Detekce nesprávného zpětného potvrzení v řízení letového provozu

Abstract

Zpětné potvrzení je postup, při kterém přijímací stanice (posádka letounu) opakuje přijatou zprávu nebo její příslušnou část zpět vysílací stanici (řídícímu letového provozu), aby získala potvrzení o správném příjmu. Neopravené chybné zpětné potvrzení (známé jako incorrect read-back) může vést k odchylce od zamýšleného povolení řídícího a nemusí být zjištěno, dokud řídící nezaznamená odchylku na svém situačním zobrazení. Cílem práce je navrhnout softwarový nástroj, který by za použití standardní frazeologie chybu odhalil a řídícího letového provozu upozornil. Pro účely vyhodnocení úspěšnosti navrženého systému pro automatické rozpoznání řeči (ASR) byl navržen experiment, jenž obsahoval dvacet vybraných letových povolení a jejich předem nahraných zpětných potvrzení. Osm z dvaceti připravených zpětných potvrzení obsahovalo nesprávnou informaci. Správnost zpětného potvrzení byla vyhodnocována jak systémem ASR, tak testovanými subjekty. Výsledky získané z experimentu ukázaly, že první iterace sytému ASR nijak upravená do leteckého prostředí dosahuje úspěšnosti vyhodnocení správnosti zpětného potvrzení 69,9 %, přičemž hlavně dlouhé a komplexní povolení se jevila jako problémová. Oproti tomu, detekce chybného potvrzení u subjektů činila 95,6 %. Zároveň byly zkoumány vybrané demografické znaky subjektů a jejich vliv na konečnou úspěšnost systému ASR, jenž se na úspěšnosti systému nepodepsaly.

Read-back is a procedure, in which a receiving station (flight crew) repeats the received message, or a specific part of it, back to the broadcasting station (Air Traffic Controller), in order to ensure that the message was received in the correct format. Incorrect read-back may lead to deviation from the intended clearance issued by the Air Traffic Controller (ATC) and may not be discovered until the deviation is visible on the radar screen of the Air Traffic Controller. The goal of this thesis is to design a software tool, which would identify this error in standard phraseology of the read-back and will notify the Air Traffic Controller of such situation. An experiment was proposed for the purpose of evaluating the success rate of the designed automatic speech recognition (ASR) system. This experiment contained twenty selected phrases of ATC clearances and their pre-recorded read-backs. Eight of the twenty prepared read-backs intentionally contained incorrect information. The read-back accuracy was evaluated by both the ASR system, and the tested subjects. Results obtained from the experiment showed that the first iteration of the ASR system, which has not been in any way modified to the specifics of aviation English, reached the success rate of read-back evaluation of 69,9 %. The lowest success rate was recorded for long and complex route clearances. On the other hand, the incorrect read-back detection by subjects reached 95,6 %. At the same time, the influence of demographic traits of subjects proved to be of little influence in this experiment.