Эволюция усталости у диспетчеров удалённой башни: данные анализа слежения за глазами

Почему наблюдение за глазами может сделать полёты безопаснее

Современное воздушное движение всё чаще управляется не из стеклянных башен у края ВПП, а из удалённых помещений, уставленных экранами. В этих безоконных центрах управления поддержание бдительности диспетчеров так же важно, как и соблюдение разделения самолётов. В этом исследовании поставлен простой, но ключевой вопрос: по мере того как диспетчеры удалённой башни устают в течение смены, как это утомление незаметно проявляется в их глазах — и можно ли эти тонкие изменения превратить в систему раннего предупреждения об усталости?

Удалённые башни и скрытая нагрузка на диспетчеров

Работа удалённых башен позволяет одному центру управления наблюдать за движением в аэропорту с помощью видеокамер высокого разрешения и цифровых инструментов вместо прямого вида в окно. Такая схема повышает гибкость и снижает затраты, но также означает, что диспетчеры долгое время смотрят на яркие, насыщенные информацией экраны. Интенсивная визуальная концентрация постепенно подтачивает бдительность, замедляет реакции и затуманивает суждения. Технологии мониторинга усталости диспетчеров отстают от быстрого внедрения удалённых башен. Чтобы устранить этот разрыв, авторы сосредоточились на самом очевидном — но удивительно информативном — канале: глазах.

Как исследование отслеживало каждый взгляд и моргание

Исследователи набрали 13 слушателей курса по подготовке авиадиспетчеров и разместили их в высокореалистичном симуляторе удалённой башни, имитирующем загруженный аэропорт с одной ВПП. Каждый участник выполнял один и тот же 30-минутный сценарий движения дважды: утром, когда он был хорошо отдохнувшим, и после полного рабочего дня, когда он сам сообщал о заметно большей усталости. Пока они управляли посадками, рулением и взлётами самолётов, носимый трекер глаз записывал движения глаз 60 раз в секунду. Из этих записей команда выделила восемь ключевых характеристик, включая скорость скачков взгляда между точками, длительность фиксаций и морганий, количество фиксаций, саккад и морганий в минуту, а также размеры зрачков.

Отслеживание усталости по мере её развития во времени

Вместо простого сравнения «до» и «после» авторов интересовало, как усталость развивается поминутно. Они усредняли каждую глазную характеристику в одноминутных окнах и использовали гибкий статистический подход, называемый обобщённой аддитивной смешанной моделью. Этот метод позволил построить сглаженные кривые, показывающие, как каждая мера глаза менялась в течение получаса, отдельно для бодрых и уставших прогонов, с учётом индивидуальных различий. В результате получился покадровый вид усталости: не только отличается ли усталый диспетчер от отдохнувшего, но и как эти различия увеличиваются, уменьшаются или колеблются в процессе активной работы.

Что утомлённые глаза говорят о перегруженном уме

Выявленные закономерности были поразительными. В состоянии усталости средняя скорость саккад была выше и неуклонно росла по ходу задания, что предполагает более беспокойный стиль сканирования по мере углубления усталости. В то же время число фиксаций и саккад в целом снижалось, тогда как частота и длительность морганий увеличивались. Эти изменения свидетельствуют о переходе к менее эффективному визуальному обзору и более частым кратким паузам от экрана. Размер зрачка рассказал дополнительную историю: в бодрых сессиях зрачки постепенно расширялись по мере работы, что согласуется с сохраняющейся вовлечённостью. При усталости зрачки начинали меньше и постепенно сжимались — признак снижающегося возбуждения. Некоторые глазные показатели также колебались в циклах, соответствующих паттернам движения, намекая на то, что усталость взаимодействует с приливами и отливами рабочей нагрузки, а не просто растёт линейно.

От паттернов в глазах к более безопасному небу

В совокупности эти результаты показывают, что усталость у диспетчеров удалённых башен — это не расплывчатое ощущение, а измеримая, развивающаяся во времени картина в движениях и реакциях их глаз. Средняя скорость саккад, поведение при моргании, количество глазных движений и размер зрачков — все они содержат фрагменты этой истории, и ни одна мера не рассказывает её целиком. Объединяя несколько таких сигналов, основанных на глазах, и моделируя их изменение во времени, будущие системы мониторинга могли бы тихо сигнализировать о том, что диспетчер переходит от острого внимания к опасной усталости — задолго до того, как произойдёт ошибка. В мире, где всё больше самолётов наблюдается удалённо, умение «читать» глаза тех, кто наблюдает, может стать мощным инструментом для обеспечения безопасности воздушных перевозок.

Цитирование: Yin, Z., Pan, W., Wang, A. et al. The evolution of fatigue in remote tower controllers: evidence from eye-tracking analysis. Sci Rep 16, 12636 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42161-3

Ключевые слова: усталость авиадиспетчеров, слежение за глазами, операции удалённой башни, человеческий фактор, авиационная безопасность