ATC'de Bilişsel Yükü Hafifletmek: Dokunsal (Vibrotactile) Uyarı Sistemleri

Hava Trafik Yönetimi (ATM) ve Hava Trafik Kontrolü (ATC), uluslararası standartlarda emniyet kritik (safety-critical) sistemler olarak tanımlanır ve kontrolörler, insan ile teknolojinin iç içe geçtiği karmaşık bir sosyo-teknik yapının merkezinde konumlanır. Eurocontrol İnsan Faktörleri Rehber dokümanlarında vurgulandığı üzere, hava trafik kontrolörü (ATCO) mesaisi boyunca kesintisiz bir bilgi yükü bombardımanına maruz kalır. Radar skobunda saniyeler içinde güncellenen uçak konumları, serbest kılınan irtifalar, hızlar, tahditli sahalar (R/D/P sahaları) ve rotalardan oluşan görsel veri akışını anlık olarak monitör eder. Aynı anda VHF/UHF frekansta onlarca pilotla konuşur ve ICAO Standart Telsiz Telefon (RTF) terminolojisine uygun talimatlar iletir, komşu sektörler ve ünitelerle sürekli sözlü koordinasyon sağlar. Daha da önemlisi, tüm bunlar olurken bilişsel yönetici işlevler (executive functions) aktif olarak kullanılır; görevler arasında sıralama ile önceliklendirme yapar ve taktiksel ayırma (separation minimums) gereksinimlerini karşılamak üzere zamana karşı yarışarak değişen durumlara göre yenilenen kararlar alır. Bu durum yoğun bir zihinsel (mental) iş yükü oluşturur; karar yorgunluğunun önüne geçmek ve kontrolörün durumsal farkındalığını (situational awareness) üst düzeyde tutmak amacıyla sistem entegrasyonuna dayalı gelişmiş otomasyon desteği gerektirir.

“ATC Özelinde Kullanılan Otomatik Uyarı Sistemleri ve Çalışma Mantığı” başlıklı yazıda bahsettiğim gibi insan faktörleri bağlamında kontrolör dikkat mekanizmasının etkin yönetimi, Christopher Wickens'in Çoklu Kaynak Teorisine (Multiple Resource Theory - MRT) göre ele alındığında, kontrolörler için alternatif uyarı sistemlerinin operasyonel emniyete daha yüksek katkı sunabileceği düşünülmektedir. STCA veya MSAW gibi otomatik uyarı ve ikazların çoğunun görsel uyaranlardan oluşması ve durumun kritikleştiği senaryolarda işitsel ikazlara geçilmesi, çoklu görev yönetiminde kolaylık sağlasa da görsel ve işitsel kanalların doygunluğa ulaşmasına yol açar. Bu noktada, kullanılmayan bir duyusal kanal olan dokunsal (vibrotactile) sistemlerin entegrasyonu, dikkat yönetimi açısından kritik bir alternatif kaynak sunmaktadır.

Uyaran Sistemlerinin Bilişsel Kaynak Kullanımı ve Operasyonel Dezavantajları

Uyaran Modalitesi	Operasyonel Dezavantaj ve Bilişsel Kısıtlar
Görsel	Mesai esnasında harcanan süre açısından incelendiğinde, kontrolör görevlerinin büyük bölümünü radar display ve yardımcı ekranlar üzerinden yürütülen kesintisiz görsel monitör etme faaliyeti oluşturur. Radar skobu veya operasyona yardımcı ekranlarındaki güncellemeler tamamen görsel uyaran mantığı ile çalışır. Bu sebeple Wickens'in Çoklu Kaynak Teorisine göre görsel sistemdeki aşırı bilgi yükünü hafifletmek gerekmektedir; aksi takdirde çalışma sekansı uzadıkça durumsal farkındalık seviyesi hızla düşebilir ve hedef tespitinde "tünel görüşü" riskleri baş gösterebilir.
İşitsel	Kontrolör çalışma pozisyonlarında operasyonel ortam gürültü seviyesi ortalama 52 ile 63 dB arasında değişir. Uyarının fark edilebilmesi ve etkili olabilmesi için çevresel gürültü ile RTF trafiğinin oldukça üzerinde, yüksek desibelde iletilmesi gerekir. Kontrolörler için bu durum ekstra yorucu, bunaltıcı ve iletişim frekansındaki pilot çağrılarını maskeleyici (acoustic masking) riskler barındırmaktadır.

Yapılan bir araştırmada, 118 üniversite öğrencisinden oluşan bir örneklem kullanılmış; ATC simülasyonu üzerinde, katılımcıların trafiklerin bir sektörden diğerine olan devirleri (handover) sırasında "vibrotactile" (dokunsal titreşim) uyarılar almaları sağlanmıştır. Bu sayede görsel ve işitsel uyaranlara ek olarak dokunsal ikazların kullanımıyla, dikkat mekanizmasındaki kaynak kullanımının nasıl etkileneceği, reaksiyon zamanlarındaki değişimler ile zihinsel iş yükü değişimi gözlemlenmiştir. Çalışmada gerçek zamanlı lisanslı hava trafik kontrolörlerinin kullanılmaması gibi metodolojik bir dizi kısıtlama yer alsa da ana fikir olarak "vibrotactile" uyaranların kullanımı ve dikkat mekanizması ile olan ilişkisi, EASA ve Eurocontrol tarafından desteklenen gelecek nesil insan-makine arayüzü (HMI) araştırmaları açısından yön gösterici niteliktedir.

Metodoloji: Katılımcıların beline takılan ve 3x3 düzeninde yerleştirilen 9 adet Eksantrik Dönen Kütle (ERM) titreşim motorlu bir kemer kullanıldı. Kemerdeki motorlar, radar ekranındaki sektörün komşu sektör sınırlarıyla mekânsal (spatial) olarak birebir eşleştirildi. Örneğin, sektörün kuzey komşusundan giriş yapacak (inbound) bir uçak için kemerin üst sırasındaki motorlar titredi. Uçak kontrolör tarafından sistem üzerinden assume edilene (sektör kontrolüne kabul edilene) kadar titreşim devam etti, kabul gerçekleşince durdu.

Katılımcılar üzerinde yürütülen deneyin birinci aşamasında, uçağı sektöre kabul etme tepki (reaksiyon) süresi basit titreşimli uyarılarda ortalama 5,36 saniye iken, görsel uyarılarda 5,56 saniye olarak ölçüldü. Deneyin 2. aşamasında, uçağın sektör sınırına yaklaşma mesafesine bağlı olarak şiddeti veya darbe süresi değişen kademeli (gradual) ve sürekli (continuous) titreşim uyarıları test edildi. Katılımcılar, uyarının aciliyet derecesini anlamak için kademeli değişimin evrelerini beklemedi; alarmlara mümkün olan en kısa sürede tepki verdi. Bu durum, dokunsal uyaranın kompleks bir veri iletim aracı olmaktan ziyade daha çok anlık dikkat çekici bir "uyarıcı tetikleyici" olarak işlev gördüğünü kanıtlamaktadır.

Çalışma, titreşimli uyarıların görsel uyaranı aramaya gerek kalmadan kullanıcının dikkatini doğru mekânsal konuma çekebildiğini göstermektedir. Dokunma duyusu ATC görevlerinde neredeyse hiç kullanılmadığından, basit titreşimli uyarılar kontrolörlerin zihinsel iş yükünü artırmadan ve performansı bozmadan görsel iş yükünü hafifletme potansiyeline sahiptir. Sonuçlar teknolojik entegrasyon adına ilham verici olsa da çalışmanın kısıtlamaları göz önüne alınmalı; gerçek dünya operasyonlarına entegrasyon için profesyonel ATCO'larla, gürültülü ortamlarda, yoğun R/T (telsiz/telefon) yükü altında ve pilot iletişiminin aktif olduğu gerçekçi senaryolarda simülatör doğrulama (validation) çalışmaları yapılması gerekmektedir.

Kaynaklar:

de Paz C, Montes A, López de Frutos P, Travieso D. Vibrotactile Alert Systems for Aircraft Handoffs Acceptance in Air Traffic Control. Future Transportation. 2026; 6:48.(alert-passed)