Auswirkung eines autonomen Pushback-Verfahrens und eines Modells zur automatischen Spracherkennung mit Sprachverständnis auf die Arbeitsbelastung von Fluglotsen

Kurzfassung

Die wachsende Automatisierung in der heutigen Welt wird auch an den Flughäfen Einzug erhalten. Ein wichtiger Schritt in der Automatisierung bildet der Pushback. Durch die Automatisierung des Vorfeldes, kommt es zu veränderten Arbeitsabläufen der Fluglotsen in den Towern. Damit diese Automatisierung keine negativen Auswirkungen auf die Arbeitsbelastung der Fluglotsen hat, muss dies zuvor untersucht werden. Zudem werden immer mehr Unterstützungssysteme für die Fluglotsen entwickelt. Dazu gehört auch das Modell zur automatischen Spracherkennung mit Sprachverständnis (ASRU). Das Ziel in dieser Bachelorarbeit ist die Beurteilung, ob ein autonomer Pushback und ein ASRU-Modell einen Einfluss auf die Arbeitsbelastung der Fluglotsen haben. Des Weiteren soll die operationelle Machbarkeit des autonomen Pushbacks in den Tower beurteilt werden. Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine Human-in-the-loop Studie mit zehn Fluglotsen, in dem 360° Towersimulator des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt durchgeführt. Die Fluglotsen mussten in drei verschiedenen Versuchsbedingungen, drei Simulationsdurchläufen absolvieren. Als Indikator für die Arbeitsbelastung wurden der NASA-TLX, die ISA und verschiedene Eyetracking-Metriken verwendet. Die Forschungsfrage wurde in zwei Hypothesen unterteilt. Die erste Hypothese behandelte den Unterschied der Arbeitsbelastung zwischen dem autonomen und dem konventionellen PushbackVerfahren. Das Ergebnis dieser Hypothese war, dass ein autonomer Pushback zu einer reduzierten Arbeitsbelastung führte. Die zweite Hypothese behandelte die Kombination aus einem autonomen Pushback und dem ASRU, im Vergleich zu einem konventionellen Pushback. Das Ergebnis dieser Hypothese zeigte eine Erhöhung der Arbeitsbelastung der Fluglotsen. In beiden Hypothesen konnte der autonome Pushback mit und ohne ASRU eine erfolgreichere Bewältigung der Aufgaben eines Lotsen nachweisen. Diese Arbeit liefert erste Erkenntnisse, wie sich ein autonomer Pushback und ein autonomer Pushback mit ASRU-Modell auf die Arbeitsbelastung von Fluglotsen auswirken kann. Um die Arbeitsbelastung der Fluglotsen an größeren Flughäfen zu beurteilen, sind weitere Studien mit komplizierteren Pushback-Operationen nötig.