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Development of training method for inexperienced operators of vessel traffic service based on cognitive engineering analysis of operation

宋 彬冰 横浜国立大学 DOI:info:doi/10.18880/00013293

2020.06.15

概要

技術の進歩が著しい現代社会においては、どのような業務にも関わらず、業務支援システムの利用が不可欠である。しかし、システムが機能的にレベルアップされていくにつれ、システムを利用する人の能力の向上が必要になる。業務従事者の能力を向上させるためには、システムを利用する際の業務のタスクを分析するとともに、それに応じたトレーニング法の開発が有効であると考えられる。

ところで、近年、東京湾における船舶の海上交通管制業務の一元化により、運用管制官の監視海域の拡大が行われるとともに、オペレーション内容の充実化が求められている。そのような状況下において、新人の管制官においては、監視画面を通して注意すべき状況(イベント)を早く且つ正しく検出する能力を早期に習得することが求められている。新人管制官の検出能力の強化のためには、運用管制官が行っているイベントの検出作業を十分に理解することが重要である。以上のような背景から、本研究では、船舶の海上交通管制業務を対象に、認知工学的タスク分析を行うとともに、それに基づくトレーニング法について検討した。具体的には、運用管制官のイベントを検出するまでの認知プロセスの解明を行うとともに、新人の育成時間を短縮することが可能なトレーニング法の開発を行った。

本研究では第一に、新人と熟練者を被験者とした模擬管制処理実験を実施し、新人と熟練者の認知プロセスの違いを解明した。具体的には、グラス型アイトラッカーを導入し、視線の動きを追跡するとともに、管制処理動作や通信内容を録画・録音する実験システムを構築し、管制官の視線、動作内容、通信内容等を記録した。それらの記録に基づき、管制作業図と認知プロセスフローチャートを作成し、管制過程と思考過程を把握可能にした。これにより、管制官のイベント検出までの認知内容は以下のようになることがわかった。(1)本船と周辺船の概念の下で、イベントの構成、及び船舶の位置関係を確認する。(2)注意喚起等のために呼び出すべき船舶と呼び出し内容を正しく選定し、呼び出しのタイミングを適切に決定する。

次に、新人と熟練者の思考過程の比較を行った。これにより、新人はイベントの変化をなかなか予測できず、長時間に少数のイベントしか検出していないことが観察できた。一方、熟練者は、一定の時間内により多くのイベントを検出するとともに、処理する順番も同時に決めていることがわかった。以上の観察結果より、運用管制官が監視画面から注意すべき状況(イベント)を適切に検出するためには、状況変化を予測する能力が重要であると考えられる。よって、新人の予測能力を高めるには、経験豊富なベテランの状況検出方法をトレーニング法用の教材として活用することが有効であると考えた。

本研究では上記の考察を基に、新人教育の教材として、実験により抽出されたベテランの認知プロセス(処理方法)に基づいて、イベント毎の対処方法をまとめた知識パッケージを開発した。本研究では、それを海上交通ルーティン(ルーティン)と名付ける。次にルーティンの有効性を検証するために、新人を被験者とした模擬管制処理実験を実施した。その際、被験者 4 名を、ルーティンの事前説明が有る者 2 名と、説明無しの 2 名に分けて実験を行った。そして、これらの被験者の処理を認知プロセスの観点から評価するとともに、ルーティンの効果について分析した。最終的に、ルーティンを新人管制官に提示することにより、イベントの変化をより早く且つ正しく予測・処理することが可能になるとともに、監視海域における複数のイベントをバランスよく確認できていることがわかった。

以上のように、本研究では、海上交通管制における運用管制官の認知プロセスの解明、特に、ベテランの処理方法の解明を行うとともに、それらの知見を用いることによりイベント変化の予測能力に資するトレーニング法を開発することができた。開発したトレーニング方法は、短時間での新人の育成に役立つと考えられる。

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