)生變化,對于已經(jīng)失效的信息,還將進行歸檔及作廢處理,以免引起后期的錯誤使用。
1.6航空公司安全信息的反饋
航空公司安全信息管理過程由最后一個反饋環(huán)節(jié)構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng)。航空公司利用反饋不停地去調(diào)節(jié)、修正原有的安全信息管理流程,進而完善其安全管理工作。航安部在經(jīng)過上述五個環(huán)節(jié)的安全信息處理后,會將最終的安全信息處理意見反饋給相關(guān)部門:①外部信息反饋。航空公司將外部信息如規(guī)章、要求等進行分析處理,并將有關(guān)指標和要求反饋各部門。②內(nèi)部安全信息反饋。航空公司通過對安全信息的分析和處理,將安全數(shù)據(jù)和態(tài)勢傳遞給各部門及一線人員,進而提高一線安全運行水平。
2航空公司安全信息管理核心業(yè)務(wù)仿真系統(tǒng)設(shè)計
通過對航空公司安全信息管理流程的分析和梳理,其仿真系統(tǒng)主要實現(xiàn)兩大業(yè)務(wù)功能與模塊:安全信息展示平臺和安全保證運行平臺。安全保障運行平臺主要包括各類安全信息的上報、處理、反饋及各類安全信息的統(tǒng)計分析、調(diào)查;安全信息展示平臺主要包括內(nèi)部和外部各類安全信息的、傳遞、展示功能。
3結(jié)束語
長期飛行的航天器環(huán)境是一種特殊類型的生態(tài)環(huán)境,適合屬于特殊物種的細菌和真菌的生長發(fā)育和繁殖。細菌和真菌主要駐留在空間室內(nèi)裝飾物和結(jié)構(gòu)與設(shè)備材料的表面。這些地方聚集著有機化合物和空氣冷凝水,足以讓各種異養(yǎng)微生物(如霉菌青霉、曲霉、枝孢菌)生長和繁殖。在航天器長期飛行期間,菌群的數(shù)量變化和結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性不是線性的,在生物群落激活和停滯的交替期間呈現(xiàn)出一個波形周期變化,變化周期由內(nèi)部生物機制的自我調(diào)節(jié)能力和外部空間環(huán)境控制。菌群激活期間,充滿著醫(yī)療和技術(shù)風(fēng)險,顯著地影響著飛行安全和硬件的可靠性。微生物可以輕易地借助航天員或者貨運飛船進入空間站,同時迅速適應(yīng)空間站內(nèi)的環(huán)境并四處蔓延,微生物主要來源及在載人航天器中可能存在的位置如圖1所示。前蘇聯(lián)科學(xué)家曾經(jīng)在“禮花”號空間站與“和平”號空間站內(nèi)發(fā)現(xiàn)上百種對人體和空間站設(shè)備有害的致病細菌和微小真菌?!昂推健碧柨臻g站曾發(fā)生過微生物“蠶食”電纜的事故。國際空間站上也發(fā)現(xiàn)了危險的微生物,這些微生物可能導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障,可能會對空間站結(jié)構(gòu)造成災(zāi)難性后果。它們不僅會損傷金屬,也會損傷高分子聚合物制成的設(shè)備,進而可能導(dǎo)致技術(shù)故障。2003年國際空間站內(nèi),細菌堵塞了3套艙外航天服的冷卻泵,航天員不得不使用穿脫更為麻煩的備用服裝完成了太空行走,造成問題的細菌生活在作為冷卻液的水中。研究人員對空間站的水樣進行分析后曾發(fā)現(xiàn),空間站自身冷卻系統(tǒng)內(nèi)細菌數(shù)量增加的速度遠比預(yù)料的快,這讓人擔(dān)心細菌有可能腐蝕冷卻系統(tǒng)最為脆弱的組成部分。根據(jù)各種體外研究,空間微重力環(huán)境促進微生物的生長。不同的細菌在空間或在地球上模擬的微重力試驗表明,重力變化可能直接或間接地影響它們的生長和微生物的代謝和生理,例如增加自身的抗藥性和毒性,改變生物膜增長方式等。長期暴露于高劑量的空間電離輻射中,也能影響微生物的代謝和生理。除了封閉和微重力條件外,還存在各種未知因素影響微生物的生長,如熱交換影響,磁變影響,細胞懸浮,營養(yǎng)物的濃度梯度、毛細特性、流體行為等均可能引起生物體的遺傳和生物學(xué)特性的變異反應(yīng),這導(dǎo)致了某些微生物最終變得更難消除。因此,空間環(huán)境條件可能會促進微生物生長的這一新特征,并且增加了損害航天員健康和導(dǎo)致環(huán)境惡化的風(fēng)險,影響生命支持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全工程技術(shù)體系框架
空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全工程技術(shù)體系覆蓋了在空間應(yīng)用有效載荷的工程研制過程中應(yīng)遵循的生物安全要求、分析、設(shè)計防護以及評價等各項技術(shù)范疇,其總體框架如下圖2所示。圖中可以看出,在空間有效載荷產(chǎn)品研制過程中,空間生物安全在工程上首先需要解決的是空間生物安全要求指標問題,然后根據(jù)生物安全要求,結(jié)合空間應(yīng)用的需求情況,對應(yīng)用系統(tǒng)的生物危害材料進行危害等級的識別,再依據(jù)危害等級的識別結(jié)果確定相應(yīng)的安全性包覆等級,作為空間實驗載荷設(shè)備的生物安全性設(shè)計準則要求,依據(jù)此設(shè)計準則開展相應(yīng)的安全性設(shè)計防護;在采用了必要的防護措施同時,有效載荷對于生物危害還應(yīng)具備有效的監(jiān)測手段,確??臻g應(yīng)用實驗過程中的生物危害可檢測。最后,空間應(yīng)用載荷在上站之前,應(yīng)對生物安全問題進行風(fēng)險評估,其結(jié)果將作為空間科學(xué)實驗載荷上站安全性認證的重要考核內(nèi)容之一,從而為工程決策提供安全性方面的依據(jù)。
2空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全的工程設(shè)計要素
2.1空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全指標要求借鑒實驗室生物安全標準以及國際空間站有關(guān)生物安全的經(jīng)驗,生物安全指標主要是指針對微生物的最低可接受閾值,相關(guān)指標又可細分為飲用水、食品、艙內(nèi)空氣、表面四個主要方面,其中,飲用水、食品以及艙內(nèi)空氣的最低可接受閾值與航天員的醫(yī)學(xué)要求密切相關(guān)。對于表面的生物安全要求,涉及艙內(nèi)艙體內(nèi)表面、艙內(nèi)平臺設(shè)備和有效載荷設(shè)備表面等多個方面,其可能的影響除了傳染到航天員(航天員有可能接觸的情況下),影響航天員健康外,另一個重要的影響就是對硬件設(shè)備的腐蝕和侵蝕,最終導(dǎo)致硬件設(shè)備的失效或者污染艙內(nèi)環(huán)境。因此,對于空間應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備,應(yīng)提出明確的表面生物安全指標要求,該要求可以參照空間站平臺的表面微生物最低可接受閾值要求,也可根據(jù)空間應(yīng)用系統(tǒng)載荷研制的特點和使用需求單獨提出。另外,對于影響實驗任務(wù)成功的可致病的病原體(包括植物可致病病原體和動物可致病病原體)也應(yīng)根據(jù)實際情況提出有針對性的指標要求??臻g應(yīng)用系統(tǒng)生物安全相關(guān)指標體系框架如圖3所示。圖中涉及的植物可致病菌主要是寄生性病菌,病原體有病毒、類病毒、支原體、衣原體、立克次氏體、細菌、真菌、藻類、線蟲和高等植物,其中以細菌、真菌、病毒、支原體和線蟲誘發(fā)的病害較普遍和嚴重,尤以真菌性病害為最,如水稻的瘟病、小麥銹病、棉花的萎蔫病等。各種病原體的生理、生態(tài)、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途徑和時期各不相同??筛鶕?jù)具體實驗樣品和實驗要求確定需要檢測的植物可致病菌。動物可致病菌主要是微生物,包括原生動物、細菌、真菌、病毒、支原體、酵母等,其中細菌和真菌污染是最常見的,如各種沙門氏菌等??筛鶕?jù)具體實驗樣品和實驗要求確定需要檢測和加以控制防護的動物可致病菌。以微生物污染為主要檢測對象,包括原生動物、細菌、真菌、病毒、支原體、酵母等,其中檢測重點為細菌和真菌??臻g站微生物主要存在于艙內(nèi)氣體、食品、水、艙體材料、硬件設(shè)備表面以及有效載荷等地方,因此,其微生物控制的要求也應(yīng)根據(jù)這些方面進行規(guī)定。例如,國際空間站微生物控制的指標要求如表1所示。我國空間站工程微生物控制定量要求主要參照國際空間站制定,在我國載人航天工程一期和二期階段,未對微生物控制提出明確的定量要求,在載人空間站階段,提出的初步醫(yī)學(xué)要求中,也僅僅對空氣和物體表面微生物控制提出了限值,與表1中國際空間站的相關(guān)規(guī)定是一致的,而對于食品和水未作明確規(guī)定。
2.2空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全等級的識別開展空間生物安全防護設(shè)計時,首先應(yīng)對生物危害的等級(或稱生物安全等級,BiosafetyLev-el,BSL)進行識別,根據(jù)不同的危害等級制定不同的設(shè)計防護策略,避免設(shè)計上的冒進所帶來的安全患,或者設(shè)計過于保守而帶來的資源浪費和技術(shù)瓶頸。根據(jù)NASA的生物安全小組的工作經(jīng)驗,所有有關(guān)生物學(xué)的材料都要進行生物危害識別,對識別出的生物危害材料都要分配一個生物安全等級[18]。因此,生物危害材料生物安全等級的確定是生物安全工程設(shè)計的首要出發(fā)點。NASA的JSC中心針對空間應(yīng)用項目的生物安全等級制定了專門的規(guī)定[19],如表2所示??臻g生物安全等級主要來源于地面公共衛(wèi)生系統(tǒng)和實驗室生物安全的相關(guān)標準,在空間上用時考慮了空間環(huán)境可能帶來的影響,由于空間飛行獨特的環(huán)境和條件,BSL-2微生物又被分為兩類,BSL-2(中等風(fēng)險)和BSL-2(高風(fēng)險)。主要是由于在微重力環(huán)境下,微生物氣溶膠可能比在地球1g重力下具有更大的風(fēng)險,對于地面上BSL-2等級的微生物在空間應(yīng)用時可能產(chǎn)生更嚴重的后果。因此,在對空間生物安全等級的規(guī)定上進行了適應(yīng)性修改,其原則為:對于地面上可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果(高致病性)的微生物(BSL-3和BSL-4)禁止在太空項目中使用;對于地面上可能造成中等危害后果的微生物,其在空間環(huán)境影響下可能帶來更嚴重的后果,甚至是災(zāi)難性的,因此,地面上BSL-2級微生物在太空中又分為中等危害和高危害兩類。我國載人航天工程目前采用的生物安全等級劃分標準主要遵照現(xiàn)有的國內(nèi)實驗室生物安全防護等級相關(guān)規(guī)定,對于空間生物安全等級尚無具體的標準進行規(guī)定。因此,合理的劃分生物安全等級對于工程中遴選生物樣本和明確有效的控制措施具有重要的意義。
2.3空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全包覆等級的識別與設(shè)計
2.3.1空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全包覆等級的確定工程實踐中,在已明確了有效載荷生物安全等級BSL的基礎(chǔ)上,需要根據(jù)生物安全等級確定相應(yīng)的包覆設(shè)計等級(LevelofContainment,LoC)要求。兩個重要的原則是:1)生物安全防護的包覆等級不得低于其生物安全等級;2)存在多種微生物的情況下,其包覆等級應(yīng)根據(jù)生物安全等級最高的生物樣品來確定。我國空間站空間應(yīng)用規(guī)劃了多項有關(guān)生物、生命、生態(tài)、醫(yī)學(xué)等應(yīng)用與科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒烅椖?。以?dāng)前規(guī)劃的有關(guān)生命科學(xué)研究的實驗平臺為例,確定其初步的生物安全包覆等級,如表3所示。
2.3.2空間生物安全設(shè)計準則空間應(yīng)用載荷生物安全控制的優(yōu)先級主要包括五個層次(見圖4)。工程設(shè)計實現(xiàn)過程中,有效載荷研制單位應(yīng)根據(jù)識別出的生物載荷的生物安全等級確定相應(yīng)的防護設(shè)計準則,遵循以下原則:1)生物材料的選擇上,應(yīng)在滿足科學(xué)實驗需求的前提下,盡量選擇危害等級低的生物材料和樣品;2)生物實驗載荷的生物包覆等級應(yīng)與其生物安全等級相對應(yīng),不得低于其生物安全等級;3)對于具有致病性或可能導(dǎo)致設(shè)備故障的主要微生物應(yīng)具有實時監(jiān)測或者離線檢測能力;4)包覆設(shè)計應(yīng)按照最小風(fēng)險控制或者故障容限,或者兩者相結(jié)合的設(shè)計準則進行設(shè)計,如金屬結(jié)構(gòu)采用較高的安全系數(shù)要求;采用多層密封包覆等;5)包覆設(shè)計應(yīng)考慮最大使用條件下進行設(shè)計,并采用試驗的方法驗證;多層包覆設(shè)計時,應(yīng)對每層包覆手段的有效性進行獨立驗證;6)采用物理隔離的方式進行包覆設(shè)計時,應(yīng)滿足密封設(shè)計要求,如所有泄漏路徑均采用軟密封件,墊片或其他密封材料進行雙重密封;金屬零件沿著所有接口有兩個密封(如蓋);流體連接器內(nèi)部和外部的雙道密封;電連接器外部雙道密封和引腳周圍雙密封等;7)采用密封設(shè)計時,需要考慮容器材料與有害生物質(zhì)的相容性設(shè)計與驗證問題;8)采用多層包覆設(shè)計時,應(yīng)盡量采用組合式包覆形式,即不同形式的隔離方式,如物理隔離與負壓相結(jié)合,確保各級包覆是相互獨立的,不會發(fā)生關(guān)聯(lián)失效;樣本操作用手套箱采用在手套故障的情況下保持負壓的雙故障容限的設(shè)計等;9)對于有限壽命的生物危害防護措施,如HEPA過濾器,應(yīng)具有有效的壽命預(yù)測手段,以便采取定期的更換或者清洗消毒等措施。
2.4空間生物危險的監(jiān)測空間微生物的監(jiān)測是實施微生物控制的前提條件。目前對于載人航天工程領(lǐng)域,較為先進的微生物監(jiān)測技術(shù)主要包括以下幾項:1)非培養(yǎng)核酸技術(shù)(基于PCR聚合酶鏈反應(yīng));2)三磷酸腺苷生物發(fā)光技術(shù)(ATP);3)生物傳感器,直接激光檢測;4)流式細胞術(shù)方法;5)基質(zhì)輔助激光解析/電離飛行時間質(zhì)譜(Matrix-AssistedLaserDesorption/IonizationTimeofFlight(MALDI-TOF)massspectrometry);6)微觀方法(MicroscopicMethods)。傳統(tǒng)上,環(huán)境和人員的微生物監(jiān)測主要集中在采用基于培養(yǎng)技術(shù)的細菌和真菌。然而,在空間環(huán)境中,采用大量的分子、生化和理化實驗系統(tǒng),建立在非培養(yǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上。采用單一的監(jiān)測技術(shù)往往難以滿足微生物監(jiān)測的需求,因此,在工程實踐中,空間科學(xué)實驗載荷研制單位應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品的特點,結(jié)合各種檢測技術(shù)的優(yōu)缺點,合理選用生物檢測技術(shù)。生物檢測技術(shù)選用參考表如表4所示。另外,空間科學(xué)實驗載荷應(yīng)重點監(jiān)測BSL-2級以上的微生物。根據(jù)國外的經(jīng)驗(ISS,MIR)[10],空氣中主要的細菌種類為金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌,內(nèi)表面主要的細菌種類為金黃色葡萄球菌和芽孢桿菌等;真菌主要為青霉屬和曲霉。在監(jiān)測點設(shè)置方面,對于密閉的實驗培養(yǎng)箱,應(yīng)從空間應(yīng)用的需求出發(fā),對于影響實驗效果的入口端應(yīng)設(shè)置微生物監(jiān)控裝置,防止艙內(nèi)空氣和水源中的有害微生物影響實驗效果;同時對于出口端同樣需要設(shè)置微生物監(jiān)控裝置,防止科學(xué)實驗產(chǎn)生的有害微生物污染艙內(nèi)大氣環(huán)境和熱控管路。
2.5空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全風(fēng)險評估國際空間站上,有效載荷生物材料的生物危害風(fēng)險評估在發(fā)射前必須進行,評估生物有害物質(zhì)的標準包括微生物的特性,感染劑量,微生物的存量、感染途徑,以及與實驗協(xié)議相關(guān)的危害。識別出的所有有害微生物被分配一個生物安全等級(BSL)。有效載荷安全審議小組參照BSL為每個有效載荷制定必要的防護等級。空間應(yīng)用生物安全風(fēng)險評估的實施流程如圖5所示。
3結(jié)論
1.1民航空管運行中危險源的分類
危險源是指能夠造成重大災(zāi)害的根據(jù)和狀態(tài),在民航空管運行中危險源主要是指影響正常飛行和對飛行安全造成危險隱患的一些因素。其中包括自然危險源、經(jīng)濟危險源以及技術(shù)危險源。自然危險源主要是指影響飛機正常起飛以和飛行安全的航空氣象、自然災(zāi)害以及那些不利的地理條件等。如果在飛行過程中遇到了暴風(fēng)雨、地震等自然災(zāi)害,那么就會嚴重影響飛機的正常飛行,也不能夠保障飛機順利抵達目的地。經(jīng)濟危險源指的是民航管理中,經(jīng)濟成本的波動以及設(shè)備成本的變化等,一旦爆發(fā)經(jīng)濟危險,也會影響民航空管的安全管理。技術(shù)危險源主要是指設(shè)備的運行狀態(tài)以及各種事故警報,如果飛機在運行過程中硬件出現(xiàn)問題或者遇到風(fēng)壓、水壓的問題,就不能為航空飛行提供能源服務(wù),也勢必會大大影響飛行安全。
1.2民航空管運行中危險源的識別
對于危險源的識別,應(yīng)遵循三個步驟。首先,識別危險源之前要注意分析差距,然后觀察其所處的狀態(tài)。其次,要具體分析危險源的構(gòu)成因素,并將其分類成一般危險源和特定危險源。最后,要分析出危險源爆發(fā)后帶來的潛在危險,及早防范。對于危險源的識別要緊緊圍繞系統(tǒng)的用途、工作狀態(tài)以及功能等方面,綜合各種因素,考慮一切存在的潛在風(fēng)險,積極應(yīng)對。尤其是系統(tǒng)的安全問題,一旦發(fā)現(xiàn)所處的運行環(huán)境以及系統(tǒng)性能降低,就要盡快解決。比如,運行環(huán)境中的變化莫測的天氣情況以及飛機場的設(shè)施布置狀況等都是爆發(fā)災(zāi)難的危險源,要隨時監(jiān)控隨時掌握。而系統(tǒng)的性能如通信設(shè)備、導(dǎo)航報警設(shè)備要檢查是否完好無缺,是否處于正常的運行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)故障,要及時解決。對于識別出的危險源,民航空管也要及時做好防范工作,將危難止于爆發(fā)前。并且還要制定完整、有效的安全管理措施及其評估系統(tǒng),這樣才能更好的避免災(zāi)難。
2.民航空管運行的安全管理措施
要想保證飛行安全,促進民航事業(yè)的健康發(fā)展,就必須要建立有完整、高效的安全管理體系。民航空管必須要本著“安全第一,預(yù)防為主”的基本原則,制定行之有效的安全管理措施,提高民航空管的管理水平。
2.1貫徹安全理念,建立安全責(zé)任制
要想徹底杜絕民航空管運行中的危險,首先就要提高警惕,貫穿正確的安全理念。相關(guān)人員要將安全理念貫徹始終,無論是思想覺悟上還是實際工作中,都要堅持“安全第一”的原則,并且正確認識安全理念的重要性,將安全作為核心目標。除了提高相關(guān)人員的安全意識,還要建立安全責(zé)任制度,將責(zé)任落實到各個部門、各個崗位,這樣才能保證工作人員各司其職,明確自己的職責(zé)。對于重要崗位的工作人員,更要規(guī)范他們的操作行為,避免因個人失誤而帶來安全風(fēng)險。民航空管的工作人員是保障民航安全的重要因素,因此,還要對其進行定期培訓(xùn)和教育,不斷提高他們的思想素質(zhì)和敬業(yè)精神,培養(yǎng)專業(yè)的素質(zhì)隊伍,提高民航空管的管理水平。
2.2完善民航空管安全信息管理系統(tǒng)
在安全管理措施中,不僅要提高安全思想理念,還要完善信息管理系統(tǒng)。信息管理系統(tǒng)是安全管理體系中的重要依據(jù),所以要加強完善。對于一些安全信息如事故數(shù)據(jù)、航空器運行數(shù)據(jù)、航空運輸監(jiān)察等信息要進行收集、分析、處理,并且將整理的信息共享,作為安全管理的一個依據(jù)。還要完善相關(guān)的政策措施,規(guī)范操作流程,對于各種信息報告也要及時處理分析,并歸納整理,建立完善的信息安全系統(tǒng)。只有這樣,空管部門才可以根據(jù)這些信息快速分析出事故原因,并且能夠正確發(fā)出指令,也能有效避免類似問題的發(fā)生,從而大大提高其辦事效率。
2.3制定有效的事故預(yù)防措施和應(yīng)急救援措施
在民航空管的安全管理措施中,預(yù)防措施占據(jù)重要位置。俗話說“防患于未然”,一切災(zāi)難事故都要做好預(yù)防應(yīng)急救援的準備。民航空管運行更應(yīng)如此,必須要建立完善的事故預(yù)防措施,防患于未然,將災(zāi)難消滅于萌芽之中。還要建立有效的應(yīng)急救援措施,一旦發(fā)生事故,要有專門的應(yīng)急救援準備,這樣才不能亂了方寸。預(yù)防措施不僅要針對事故的危險源,還要成立專門的事故調(diào)查機構(gòu),完善事故調(diào)查體系,規(guī)范飛行事故中的各種規(guī)定,并實施監(jiān)督。這樣,才能始終保持工作人員的警惕性和責(zé)任心,讓民航空管部門的工作有效的開展,保障飛行的安全。
3.結(jié)束語
通過對航空公司組織機構(gòu)及職責(zé)的調(diào)研與梳理,得到航空公司安全信息管理的六大流程。
1.1航空公司安全信息的獲取
航空公司安全信息管理工作始于安全信息的獲取。航空公司航安部負責(zé)獲取與收集各類與其運行有關(guān)的內(nèi)部、外部安全信息和數(shù)據(jù)。航空公司內(nèi)部安全信息有強制信息與自愿信息兩類。強制信息是公司規(guī)定員工必須上報的各類安全信息。自愿信息則是員工自發(fā)上報或舉報的信息。外部信息則主要是來自于外部各類相關(guān)民航安全的法律法規(guī)及信息。
1.2航空公司安全信息的預(yù)處理
航空公司航安部獲得安全信息后,通過對各類信息的篩選、判斷,最終選擇有價值的信息對其進行編碼、分類,即安全信息的預(yù)處理。該環(huán)節(jié)為航空公司安全信息后續(xù)處理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.3航空公司安全信息的傳輸
經(jīng)過預(yù)處理的安全信息,航空公司將根據(jù)各類信息的重要性及其使用方式,通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、宣傳媒體(廣播、電視、板報等)、媒介形式(報表、通知、文件、通報)、安全例會等不同形式傳遞安全信息。其中,運行類信息,傳遞給值班經(jīng)理室;服務(wù)類信息,傳遞給服務(wù)發(fā)展部;空防類信息,傳遞給保衛(wèi)部。
1.4航空公司安全信息的處理
安全信息的處理是航空公司安全信息管理流程的核心環(huán)節(jié)。通過該環(huán)節(jié),航空公司各職能部門制定相應(yīng)的安全事件管理措施,進而提高運行安全水平。對于各類強制報告信息,航空公司將根據(jù)信息類別啟動事件調(diào)查程序。對事件原因、經(jīng)過、設(shè)施設(shè)備、責(zé)任人等進行嚴密調(diào)查,得出事件結(jié)論交由職能部門評估。若評估不符合要求,則重新由責(zé)任部門獲取信息,進行事故調(diào)查,直至結(jié)論符合要求。隨后由接收到信息的部門進行最終審核。對于自愿報告信息,將判斷信息的清晰性與完整性,審核后進行統(tǒng)計。
1.5航空公司安全信息的存儲
航空公司安全信息的存儲對于整個安全信息管理工作至關(guān)重要,它是安全信息管理分析和運行的基礎(chǔ)和保障。該流程從安全信息管理的第一個環(huán)節(jié)便開始進行,航安部獲取到安全信息后對各類信息進行存儲和歸檔。由于安全信息的類型和形態(tài)的多樣化,航空公司安全信息的存儲形式也各不相同,其主要存儲形式有數(shù)據(jù)類、文字類、圖像類、音頻類、視頻類;同時由于安全信息的價值隨著時間推移會發(fā)生變化,對于已經(jīng)失效的信息,還將進行歸檔及作廢處理,以免引起后期的錯誤使用。
1.6航空公司安全信息的反饋
航空公司安全信息管理過程由最后一個反饋環(huán)節(jié)構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng)。航空公司利用反饋不停地去調(diào)節(jié)、修正原有的安全信息管理流程,進而完善其安全管理工作。航安部在經(jīng)過上述五個環(huán)節(jié)的安全信息處理后,會將最終的安全信息處理意見反饋給相關(guān)部門:①外部信息反饋。航空公司將外部信息如規(guī)章、要求等進行分析處理,并將有關(guān)指標和要求反饋各部門。②內(nèi)部安全信息反饋。航空公司通過對安全信息的分析和處理,將安全數(shù)據(jù)和態(tài)勢傳遞給各部門及一線人員,進而提高一線安全運行水平。
2航空公司安全信息管理核心業(yè)務(wù)仿真系統(tǒng)設(shè)計
通過對航空公司安全信息管理流程的分析和梳理,其仿真系統(tǒng)主要實現(xiàn)兩大業(yè)務(wù)功能與模塊:安全信息展示平臺和安全保證運行平臺。安全保障運行平臺主要包括各類安全信息的上報、處理、反饋及各類安全信息的統(tǒng)計分析、調(diào)查;安全信息展示平臺主要包括內(nèi)部和外部各類安全信息的、傳遞、展示功能。
3結(jié)束語
英文名稱:Journal of Civil Aviation Flight University of China
主管單位:中國民航飛行學(xué)院
主辦單位:中國民航飛行學(xué)院
出版周期:雙月刊
出版地址:四川省廣漢市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-4288
國內(nèi)刊號:51-1589/U
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1990
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