Supervision type visualisation design adaptation in order to optimse transfer of notes classified by level of interest
Adaptation du design des visualisations de type supervisions pour optimiser la transmission des notifications classées par niveau d’intérêt
Résumé
Air traffic control is undergoing a great change due to the increase of traffic and the evolution of the control tools. The greater number of aircrafts managed by the controller implies a much greater load of information to deal with and memorize than before. A significant part of accidents’ causes is already due to the problem of information perception and memorization which is worsened by the size of the control screens which are particularly critical concerning the perception of alarms and warnings displayed on the radar image. The current design in France of those types of alerts which rely on color is controversial and an Aviation Safety bulletin recommended it should be improved. The perception of information contributing to a satisfactory situation awareness by the air traffic controllers is central to this thesis which aims at making sure alarms and relevant information are detected early enough and according to priorities and that the corresponding actions are actually performed. To answer the issue at stake our first work focus dealt with the study of the controllers’ task so as to analyze the required information in order to achieve certain objectives and provide a task monitoring agent that could support them. The second work focus dealt with the notifications perception, more specifically in the peripheral vision and the conception of designs such as to improve their perception and the study of their impact on the performance of the task. Thanks to a holistic approach based on the use of an ATC microworld (Laby) and the use of physiological sensors we managed to assess several notification designs. Several experiments have been conducted, one using eye-tracking aimed at measuring attention capacity of five designs and their impact on the performance of the task. The second used neurophysiologic data and aimed at measuring the impact of two designs on the work load. The assessed designs enabled to conceive a notification system integrated in a new radar supervision together with the task monitoring agent. The last experiment conducted in the course of this work aimed at measuring the impact of this new position of control whose design is situation awareness oriented, on the detection of critical problems. The obtained results show the relevance of these new tools and their positive impact on the performance of the task by controllers as well as the need to assess, in a controlled experimental context, the characteristics of notification designs for supervision visualization.
Le contrôle aérien rentre dans une phase de profondes mutations liées à l’augmentation du trafic et à l’évolution des outils permettant d’assurer le service. L’augmentation du nombre d’avions gérés par le contrôleur implique un nombre beaucoup plus important qu’auparavant d’informations à traiter et mémoriser ; or une part importante des causes d’incidents est déjà due à des problèmes de perception et de mémorisation des informations amplfiés par la taille des écrans de contrôle. Ceux-ci sont particulièrement critiques dans le cas de la perception des alarmes et des avertissements donnés par le système sur la visualisation radar. Le design actuel de ce type d’alertes en France qui n’utilise que la couleur, fait aujourd’hui débat et il a été recommandé dans un bulletin de sécurité aérienne de le faire évoluer. La perception des informations nécessaires à l’établissement d’une bonne conscience de la situation aérienne des contrôleurs est au centre de cette thèse. L’objet principal de ce travail est d’améliorer la conscience de la situation des contrôleurs en s’assurant que les éléments pertinents à leur disposition dont les alarmes sont perçus dans des délais conformes à leur importance et que les actions nécessaires qui en découlent sont bien réalisées. Pour répondre à cette problématique, notre travail s’est porté sur deux axes. Le premier consiste à étudier la tâche des contrôleurs de façon à analyser les informations nécessaires à la réalisation de certains objectifs et proposer un agent de suivi de la tâche qui pourrait les épauler. Le second porte sur la perception des notifications, plus particulièrement en vision périphérique, et la conception de designs propres à améliorer leur perception ainsi que l’étude de leur impact sur la réalisation de la tâche. Grâce à une approche holistique basée sur l’utilisation d’un micro-monde ATC (Laby) et l’utilisation de capteurs physiologiques, nous avons pu évaluer plusieurs designs de notifications. Deux expérimentations ont été conduites, la première utilisant de l’oculométrie, visait à mesurer le pouvoir attentionnel de cinq designs et leur impact sur la réalisation de la tâche. La seconde, en utilisant des données neurophysiologiques, visait à mesurer l’impact de deux designs sur la charge de travail. Les designs évalués ont servi à concevoir un système de notification intégré dans une nouvelle supervision radar qui a été couplé à l’agent de suivi de la tâche. La dernière expérimentation conduite durant ces travaux avait pour objectif d’évaluer l’impact de cette nouvelle position de contrôle dont le design est orienté conscience de la situation sur la détection de problèmes critiques. Les résultats obtenus montrent l’intérêt de ces nouveaux outils et leur impact positif sur la réalisation de la tâche des contrôleurs ainsi que la nécessité d’évaluer dans un contexte expérimental contrôlé les caractéristiques des designs de notifications pour les visualisations de supervision.
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