Human Factors

Mit der zunehmenden Komplexität der in der Luftfahrt eingesetzten Systeme steigt auch die Komplexität der Aufgaben und Anforderungen an den Menschen. Deshalb befasst sich die Forschungsgruppe Human Factors mit der Beobachtung der menschlichen Leistungsfähigkeit in verschiedenen Berufszweigen der Luftfahrt und der Entwicklung von Trainingstools und Methoden, die den Menschen in seiner Arbeit unterstützen und entlasten sollen. Dazu werden auf den Arbeitsbereich angepasste subjektive (Befragungen, Beobachtungen, etc.), wie auch objektive Messmethoden (Eye und Head Tracking, biometrische Messungen, Reaktionsmessungen) eingesetzt und sehr eng mit Operateuren, Management, Safety Spezialisten und Ingenieuren zusammengearbeitet. Um Sicherheit, Effizienz und Effektivität der Einsätze zu erhöhen, fliesst dieses gewonnene Wissen direkt in das Design, die Richtlinien, Procedures und in Trainings ein. Dadurch bietet die Forschungsgruppe Human Factors direkte und angepasste Lösungen an.

Der Themenschwerpunkt Human Factors bietet Ihnen folgende Dienstleistungen:

• Eye-Tracking: Beratung und Dienstleistung im Bereich der Erfassung von Kopf- und Augenbewegungen im dynamischen Umfeld durch eine effiziente und zeitgerechte Datenauswertung und -interpretation.
• Human Factors Training (CRM/TRM): Entwicklung von simulationsbasierten Trainings für  Mitarbeiter in HROs (high reliability organizations) zur Förderung und Entwicklung von nicht-technischen Fähigkeiten in einer realitätsnahen Umgebung.
• Fachwissen Human Factors: Unterstützung bei der Schaffung eines auf den Menschen ausgerichteten Umfelds an automatisierten Arbeitsplätzen. Implementierung von Verfahren in HROs, die helfen, Bedingungen zu identifizieren, die zu menschlichem Versagen führen oder die Arbeit erschweren, und Ansätze für Verbesserungen und Widerstandsfähigkeit zu entwickeln.
• Upset Prevention and Recovery Training (UPRT): Zielgerichtete Beratung in Human Factors Themen des UPRT sowie theoretische und praktische UPRT-Trainingsentwicklung unter Verwendung von Eye-Tracking und des hauseigenen Flugsimulators.

Dem Themenschwerpunkt stehen für Dienstleistungen, für Forschung & Entwicklung und für die Lehre folgende Laboreinrichtungen zur Verfügung:

• Biometrische Sensoren, Eye-Tracking Labor
  Eye-Tracking ermöglicht eine effiziente Datenauswertung bei der Untersuchung der Augenbewegungen von Personen. Es eignet sich z.B. als Debriefing-Tool im Simulationstraining. Die biometrischen Sensoren können sowohl in einer stationären als auch in einer dynamischen Umgebung eingesetzt werden. Sie können auch als Nachbesprechungsinstrument im Simulationstraining eingesetzt werden. Anhand der Veränderungen bestimmter biometrischer Werte können das Verhalten und der Stresspegel von Personen analysiert werden.
• Cockpitsimulator ReDSim
  Der Cockpitsimulator gehört auch zum Human Factors Labor. Er wird dort unter anderem als Versuchsplattform für das Eye-Tracking-System zur Untersuchung von Pilotenverhalten bei ungewöhnlichen Fluglagen verwendet.

Folgende Projekte werden im Themenschwerpunkt Human Factors bearbeitet:

• Methodik für die Verarbeitung biometrischer Daten zur Untersuchung der menschlichen Leistungsfähigkeit (DIZH):
  In der Luftfahrt und anderen Branchen sind die meisten Zwischenfälle und Unfälle auf menschliches Versagen zurückzuführen. Um dies zu verbessern, ist es notwendig, das Verhalten des Bedieners zu verstehen. Eine Methodik zur Digitalisierung der menschlichen Leistung wird in der Ausbildung angewandt, um das Feedback zu grundlegenden Leistungsaspekten zu verbessern.
• Steuerung des Einsatzes höherer Automatisierungsgrade:
  Dieser Bericht gibt einen Überblick über die Automatisierung und befasst sich mit Fragen der Automatisierungsanwendung in drei verschiedenen Branchen: Cockpit in der Zivilluftfahrt, Luftverkehrskontrolle und Kontrollräume in Kernkraftwerken. Ziel der Informationszusammenstellung ist es, den Lesern die möglichen Auswirkungen der Einführung oder Erhöhung der Automatisierung bewusst zu machen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um das Sicherheitsniveau zu erhalten oder zu erhöhen.
• AISA (AI Situational Awareness Foundation for Advanced Automation):
  AISA ist ein SESAR-Sondierungsforschungsprojekt, in dem untersucht wird, wie die Automatisierung im Flugverkehrsmanagement erhöht werden kann. Hierbei wird untersucht wie Fluglotsen auf Inputs von einer KI reagieren und wie sich das Verhalten in biometrischen Daten und Eye Tracking widerspiegelt.
• Datenbasiertes Evidence-Based Training (dbEBT):
  Das dbEBT ermöglicht es mit einer Methodenkombination die Kompetenzen zugrundeliegender Leistungsaspekte zu erfassen, um die Ursache für das Zustandekommen des Leistungsergebnisses zu ergründen. Simulator-Daten zur Bedienung der Flugzeug-Controls, zur Nutzung technischer Systeme und zu den Bewegungen des Flugzeugs werden mit biometrischen Messungen der Piloten zu Blickverhalten, mentaler Aktivierung und Beanspruchungsniveau kombiniert.
• NoTeS Training in ATM:
  “NoTeS Training in ATM” verkörpert ein innovatives simulations-basiertes TRM Training, für den systematischen Aufbau und die Förderung von nicht- technischen Fähigkeiten von Air Traffic Controllers.

Der Fachbereich Human Factors hat folgende Publikationen veröffentlicht:

• Celina, V., Samardžić, K., Tukarić, I., Radišić, T., & Hermann, R. H. (2024, September). Gaze Analysis of Air Traffic Contoller Using AI-Based Conflict Detection. In 2024 AIAA DATC/IEEE 43rd Digital Avionics Systems Conference (DASC) (pp. 1-10). IEEE.
  Gaze Analysis of Air Traffic Contoller Using AI-Based Conflict Detection | IEEE Conference Publication | IEEE Xplore
• Tukarić, I., Samardžić, K., Radišić, T., & Vetter, C. (2023, June). Artificial situational awareness assessment of a novel ATC support system. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 2526, No. 1, p. 012099). IOP Publishing.
  Artificial Situational Awareness Assessment of a Novel ATC Support System - IOPscience
• Vetter, C., Nauli, R., Hermann, R. H., & de Haag, M. U. (2025). Evaluating Automated Gaze Mapping Across Laboratory and Field Study Settings. Human Interaction & Emerging Technologies 2025, 293.
  Human Interaction & Emerging Technologies 2025 - Google Books
• Häusler Hermann, R., Vetter, C., Samardžić, K., Antolović, D., Tukarić, I., Roth, M., ... & Burkhalter, J. (2022). Deliverable 5.2: report on human-machine distributed situation awareness.
  Deliverable 5.2. Report on Human-Machine Distributed Situation Awareness
• Krauth, T. (2025). Multimodal AI for Task Recognition in Air Traffic Control: A Proof of Concept from the SESAR AWARE Project
  Multimodal AI for Task Recognition in Air Traffic Control: A Proof of Concept from the SESAR AWARE Project