Obciążenie pracą pilotów – czym jest i dlaczego ma znaczenie dla bezpieczeństwa lotów?

Zapraszamy do lektury artykułu "Obciążenie pracą pilotów – czym jest i dlaczego ma znaczenie dla bezpieczeństwa lotów?" autorstwa dr Marcina Biernackiego, Adiunkta w Zakładzie Psychologii Lotniczej Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej w Warszawie.

Bezpieczeństwo lotów zależy nie tylko od technologii i procedur, lecz przede wszystkim od możliwości człowieka funkcjonującego w złożonym środowisku operacyjnym. Jednym z kluczowych czynników definiujących skuteczność działania pilota jest obciążenie pracą – zjawisko, które narasta wraz z pogorszeniem warunków lotu, wzrostem dynamiki sytuacji oraz rosnącymi wymaganiami poznawczymi.

Wprowadzenie: obciążenie pracą jako kluczowy wymiar funkcjonowania pilota

W lotnictwie pojęcie obciążenia pracą (workload) od dziesięcioleci zajmuje centralne miejsce w badaniach nad czynnikiem ludzkim i bezpieczeństwem operacyjnym. Analizy zdarzeń lotniczych wielokrotnie pokazywały, że błędy pilotów są konsekwencją sytuacji, w których wymagania zadania i środowiska przekraczają aktualne możliwości człowieka.

W praktyce pilot rzadko popełnia błąd dlatego, że „nie wie, co zrobić”. Znacznie częściej dlatego, że w danym momencie musi jednocześnie monitorować wiele źródeł informacji, podejmować decyzje pod presją czasu, komunikować się z innymi uczestnikami ruchu lotniczego oraz kontrolować statek powietrzny w trudnych warunkach operacyjnych. W takich sytuacjach obciążenie pracą staje się jednym z głównych czynników ograniczających skuteczność działania.

Z perspektywy ergonomii i psychologii pracy workload nie jest ani cechą samego zadania, ani wyłącznie właściwością człowieka. Jest on rezultatem interakcji pomiędzy wymaganiami zadania, warunkami jego realizacji oraz możliwościami i ograniczeniami operatora, czyli pilota. To samo zadanie lotnicze może generować niski poziom obciążenia w sprzyjających warunkach dziennych, a bardzo wysoki w nocy, przy ograniczonej widoczności lub zwiększonej złożoności sytuacji.

Workload a ograniczenia ludzkiego przetwarzania informacji

Z punktu widzenia psychologii poznawczej obciążenie pracą jest bezpośrednio związane z ograniczoną pojemnością ludzkiego systemu przetwarzania informacji. Uwaga, pamięć robocza i zdolność podejmowania decyzji są zasobami skończonymi. Człowiek nie jest w stanie dowolnie zwiększać ich pojemności – może jedynie nimi zarządzać.

W lotnictwie problem ten jest szczególnie widoczny, ponieważ pilot musi równolegle przetwarzać informacje wzrokowe (przyrządy, otoczenie), słuchowe (łączność, alarmy) oraz poznawcze (planowanie, przewidywanie). Gdy kilka zadań jednocześnie konkuruje o te same zasoby – na przykład uwagę wzrokową – ryzyko przeciążenia gwałtownie rośnie.

Wysoki workload prowadzi do charakterystycznych zmian w funkcjonowaniu pilota: zawężenia pola uwagi, spadku czujności, opóźnienia reakcji oraz uproszczenia strategii decyzyjnych. Są to mechanizmy adaptacyjne, które krótkoterminowo pozwalają „poradzić sobie” z sytuacją, ale długoterminowo zwiększają ryzyko błędu.

Task load i workload – dwa uzupełniające się pojęcia

Analizując obciążenie pracą, warto rozróżnić zadaniowe obciążenie (task load) oraz obciążenie subiektywnie odczuwane (workload).

Task load odnosi się do obiektywnych wymagań zadania, takich jak liczba i złożoność czynności, tempo ich wykonywania, ilość informacji do przetworzenia czy stopień automatyzacji systemu. Jest to obciążenie „wbudowane” w zadanie i środowisko operacyjne.

Workload natomiast opisuje subiektywne doświadczenie pilota – to, jak bardzo wymagające jest dla niego wykonanie danego zadania w określonych warunkach. Dwa zadania o podobnym task load mogą generować zupełnie różny workload w zależności od doświadczenia pilota, jego zmęczenia, aktualnego stanu psychofizycznego czy kontekstu operacyjnego.

W ergonomii podkreśla się, że oba te pojęcia są komplementarne. Task load opisuje, jak bardzo wymagające jest zadanie, natomiast workload pokazuje, jak bardzo obciążające jest ono dla człowieka. To właśnie subiektywne obciążenie ma bezpośredni wpływ na zachowanie pilota i bezpieczeństwo operacji.

Warunki lotu jako źródło obciążenia

Jednym z kluczowych czynników wpływających na obciążenie pracą pilota są warunki wizualne, w jakich wykonywany jest lot. Loty dzienne według zasad VFR, nocne loty wzrokowe (NVFR) oraz loty z użyciem gogli noktowizyjnych (NVG) różnią się nie tylko poziomem widoczności, lecz także sposobem przetwarzania informacji i organizacji uwagi.

Lot nocny oznacza ograniczenie naturalnych bodźców wzrokowych i większą zależność od przyrządów pokładowych. W przypadku użycia NVG sytuacja staje się jeszcze bardziej złożona: zawężone pole widzenia, zmieniona percepcja głębi i kontrastu oraz dodatkowe obciążenie fizyczne związane z masą gogli prowadzą do wzrostu zarówno obciążenia mentalnego, jak i fizycznego.

Badanie obciążenia pracą pilotów – założenia i metodologia

Aby empirycznie ocenić wpływ warunków wizualnych oraz typu statku powietrznego na obciążenie pracą pilotów, przeprowadzono badanie obejmujące 146 pilotów wojskowych. Uczestnicy reprezentowali trzy klasy statków powietrznych: samoloty odrzutowe, samoloty transportowe oraz śmigłowce.

Piloci oceniali swoje obciążenie pracą po wykonaniu lotów realizowanych w trzech konfiguracjach: VFR, NVFR oraz NVG. Do pomiaru zastosowano kwestionariusz NASA-TLX, który umożliwia analizę workloadu w sześciu wymiarach: wymagania mentalne, wymagania fizyczne, presja czasu, wkładany wysiłek, ocena własnej wydajności oraz frustracja.

Takie podejście pozwoliło nie tylko określić ogólny poziom obciążenia, lecz także zrozumieć jego strukturę – czyli to, które aspekty pracy pilota są najbardziej wrażliwe na zmianę warunków lotu.

Najważniejsze wyniki – wpływ warunków wizualnych

Wyniki badania jednoznacznie pokazały, że najwyższy poziom obciążenia pracą występuje podczas lotów z użyciem NVG, niezależnie od typu statku powietrznego. Loty NVFR generowały obciążenie pośrednie, natomiast loty dzienne VFR były oceniane jako najmniej wymagające.

Wzrost workloadu dotyczył przede wszystkim obciążenia mentalnego, wkładanego wysiłku oraz komponentu fizycznego. Loty NVG stanowiły więc wielowymiarowe wyzwanie, angażujące jednocześnie zasoby poznawcze i somatyczne pilota.

Typ statku powietrznego a profil obciążenia

Badanie wykazało również, że typ statku powietrznego różnicuje sposób doświadczania workloadu. Piloci samolotów odrzutowych oceniali swoje obciążenie – zwłaszcza mentalne i wysiłkowe – wyżej niż piloci samolotów transportowych i śmigłowców. Wynika to prawdopodobnie z większej dynamiki lotu, wyższych prędkości oraz krótszego czasu dostępnego na podejmowanie decyzji.

Jednocześnie profil zmian obciążenia był podobny we wszystkich grupach. Niezależnie od typu maszyny największy wzrost workloadu następował w warunkach NVG, co wskazuje na uniwersalny charakter ograniczeń percepcyjnych.

Ograniczenia badania

Badanie opierało się na subiektywnej ocenie obciążenia pracą, co – choć szeroko akceptowane w ergonomii – nie stanowi bezpośredniego pomiaru procesów fizjologicznych. Ponadto analizy dotyczyły ocen dokonywanych po zakończeniu lotów, bez śledzenia zmian workloadu w czasie rzeczywistym. Wreszcie, badanie obejmowało pilotów wojskowych, co może ograniczać bezpośrednie uogólnienia na inne segmenty lotnictwa. Podstawowe mechanizmy obciążenia poznawczego mają jednak charakter uniwersalny.

Znaczenie praktyczne dla lotnictwa

Uzyskane wyniki podkreślają znaczenie uwzględniania obciążenia pracą w planowaniu zadań lotniczych, szczególnie nocnych i wykonywanych z użyciem NVG. Wskazują również na potrzebę szkoleń ukierunkowanych nie tylko na procedury, lecz także na zarządzanie obciążeniem pracą i świadomość własnych ograniczeń.

Subiektywna ocena workloadu może być także cennym narzędziem w ocenie ergonomii kokpitu i interfejsu człowiek–maszyna. Wysoki poziom obciążenia nie zawsze oznacza, że zadanie jest „zbyt trudne” – czasem sygnalizuje, że system nie wspiera pilota w optymalny sposób.

Podsumowanie

Obciążenie pracą pilota jest złożonym, wielowymiarowym zjawiskiem o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa lotów. Warunki wizualne oraz typ statku powietrznego istotnie wpływają na poziom workloadu, a szczególnie wymagające okazują się loty nocne z użyciem gogli noktowizyjnych.

W lotnictwie, gdzie margines błędu jest niewielki, świadome zarządzanie obciążeniem pracą staje się jednym z fundamentów bezpieczeństwa operacyjnego.

Źródło: Biernacki, M. P., & Lewkowicz, R. (2024). The role of visual conditions and aircraft type on different aspects of pilot workload. Applied Ergonomics, 118, 104268.

Autor: Dr Marcin Biernacki, Adiunkt w Zakładzie Psychologii Lotniczej Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej w Warszawie

Psycholog lotniczy certyfikowany (nr AP086) przez European Association for Aviation Psychology (EAAP).