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运营人疲劳风险管理制度 (FRMS) 实施指南（参考译文）

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有意留空

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尊敬的各位同仁： 航空旅行依然是最安全的交通方式，但我们不能因此沾沾自喜。我们一直在为提高航空业的安全纪录而不懈努力，这证明了我们对于安全始终如一的承诺。 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度(FRMS)继续推动监管方式从规定性向着以绩效为基础型转变。而如同在安全管理系安全管理系安全管理系安全管理系统统统统（SMS）中一样，疲劳风险管理制度通过数据收集和正式的风险评估，竭力在运营人的安全、生产率和成本之间寻求实际可行的平衡。 过去，机组人员的疲劳情况一直是按照有关最长飞行和执勤时间的规定限制进行管理的，这种限制是基于一直以来通过简单的工作和休息时间关系所获得的有关疲劳情况的理解。关于睡眠效果与生理节律的最新知识为疲劳风险管理提供了另外一种衡量方式。疲劳风险管理制度则为引入这种安全衡量方式提供了一种方法，使得运营人可以更为安全和有效率地工作。 这本《运营人疲劳风险管理制度(FRMS)实施指南》是一部具有重要意义的里程碑式的文献，标志着国际航空运输协会（IATA）、航空公司驾驶员协会国际联合会（IFALPA）和国际民航组织（ICAO）成功合作，借助最新科学共同引领和推动本行业中疲劳管理的持续发展。这三家机构的投入确保该文献提供了一种以科学为基础的方法，受到即将使用它的运营人和机组人员的广泛接受。另外，此文献还以易于理解和实用的方式阐述这些信息，便于实施。 我们为能够共同推介这本《运营人疲劳风险管理制度(FRMS)实施指南》感到极为自豪，它将有助于改善疲劳风险的管理，并促使我们最终实现在全球范围内提高航空安全的共同目标。

国际航空运输协会（IATA） 安全、运行和基础设施事物 高级副总裁

Guenther Matschnigg

国际民用航空组（ICAO） 航行局局长 Nancy Graham

航空公司驾驶员协会 国际联合会（IFALPA） 主席 Don Wykoff

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免责声明免责声明免责声明免责声明

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运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度(FRMS)

实施指南实施指南实施指南实施指南 目目目目 录录录录 1.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度(FRMS)介绍介绍介绍介绍…………………………………………….......................................................1

1.1 何为疲劳风险管理制度……………………………………………………………………………….…...................................................1 1.2 为什么航空业要引入疲劳风险管理制度…………………………………………………………………...…..................................2 1.3 国际民航组织对疲劳风险管理制度的要求…………………………………………………………………....................................3 1.4本指南结构…………………………………………………………………………………………………........................................................6

2.0疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度科科科科学学学学…………………………………………………………..................................................1 2.1 介绍…………………………………………………………………………………………………………...........................................................1 2.2 睡眠学要素………………………………………………………………………………………………….......................................................1

2.2.1 睡眠时大脑在做什么……………………………………………………………………………………..........................................1 2.2.2 睡眠质量问题…………………………………………………………………………………………..............................................…5 2.2.3 睡眠不足的后果………………………………………………………………………………………….............................................7

2.3 生理节律介绍…………………………………………………………………………………………………..................................................10 2.3.1 生理节律范例…………………………………………………………………………………………...............................................10 2.3.2 人体生物钟与睡眠……………………………………………………………………………………….........................................12 2.3.3 人体生物钟的光敏感性………………………………………………………….....................................……………………….14 2.3.4 倒班………………………………………………………………………………………………..................................................……..15 2.3.5 飞行时差………………………………………………………………………………………...............................................………..17

2.4 疲劳风险管理制度科学要点总结………………………………………………………………………….......................................….20 3.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度政策和文件政策和文件政策和文件政策和文件 ......................................................................................................................... 1

3.2 疲劳风险管理制度政策…………………………………………………………………….………..............................................…………3 3.2.1 疲劳风险管理制度的范围……………………………………………………………….…………......................................…….3 3.2.2 疲劳风险管理制度政策必须涵盖的事项…………………………………………….………………..................................4

3.3 疲劳风险管理制度政策声明范例……………………………………………………………….………........................................…….6 3.3.1 一家大型运营人的疲劳风险管理制度政策声明…………………………………………….……..............................…6 3.3.2 提供医疗疏散服务的小型运营人发布的疲劳风险管理制度政策声明……………………….....................…..7

3.4 疲劳风险管理制度文件……………………………………………………………………………………...............................................…8 3.4.1 疲劳安全行动小组授权范围范例………………………………………………….……………........................................….9

4.0 疲劳风险管理疲劳风险管理疲劳风险管理疲劳风险管理（（（（FRM））））程序程序程序程序 ............................................................................................................................ 1 4.1 疲劳风险管理程序简介………………………………………………………………………….…………..............................................…1 4.2 疲劳风险管理程序 第 1步：确定运行类型………………………………………………….…………...................................…53 4.3 疲劳风险管理程序 第 2步：收集数据和信息………………………………………………………………................................53 4.4 疲劳风险管理程序 第 3步：发现隐患…………………………………………………………………….........................................8

4.4.1 隐患预兆检测程序………………………......……………………………………………………...........................................……8 4.4.2 主动检测隐患程序…………………………………………………………………………………….........................................…11 4.4.3 反效应检测隐患程序……………………………………………………………………………..........................................…….18

4.5 疲劳风险管理程序第 4步：评估风险…………………………………………………………………….....................................…19 4.6 疲劳风险管理程序第 5步：缓解风险……………………………………………………………….....................................…….. 21 4.7 举例：为新超远程航线设定疲劳风险管理程序…………………………………………………………….................................24

4.7.1 第 1步 – 确定运行类型………………………………………………………………………........................................……...24 4.7.2 第 2步 – 收集数据和信息…………………………………………………………………………….......................................24 4.7.3 第 3步 – 发现隐患………………………………………………………………………….……...........................................….26 4.7.4 第 4步 – 评估安全风险……………………………………………………………………………...........................................27 4.7.5 第 5步 – 选择和实施防控和缓解措施………………….................................…………………………………………..27

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4.7.6 第 6步 – 监测防控和缓解措施的有效性………………………………………………………….................................28 4.7.7 链接到疲劳风险管理制度安全保证程序…………………………………………………….……...................................28

5.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度的的的的安全保证程序安全保证程序安全保证程序安全保证程序 .................................................................................................................. 1 5.1 疲劳风险管理制度安全保证程序介绍………………………………………………………………......................................………..1 5.2 FRMS安全保证程序步骤 1： 收集和审查数据……………………………………………………………….................................5 5.3 FRMS安全保证程序步骤 2： 评估疲劳风险管理制度的绩效……………………………………………............................7 5.4 FRMS安全保证程序步骤 3： 识别新出现的隐患…………………………………………………………...............................….9 5.5 FRMS安全保证程序步骤 4： 识别影响疲劳风险管理制度的各种变更…………………………………...................….9 5.6 FRMS安全保证程序步骤 5： 推进疲劳风险管理制度的效果……………………………………….......................….…..10 5.7 分配 FRMS安全保证程序的责任…………………………………………………………………….....................................…………10 5.8 FRMS安全保证程序与FRM程序互动举例………………………………………………………….........................................…11

6.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度推推推推进程序进程序进程序进程序 ................... .........................................................................................................1 6.1 FRMS推进程序介绍………………………………………………………………………………...............................................…………..1 6.2 疲劳风险管理制度培训计划………………………………………………………………………………….........................................….2

6.2.1 需要培训的人员……………………………………………………………………………............................................……......…2 6.2.2 培训课程…………………………………………………………………………………………................................................………2 6.2.3 FRMS培训的形式和频率……………………………………………………………………….......................................……..6 6.2.4 FRMS培训评估………………………………………………………………………………..............................................………7 6.2.5 FRMS培训的文档……………………………………………………………………………................................................…..8 6.2.6 FRMS交流计划…………………………………………………………………………………..............................................……8

7.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度的实施的实施的实施的实施............................................................................................................................. 107 7.1 介绍疲劳风险管理制度的实施……………………………………………………………………………..............................................1 7.2 第 1阶段：规划……………………………………………………………………………………….....................................................………2 7.3 第 2阶段：实施反应性的疲劳风险管理（FRM）程序…………………………………………………................................…3 7.5 第 4阶段：实施 FRMS安全保证程序……………………………………………………………………...........................................4 7.6 分阶段实施FRMS实例……………………………………………………………………………...................................................……..5 附录附录附录附录 A 词汇表词汇表词汇表词汇表 ........................................................................................................................................................ 1 附录附录附录附录 B 衡量机组人员的疲劳程度衡量机组人员的疲劳程度衡量机组人员的疲劳程度衡量机组人员的疲劳程度 ........................................................................................................................... 1 B1 机组人员对疲劳状况的回顾…………………………………………………………………………………...........................................…1

B1.1 疲劳状况报告表…………………………………………………………………………………..............................................……..1 B1.2 追溯性调查………………………………………………………………………………………………................................................3

B2 飞行运行中监测机组人员的疲劳状况…………………………………………………………………….. ……..................................5 B2.1 主观疲劳和嗜睡状况量级……………………………………………………………………….......................................……….5 B2.2 客观性能测量………………………………………………………………………………………….................................................9 B2.3 监控睡眠…………………………………………………………………………………………….................................................….11 B2.4 监控人体生物钟周期…………………………………………………………………………………............................................19

B3 评估疲劳对安全事件的影向……………………………………………………………………………..........................................……145 附录附录附录附录Ｃ：Ｃ：Ｃ：Ｃ：驾驶舱驾驶舱驾驶舱驾驶舱有有有有控休息程序控休息程序控休息程序控休息程序 ................................................................................................................................ 1

运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度(FRMS) 实施指南实施指南实施指南实施指南

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1.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度(FRMS)介绍介绍介绍介绍 本册《运营人疲劳风险管理制度(FRMS)实施指南》旨在为航空运营人提供疲劳风险管理制度的实施指导信息，而该制度与国际民航组织的标准与建议措施标准与建议措施标准与建议措施标准与建议措施（SARPs）保持一致。随着国际民航组织有关疲劳风险管理制度规定的演变，相关各方也将尽力保证本指南保持更新状态。不过，仍建议运营人查阅最新的标准与建议措施，确认自本版指南制定以来是否已有重要变更之处。另外，运营人还需确保其疲劳风险管理制度符合所在国家监管机构的要求。 本指南介绍了可用于满足国际民航组织有关疲劳风险管理制度标准的多种可选方案，使其能够满足不同规模和类型的运营人（国际、国内、客运和货运等）以及某些特定运行类型（超远程、远程、国内短程和呼叫服务/包机等）。并非必须实施所有这些可选方案才能获得一种行之有效而且符合监管机构要求的疲劳风险管理制度。

1.1

1.1 何为何为何为何为疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度？？？？ 机组人员疲劳可定义为： 一种因睡眠不足或长期处于觉醒状态、生理节律周期或工作负担（精神和/或身体活动）等原因导致的精神或体能下降的生理状态，能够削弱机组人员的警觉性及其安全操作飞机或者履行与安全相关的职责的能力。 疲劳是一个主要人为因素的风险，因为它在多方面影响机组人员的工作能力，因此影响到安全。国际民航组织对疲劳风险管理制度的定义是： 一种由数据驱动并且能够对与疲劳相关的风险进行持续监督和管理的方法。该方法以科学原理和知识以及运行经验为基础，目的在于确保相关人员在保持足够警觉水平的条件下履行职责。 疲劳风险管理制度旨在确保飞行和客舱机组人员保持足够的警觉状态，从而使他们的操作达到令人满意的运行状态。该制度应用了来自安全管理系统（SMS）的相关原则和程序，用于处理与机组人员疲劳相关的特定风险。与安全管理系统一样，疲劳风险管理制度试图在安全、生产率和成本之间实现一种实际可行的平衡状态。该制度寻求提前发现有助于改善运行程序和降低风险的机会，并在发生不良事件后找出缺陷。这里所述的疲劳风险管理制度的结构是按照安全管理系统的框架仿造而成，其核心行动在于安全风险管理（详见标准与建议措施中关于疲劳风险管理程序的叙述）和安全保证（详见标准与建议措施中关于疲劳风险管理制度安全保证程序的叙述）。这些核心行动受到疲劳风险管理制度方针政策的支配，并且获得疲劳风险管理制度推进程序的支持。该制度还必须形成文件。 安全管理系统和疲劳风险管理制度均依赖于一种“有效安全报告文化”1，即工作人员受到培训并被不断激励对在运行环境中发现的任何风险随时报告。为了鼓励疲劳风险管理制度涉及到的所有人员报告疲劳风险，运营人必须明确区分以下情况：

� 非故意性人为失误：被认为是人类行为的正常组成部分，可以被疲劳风险管理制度承认和处理； � 蓄意违反相关规定和既有程序。运营人应当设有独立于疲劳风险管理制度之外的程序，用于处理这种故意违反规定的行为。

1请参照国际民航组织《安全管理手册》（Doc 9859号）和国际航空运输协会《安全管理系统介绍》（第二版） 第1页

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1.2 为什么为什么为什么为什么航空业要引入航空业要引入航空业要引入航空业要引入疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度？？？？ 过去用于管理机组人员疲劳情况的监管方法，一直是规定每天、每月和每年飞行和执勤时间的上限，同时要求在某个执勤时段之内或在不同执勤时段之间确保最短休息时间。该方法的来源是已有很长历史的关于工作时间的限制，可以追溯到工业革命时期。20世纪早期，该方法首先以一系列规章的形式进入交通运输行业，用以限制铁路、公路以及航空运行活动的工作时间2。该方法反映了人们早期的一些理解，即长时间不间断工作将会导致疲劳（现被称为“负有任务的时间”疲劳），而从工作需求中恢复过来并兼顾生活中的非工作方面，同样需要足够的时间。 到了20世纪下半叶，随着科学证据开始积累，除了负有任务的时间之外的许多其他导致疲劳的因素逐渐受到关注，尤其是在每周7天/每天24小时的工作状态之下。其中一些最为重要的新型理解涉及到：

� 充足睡眠（而非仅仅休息）对于恢复和维持苏醒后各项功能至关重要； � 促使人们能够完成精神和体力劳动并且出现睡眠倾向（入睡和保持睡眠状态的能力） 的日常节律，是受大脑人体生物钟的日常循环驱动的。 这些新知识与航空业密切相关，因为只有航空业既实行每周7天/每天24小时运行又进行跨子午线的飞行。 同时，对有关人为失误及其在引发事故过程中扮演何种角色的理解也在增多。通常来讲，事故和事故征候均源于组织程序（如导致机组人员出现自行失误的工作场所的条件）与能够突破现有防御并对安全产生不利影响的潜在条件之间的相互作用。运营人疲劳风险管理制度(FRMS)实施指南就是被设计为运用这些疲劳学和安全学最新知识的方法，意在达到同等或更高级别的安全水平，同时也为运行提供了更大的灵活空间。 规定的飞行和工作时间限制体现的是某种简单化的安全观——处于限制之内就会安全而超出限制就会处于危险之中——它们仅表现了单一化的防御策略。尽管对于某些类型的运行已经足够有效，但是这种“以一概全”的方式，并未顾及运行活动和机组人员之间的不同情况。 相对而言，疲劳风险管理制度则引入了多重防御策略来处理与疲劳有关的风险，不管它们源自何方。该制度中包括由数据驱动并能进行持续调节的相关程序，可以确定疲劳风险，然后制定、实施和评估相应的控制和缓解策略，同时包括对机构和个人的风险缓解策略。不过，疲劳风险管理制度的成本和复杂性使其不太适合那些仍然处于飞行和执勤时间限制之内而且疲劳风险较低的运行活动。因此，某些运营人可能会选择仅在其部分运行活动中引入疲劳风险管理制度，或者干脆不使用该制度。尽管如此，即便是在未实施疲劳风险管理制度的情况下，运营人仍有责任通过其现有的安全管理程序来管理与疲劳有关的风险。

2Gander PH, Hartley L, Powell D, Cabon P, Hitchcock E, Mills A. Popkin S (2010). 疲劳风险管理：组织因素。 《意外分析和预防》43:573-590 第2页

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与安全管理系统一样，疲劳风险管理制度是一种以绩效为基础的监管方式（相对于飞行和执勤时间限制那种规定性监管方式而言）。本质上讲，这意味着疲劳风险管理制度规则已对运营人进行疲劳风险管理界定了相关要求，而非仅仅规定一些根本无法顾及某个组织或运营环境特定方面的限制。疲劳管理标准与建议措施标准与建议措施标准与建议措施标准与建议措施（附件6、第一部分以及附录8）阐明了疲劳风险管理制度的必要组成元素，国际民航组织的指导材料则进一步介绍了疲劳风险管理制度应如何发挥功能。

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1.3 国际民航组织有关国际民航组织有关国际民航组织有关国际民航组织有关疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度的要求的要求的要求的要求 本节主要阐述与飞行和乘务机组人员疲劳管理相关的标准和建议措施标准和建议措施标准和建议措施标准和建议措施。这些标准和建议措施同时为规定飞行和执勤时间限制和疲劳风险管理制度这两种处理疲劳风险的方法提供了高级管理框架。两种方法具有两个共同而且极为重要的基本特征： 1． 在考虑运营需要的同时，两者还必须考虑瞬间的和累积的睡眠不足和恢复的动态变化、生物钟、工作压力对于疲劳程度的影响。 2． 因为疲劳受到醒后所有体动而不仅仅限于工作要求的影响，所以为两者设定的规则必须基于运营人与作为个体的机组人员在管理中共同分担责任的需要。因此，无论遵循规定的飞行和执勤时间还是实施疲劳风险管理制度，运营人都应负责提供时间安排，确保机组人员能够在足够警觉的状态下履行职责，而机组人员则负责利用这些时间精力充沛地投入工作。有关疲劳风险管理制度分担责任的要求将在第三章中进一步探讨。

疲劳风险管理制度拥有与安全管理系统一样的组成构件，这就意味着疲劳风险管理制度建立在以下若干方面的基础之上：有效的安全报告、高层管理承诺、持续监督程序、为了发现安全缺陷而非分摊责任进行的安全事故调查程序、信息和最佳经验分享、针对运行人员进行综合培训、有效实施标准运行程序（SOPs），以及恪守不断改进的承诺。因此，正是规定飞行和执勤时间限制和安全管理系统的基本原理，构成了疲劳风险管理制度的组成构件（见表一）。

表一表一表一表一：：：：疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度组成组成组成组成构件构件构件构件

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疲劳风险管理制度组成构件 规定飞行和执勤时间限制 � 应对瞬间的和积累的疲劳

� 运营人与个人共同承担责任 安全管理系统（SMS） � 有效的安全报告 � 高层管理承诺 � 持续监督程序 � 安全事故调查 � 信息分享 � 综合培训 � 有效实施标准运行程序（SOPs） � 不断改进

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不过，相对于那些遵循规定飞行和执勤时间限制以及根据其安全管理系统进行疲劳风险管理的运营人来说，着力应对疲劳问题的疲劳风险管理制度还有更多要求。为了满足疲劳风险管理制度的这些特定要求，引入该制度的运营人可能会打破已有规定限制。因此，附件6第一部分第4.10小节中的风险管理标准与建议措施标准与建议措施标准与建议措施标准与建议措施包含了一些有助于疲劳风险管理制度进行有效监管的特殊标准。 以下文字框中列出了附件6第一部分中与疲劳风险管理有关的标准与建议措施。相关各国必须制定关于规定飞行和执勤时间限制的规章，但他们还可选择制定有关疲劳风险管理制度的相关规定。另外，在运用疲劳风险管理制度时，相关运行手册需说明该项选择（附件6第一部分，附录2）。 附录8已被补充进附件6第一部分，提供了有关疲劳风险管理制度更为详尽的要求，其中必须包括至少以下部分：1. 疲劳风险管理制度政策与文件； 2. 疲劳风险管理程序； 3. 疲劳风险管理制度安全保证程序；和 4. 疲劳风险管理制度推进程序。 表1.1显示了这些方面在安全管理系统要求中的位置； 通过例1查看附件6第一部分，其中建议表示：“当运营人使用疲劳风险管理制度时，该制度已与运营人的安全管理系统融为一体。”

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运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度(FRMS)

实施实施实施实施指指指指南南南南 例1 – 附件6第1部分4.10节；疲劳管理

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4.10.1 运营人所属国必须制定针对疲劳管理的规章。这些规章必须建立在科学原理和知识的基础上，目的在于确保飞行机组和客舱乘务组人员在足够警觉的条件下履行职责。为此，运营人所属国必须制定：

a) 有关飞行时限和飞行执勤期限、执勤期限和休息期限的规定；和 b) 如果批准某个运营人采用疲劳风险管理制度来管理疲劳问题，则必须制定有关该制度的 规定。

4.10.2 运营人所属国在要求运营人遵守4.10.1所述规定的同时，为了管理与疲劳有关的安全风险的目的，必须要求运营人制定以下任一方面的规定：

a) 在运营人所属国制定的规定性疲劳管理规章限度内的飞行时限、飞行执勤期限、执勤期限和休息期限；或 b) 适用于所有运行活动，符合4.10.6规定的疲劳风险管理制度；或 c) 依照4.10.6针对部分运行活动的疲劳风险管理制度，和依照4.10.2a)对剩余部分运行活动的要求。

4.10.3 如果运营人在其部分或所有运行活动中采用规定的疲劳风险规定，则运营人所属国可在特殊情况下，依据运营人提供的风险评估批准这些规定的一些变体。不过，获得批准的规定变体必须达到与规定疲劳管理规定相当或更高的安全等级。 4.10.4 运营人所属国必须在以疲劳风险管理制度可能替代任何或全部规定疲劳管理规定之前，批准运营人的疲劳风险管理制度。获批准的疲劳风险管理制度必须达到与规定性疲劳风险管理规定相当或更高的安全等级。 4.10.5 批准运营人疲劳风险管理制度的国家，必须制定一套程序，确保该制度达到与规定疲劳风险管理规定相当或更高的安全等级。作为该程序的一部分，运营人所属国必须： a) 要求运营人设定飞行时限和/或飞行执勤期和执勤期的最大时间值和休息期的最短时间值。这些时间值必须建立在科学原理和知识的基础上，符合安全保证程序，并且能够被运营人所属国接受；

b) 在运营人数据显示最高值或最低值过高或过低时，指令对其分别进行缩短或延长；并且， c) 增加任何最高值和减少任何最低值，只有在积累的有关疲劳风险管理制度的经验和与疲劳相关的数据的基础上对运营人做出此种变更的合理性进行评估后，才能予以批准。

4.10.6 当采用疲劳风险管理制度管理与疲劳有关的安全风险时，运营人至少必须做到：

a) 在疲劳风险管理制度中融入科学原理和知识； b) 不断识别与疲劳有关的安全危害以及由此引发的相关风险; c) 确保补救措施得到立即实施，这些措施对于有效缓解与这些危害有关的风险很有必要； d) 规定对采取上述措施实现的缓解疲劳风险的效果进行持续监督和定期评估； e) 规定不断改进疲劳风险管理制度的总体绩效。

4.10.7 建议建议建议建议——所属国应该要求运营人，在采用疲劳风险管理制度时，要将其与安全管理系统融为 一体。 4.10.8 运营人必须保存其所有飞行机组和客舱乘务组成员在运营人所属国规定时间段内的飞行时间、飞行执勤期、执勤期以及休息期的记录。

安全管理系统安全管理系统安全管理系统安全管理系统(SMS)框架框架框架框架 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度(FRMS) 1. 安全政策与目标 1. 疲劳风险管理制度政策与文件 2. 安全风险管理 2. 疲劳风险管理程序 � 隐患识别

� 风险评估 � 风险缓解

3. 安全保障 3. 疲劳风险管理制度安全保证程序 � 疲劳风险管理制度绩效监督 � 运行和组织变动管理 � 疲劳风险管理制度的持续改进

4. 安全推进

4. 疲劳风险管理制度推进程序 � 培训项目 � 疲劳风险管理制度交流计划

运营人运营人运营人运营人疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度 (FRMS) 实施实施实施实施指南指南指南指南

表表表表1.1 安全管理系统与安全管理系统与安全管理系统与安全管理系统与疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度的构成的构成的构成的构成比较比较比较比较

疲劳风险管理制度的核心运行活动，是疲劳风险管理程序和疲劳风险管理制度安全保证程序。它们得到在疲劳风险管理制度政策和文件中确定的组织安排以及疲劳风险管理制度推进程序的支持。

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1.4 本指南本指南本指南本指南结构结构结构结构 图示1.1展示了一个将疲劳风险管理制度的构成要素连接起来的基本框架。为了便于解释，图示1.1还提出了一个名为“疲劳安全行动小组”的单独和处于中心位置的功能小组，该小组负责疲劳风险管理制度的所有这些构成要素。疲劳安全行动小组成员包括所有利益相关群体的代表（管理、航班计划和机组人员）以及确保该小组适当引入科学和医学专业知识所需的其他个人。不过，根据组织结构，本指南中所述的“疲劳安全行动小组”部分职能可能会由组织内的其它小组实施（将在第三章中进一步论述）。无论谁来实施，至关重要的一点就是疲劳风险管理制度要求的所有构成要素的功能必须得以实施。 第6页

运营人运营人运营人运营人疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度 (FRMS) 实施指南实施指南实施指南实施指南

图图图图1.1：：：：疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度必要必要必要必要构成构成构成构成因素因素因素因素联系联系联系联系 疲劳风险管理制度相关程序与安全管理系统之间的交流（双向），对于将疲劳风险管理纳入安全管理系统更大范围的风险管理活动中，是十分必要的。 疲劳风险管理制度的具体结构及其与运营人安全管理系统对接的特定方式，会根据以下情况而有所不同：

� 机构规模； � 从事的运行活动的类型和复杂性； � 疲劳风险管理制度和安全管理系统的相对成熟性；以及 � 疲劳危害的相对重要性。

疲劳风险管理制度这种方式有赖于利用科学原理和知识来管理机组人员的疲劳状况。第二章介绍了在制定和实施疲劳风险管理制度过程中必不可少的一些科学概念。第三、四、五、六章分别介绍疲劳风险管理制度的其中一个构成要素。第七章则逐步介绍了实施疲劳风险管理制度的递进式方法。 附录A、B、C则为前面各章所述内容补充了一些其他信息。为便于参考，附录A提供了一个本指南使用的术语词汇表。附录B提供了第三章所述疲劳风险管理程序的疲劳测量方法的更多细节信息。附录C同样为第三章提供了更多通过在驾驶舱内有控制的休息来减轻疲劳风险的相关信息。

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2.0

2.0 疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度疲劳风险管理制度科科科科学学学学 2.1 介绍介绍介绍介绍 疲劳风险管理制度为运营人提供了一个利用科学知识的进步来提高安全和增强运营灵活性的契机。本章主要回顾一些制定和实施有效的疲劳风险管理制度所需的科学原理。 在第一章中，国际民航组织对于机组人员疲劳的定义为： 一种因睡眠不足或长期处于觉醒状态、生理节律周期以及工作负担（精神和/或身体活动）等原因导致的精神或体能下降的生理状态，能够削弱机组人员的警觉性及其安全操作飞机或履行与安全相关的职责的能力。 在航班运行过程中，对于疲劳程度的衡量既可以通过让机组人员对其当前感觉进行评级这种主观方式，还可以通过衡量机组人员表现这种客观方式（第四章和附录8）来实现。 另外一种思考方式则是将疲劳视为一种源于以下方面失衡所导致的状态：

� 醒后所有活动（并不仅限于工作需要）的体力或精神投入；和 � 从这种投入状态中恢复，为此需要睡眠（肌肉疲劳恢复除外）。

按照这种思路，缓解机组人员疲劳便需要减少对于醒后活动的投入和/或改善睡眠。两门科学对此起到核心作用，并且正是本章的论述焦点。 1. 睡眠学——尤其是睡眠不足的影响（仅一夜或持续多夜）以及如何从中恢复；和 2. 生理节律——对于由人体生物钟每天周期驱动的固有规律的研究。其中包括：

a) 有关疲劳和困倦的主观感受的规律；和 b) 有关履行精神和体力劳动能力的规律，这将影响达到理想程度体能所需付出努力的程度；以及 c) 有关睡眠倾向的规律（即入睡和维持睡眠状态的能力），这将影响到恢复情况。

2.2 睡眠学睡眠学睡眠学睡眠学要素要素要素要素 现在很多人都认为,在工作繁忙时可以通过适当减少睡眠来为醒后活动争取更多时间。但是睡眠学极为明确地说明了睡眠不是一种可交易的商品。

2.2.1 睡眠时大脑在睡眠时大脑在睡眠时大脑在睡眠时大脑在做什么做什么做什么做什么？？？？ 现有多种方法可用来了解睡眠时的大脑活动，既可以通过回忆梦境也可以使用高级医疗成像技术。当前最为普遍的研究方法名为“多导睡眠图”（详见附录B）。该方法需在头皮和脸部粘上电极，并且使其与记录仪相连，用以测量三种不同的脑电活动：1）脑电波（脑电图或EEG）；2）眼球活动（眼电图或EOG）；3）肌肉紧张度（肌电图或EMG）。利用“多导睡眠图”可能监测到两种截然不同的睡眠状态。 第1页

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非快速眼动睡眠非快速眼动睡眠非快速眼动睡眠非快速眼动睡眠

同清醒时的大脑活动相比，非快速眼动睡眠（None-REM）表现为脑电波的逐渐减弱。同时，当大量脑细胞的电活动趋于同步以便一起行动时，脑电波的振幅（高度）将会变得更大。心律和呼吸则趋于缓慢和正常。 从非快速眼动睡眠中醒来的人们一般无法回忆起太多的大脑活动，但其身体仍有可能按照大脑的指示做出反应。正是因其这些特点，非快速眼动睡眠有时又被称为“一个可以活动的躯体上相对惰性的大脑”。 按照脑电波特征，非快速眼动睡眠通常分为以下四个阶段：

� 第一、二阶段代表轻度睡眠（此刻唤醒某人比较容易）。人们一般通过非快速眼动睡眠第一阶段，然后第二阶段进入睡眠状态。 � 第三、四阶段代表深度睡眠（此刻唤醒某人相当困难）。第三、四阶段表现为高振幅和较慢的脑电波，两者通常被合称为“慢波睡眠慢波睡眠慢波睡眠慢波睡眠”（或深度睡眠）。

慢波睡眠拥有诸多重要特征。促成慢波睡眠的压力会在人们清醒时逐渐积聚，然后在睡眠过程中得到释放。换言之：

� 你醒着的时间越长，那么你在下个睡眠期内经历的慢波睡眠时间就会越长； � 在整个睡眠期内，慢波睡眠的时间比例将会渐次缩短。

促成慢波睡眠的压力增加或减轻有时称作“恒定恒定恒定恒定睡眠过程睡眠过程睡眠过程睡眠过程”，该过程多用于预测机组人员疲劳等级的生物数学模型的组成要素（详见第四章）。 即便是在慢波睡眠状态下，大脑的活跃度依然能够达到大约80%，并且具备活跃的认知处理功能。已由越来越多的证据表明，慢波睡眠对于巩固某些类型的记忆极为重要，因此对于学习来说不可或缺。 操作提示操作提示操作提示操作提示 睡眠惯性的缓解策略 在运行层面上，慢波睡眠可能非常重要，因为某人在被突然唤醒的情况下可能无法立刻从慢波睡眠状态中恢复过来。这被称为“睡眠惯性睡眠惯性睡眠惯性睡眠惯性”——晕眩和迷糊的感觉，并且伴有短期记忆和决策障碍。睡眠惯性通常出现在人们从较轻程度睡眠状态中醒来之后。不过，在某人突然被从慢波睡眠中唤醒时，睡眠惯性的持续时间和相应的迷糊时间可能更长。这一点有时会被用作论据，驳斥在飞机驾驶舱短睡或在飞行中睡眠的做法。因紧急状态而突然唤醒机组人员，但其却因睡眠惯性处于一定程度障碍状态，这种做法不甚可取。这一论据是基于在实验室研究中观察到的睡眠惯性的影响。然而，有关在飞机驾驶舱短睡以及在机上机组人员休息场所睡眠的研究显示，机上睡眠包含的慢波睡眠微乎其微。（比在地面状态下的睡眠更轻而且更呈现片断化）。这意味着，在从机上睡眠中被唤醒情况下出现睡眠惯性的几率要比实验室睡眠研究的预期小的多。 第2页

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降低睡眠惯性风险的方法还包括拟定一份恢复积极履职能力的程序，空出可使睡眠惯性逐渐消逝的足够时间。总而言之，受到控制的短睡和飞行中的睡眠展示出的诸多益处，远远胜过与睡眠惯性有关的潜在风险。为了降低驾驶舱短睡后的睡眠惯性风险，建议将短睡允许时间控制在40分钟之内。鉴于入睡所需耗费的时间，40分钟相对较短，多数人无法在此期间进入慢波睡眠状态。敬请参照附录C，了解《航班运行指南》中用于控制短睡时间的建议步骤。

快速眼动睡眠快速眼动睡眠快速眼动睡眠快速眼动睡眠 在快速眼动睡眠（REM睡眠）状态下，“多导睡眠图”测得的大脑活动与在清醒状态下的大脑活动类似。但在快速眼动睡眠过程中，眼睛会不时在闭着的眼睑底下转动——即所谓的“快速眼动”——在该过程中通常伴有肌肉抽动以及不规则的心律和呼吸。 从快速眼动睡眠中醒过来的人通常能够清晰地回忆起梦境。同时，身体无法对从大脑传来的信号做出反应，因此那些梦境无法“付诸实践”。（这些信号在脑干中受到有效拦截，无法顺利传达到脊髓。）在从梦境中醒来而“快速眼动拦截”倒转稍有延迟时，人们有时会经历短时的麻痹。因其具有这些特征，快速眼动睡眠有时又被描述为“一个麻痹躯体上的高度活性的大脑”。 梦境一直都是魅力之源，但又很难借助定量科学方法进行研究。它们通常被理解为从神游到本能驱动力的发挥，以及快速眼动睡眠过程中大脑各个部分活动的毫无意义的副产物。现代神经认知论有关做梦的看法是，它源自当我们充分了解大脑在“离线状态”下常规活动的所有程序时的一种短时意识，也就是当它们不忙于处理通过感觉从环境中所获信息的时候，同时也不受我们的意识控制。“离线”处理过程包括从之前经历中恢复相关记忆和情感，并将其与最近清醒时的经历融为一体。如此看来，梦境体现的其实是您的大脑重塑自身的一瞥，这样您能在早晨醒来时保持故我，但又因为昨日 的经历而稍有改进，并准备开始再次与世界互动。 人们回忆梦境的能力千差万别，我们通常只能在从快速眼动睡眠中自然醒来时才能回想起来（并且只能是瞬间的短暂记忆，除非将其记录下来或讲述出来）。不过，多数成年人在睡眠期中通常只有四分之一时间处在快速眼动睡眠之中。

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运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度运营人疲劳风险管理制度(FRMS) 实施指南实施指南实施指南实施指南 非快速眼动非快速眼动非快速眼动非快速眼动/快速眼动周期快速眼动周期快速眼动周期快速眼动周期

在一个整个正常的睡眠之夜，非快速眼动和快速眼动睡眠以持续大约90分钟的周期交互更替（但在诸多因素的影响下，持续时间大不相同）。图示2.1便是描述一个健康的年轻成年人整个晚上非快速眼动/快速眼动周期的示意图。实际睡眠不会如此条理分明——其中包括更多扰醒（转入轻度睡眠状态）和短时觉醒。图示竖轴为睡眠阶段，横轴显示的则是时间3。

图示图示图示图示2.1：：：：一个年轻成一个年轻成一个年轻成一个年轻成年年年年人整人整人整人整夜夜夜夜非快速眼动非快速眼动非快速眼动非快速眼动/快速眼动示意图快速眼动示意图快速眼动示意图快速眼动示意图 经过非快速眼动第一阶段便可进入睡眠，随后再渐次深入非快速眼动睡眠的其他阶段。在入睡大约80-90分钟之后，睡眠者便会度过慢波睡眠状态（非快速眼动第三、四阶段）。当睡眠者度过非快速眼动第二阶段然后进入快速眼动睡眠时期的第一阶段时，其身体通常会表现出一些活动。（快速眼动期在图示2.1中显示为阴影部分）。在相当短暂的快速眼动期后，睡眠者又会回到轻微非快速眼动睡眠，进入慢波睡眠。整个周期如此反复。 每个非快速眼动/快速眼动周期中的慢波睡眠长度在整个晚上会逐渐减少，到了后面的周期中可能已经丝毫不剩。相对而言，每个非快速眼动/快速眼动周期中的快速眼动睡眠长度则在整个晚上逐渐增加。图示2.1中所示的睡眠者直接从当晚最后的快速眼动期间醒来，因此可能会回忆起梦境。

3Gander PH (2003) ，在24小时社会中的睡眠。新西兰惠灵顿: Open Mind Publishing. ISBN 0-909009- 59-7

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有趣的是，慢波睡眠在睡眠期开始时总是占据主导地位，无论是在昼/夜周期或者是在人体生物钟周期的任何时候进入睡眠。释放恒定睡眠压力恒定睡眠压力恒定睡眠压力恒定睡眠压力似乎是处在首位的优先事项。相对而言，从睡眠开始到首轮快速眼动（快速眼动潜伏期）的时间以及每轮快速眼动睡眠持续时间在整个人体生物钟人体生物钟人体生物钟人体生物钟周期周期周期周期中明显不断发生变化。在自然醒来前的数小时内，快速眼动睡眠的人体生物钟驱动力达到顶峰。这两个程序——恒定睡眠过程恒定睡眠过程恒定睡眠过程恒定睡眠过程与人体生物钟人体生物钟人体生物钟人体生物钟是多数用来预测机组人员疲劳水平的生物数学模型的主要构件（见第四章）。

操作操作操作操作提示提示提示提示 睡眠不足的缓解策略 恢复非快速眼动/快速眼动周期是摆脱睡眠不足影响的一种方法。虽然恢复性睡眠在时间上可能会比通常情况稍长，但睡眠不足并不能一对一地完全恢复。

� 在第一个恢复性夜晚，将会经历比通常更多的慢波睡眠。实际上，该晚慢波睡眠多得已经让睡眠者没有时间经历快速眼动睡眠。 � 在第二个恢复性夜晚，一般会经历比通常更多的快速眼动睡眠。 � 等到第三个恢复性夜晚，非快速眼动 /快速眼动周期一般能够恢复正常水平。因此，从操作层面上来讲，这意味着航班计划表需要周期性地留出至少连续两天的无限制睡眠时间，以使机组人员摆脱睡眠不足的影响。

这与48小时休息不尽相同。比如，如果从凌晨2：00开始48小时休班，则它留给人的无限制睡眠时间只有一晚。而在另一方面，如果从晚上21：00开始40小时休班，则其能够使绝大多数人享受两个无限制睡眠的夜晚。 如果机组人员的人体生物钟还未适应当地时区，则其还需要额外的夜晚才能得以恢复（详见2.3节）。 2.2.2 睡眠质量问题睡眠质量问题睡眠质量问题睡眠质量问题 睡眠质量（其恢复性价值）有赖于经历不受干扰的非快速眼动/快速眼动周期（事实证明两种睡眠均不可或缺，而且同等重要）。非快速眼动/快速眼动周期被唤醒而打断的次数越多，或者被打扰使其大脑进入更轻阶段睡眠的频率越高，而又并未真正醒来，则其对于睡眠者次日的感觉和工作的恢复性价值越低。 操作提示操作提示操作提示操作提示 尽量减少睡眠受到干扰的缓解策略 由于不受干扰的非快速眼动/快速眼动周期是保持高质量睡眠的关键所在，所以运营人应当制定相应程序，最大程度地降低机组人员的睡眠受干扰的可能。 休息期内应当划出明确的时间区块（睡眠时间），若非出现紧急状况，在该期间内不得与机组人员联系。飞行机组人员及所有其他相关人员都须明了这些受到保护的睡眠时间。例如，不应在休息期内打来机组排班人员电话，因其干扰性极强。

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运营人还应制定相关程序保护机组人员在临时和短睡设施内的睡眠。比如，如果休息期出现在白天而且要在一家临时旅馆度过，则运营人应与旅馆方面接洽，严格限制他人（如仅限机组人员，不许儿童）近入机组人员休息的客房区域，同时叮嘱酒店员工维持必要的安静时间（如不进行维护或日常清洁工作）。 飞行中睡眠质量飞行中睡眠质量飞行中睡眠质量飞行中睡眠质量 正如以上所述，多导睡眠图研究显示，机组人员在机上休息场所的睡眠会比在地面上的睡眠更轻和更零碎4。在驾驶舱的短睡比实验室研究结果的预测也更轻和更零碎5。不过，充足证据表明，飞行途中睡眠能够提高醒后警觉程度和反应速度，因此不失为疲劳风险管理制度中的一种极具价值的缓解策略。 颇为有趣的是，在等同处于巡航高度压力下的压力舱内进行睡眠的研究显示，飞行途中睡眠被打断并非源于飞行高度6。很多研究都在询问机组人员何种原因打扰了他们的机上睡眠。得到最多确认的因素包括无规则的噪音、思维、不感觉累、颠簸、飞行环境噪音、寝具不当、湿度过低和如厕等。 睡眠质量与睡眠质量与睡眠质量与睡眠质量与老龄化老龄化老龄化老龄化 在整个成人阶段，花在慢波睡眠的时间比例呈现递减趋势，尤其对于男性来说。另外，睡眠会变得更加片断化。比如，一项针对2685名年龄在37-92岁的参与者进行的研究显示，30-54岁参与者每小时睡眠被扰醒（过渡到轻缓睡眠和觉醒）的平均次数为16次，而对61-70岁参与者来说，这一数字则上升到了20次7。 这些与年龄有关的趋势也发生在了机组人员的睡眠中，无论是在地面还是在空中8。一项有关波音777飞机交付飞行（西雅图至新加坡或吉隆坡）的机上睡眠研究发现，年龄是预测机上睡眠质量和持续时间最为有效的因素。年龄稍长的飞行员需要更长时间入睡，总体睡眠时间偏短，而且睡眠呈现更大的片断化。 目前，尚不清楚与年龄有关的睡眠变化是否影响睡眠者恢复醒后行事能力的效果。使睡眠片断化的实验室研究通常仅针对年轻人进行。在驾驶舱内，经验（即指飞行技术也指明了如何安排旅途睡眠）有助于降低与年龄有关的睡眠变化引起的潜在疲劳风险。

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4Signal, T.L.，Gale, J.，and Gander，P.H. (2005)，《飞行机组人员的睡眠测量：比较多导睡眠图对睡眠的客观和主观估计》 Aviation Space and Environmental Medicine 76(11):1058-1063 5Rosekind, M.R., Graeber, R.C., Dinges, D.F., et al., (1994) 《飞行运行的机组因素IX:计划中的远程运行驾驶舱休息对机组体 能和警觉性的影响》. NASA Technical Memorandum 108839,Moffett Field: NASA Ames Research Center. 6Mumm, J.M., Signal, T.L., Rock, P.B., Jones, S.P., O’Keeffe, K.M., Weaver, M. R., Zhu, S., Gander, P.H., Belenky, G. (2009) 《在2438m模拟机中睡眠:充氧的作用，睡眠质量以及睡眠后的体能表现》. Aviation,Space, and Environmental Medicine 80 (8):691-697. 7Redline, S., Kirchner, H.L., Quan, S.F., Gottlieb, D.J., Kapur, V., Newman, A. (2004).《年龄、性别、民族和睡眠紊乱呼吸 对睡眠结构的影响》. Archives of Internal Medicine 164:406–418. 8Signal, T.L., Gander, P.H., van den Berg, M. (2004) 《长时间休息机会的飞行中睡眠》Sleep in flight during long rest oppor- tunities. Internal Medicine Journal 34(3): A38.

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睡眠紊乱睡眠紊乱睡眠紊乱睡眠紊乱 睡眠质量还会受到多种睡眠紊乱的干扰，即使睡眠者花费足够时间试图入睡，但仍无法获得恢复性睡眠。睡眠紊乱给机组人员带来某种特殊的风险，因为他们的睡眠通常具有严格的时间限制。建议疲劳风险管理制度培训（第六章）应当包括一些有关睡眠紊乱及其治疗的基本信息，以及在需要时前往何处寻求帮助，还有与有关是否适合飞行的任何要求。

2.2.3 睡眠不足的后果睡眠不足的后果睡眠不足的后果睡眠不足的后果 即便是对拥有高质量睡眠的人来说，他们获得的睡眠时间对其恢复醒后行事能力依然非常重要。越来越多的实验室研究正致力于检验将每晚睡眠减少一或两个小时（称为“睡眠限制睡眠限制睡眠限制睡眠限制”）所能产生的效果。以下就是这些研究得出的对于疲劳风险管理制度比较重要的关键发现： 1． 限制睡眠产生的影响将会逐夜累积，日复一日逐渐使人变得愈发丧失警觉和行事能力。有时这一过程被描述为累积睡眠负债累积睡眠负债累积睡眠负债累积睡眠负债。对于机组人员来说这是一个常见现象（见下文），比如在连续数天只享受最短休息期时。 2． 每晚所给予的睡眠时间越短，其警觉状态和绩效表现就下降得越快。比如，某个实验室研究发现，连续7天每晚睡眠7个小时，不足以防止睡眠者在反应时间上逐渐减缓的趋势9。对于一组每晚仅睡5个小时的参与者，下降趋势更快。而对于一组每晚仅睡3个小时的参与者则更快。这种现象通常被称为睡眠限制的剂量依剂量依剂量依剂量依赖赖赖赖性性性性效果。 3． 睡眠压力会随睡眠限制持续天数的增加而增加，并在最终形成无法抵挡之势，随后人便开始陷入无法自制的短时睡眠状态，即“微睡眠微睡眠微睡眠微睡眠”。在微睡眠期间，大脑将有利于当时环境（停止处理视觉信息和声音）。在实验室研究中，这将导致其在表现测试中无法对某项刺激做出反应。这在驾驶机动车时，将会导致无法及时转弯。相似情形在主要机场降落飞机的驾驶舱中已经有所记录5。 4． 在睡眠限制后完全恢复醒后行事能力所需时间可能多于两个晚上多于两个晚上多于两个晚上多于两个晚上的恢复性睡眠（即长于恢复非快速眼动/快速眼动周期所需时间）。实际上，长期睡眠限制将对大脑产生影响，随后对警觉程度和行为表现产生长达数天到数周的影响10。 5． 在严重睡眠限制的前几天（比如，每晚3个小时睡眠），人们将会发现他们逐渐变得愈发困倦。但在数天之后，他们便不再注意其自身有任何不同感觉，即便其警觉性和行为表现能力不断下降。换言之，随着睡眠限制的继续，人们变得愈发不再信任其对自身行事能力的评判。此项发现也引发了一个关于借助疲劳和困倦程度主观评估来衡量机组人员受疲劳影响等级的可靠性问题。（详见附录B）

9Belenky, G., Wesensten, N.J., Thorne, D.R., et al. (2003). Patterns of performance degradation and restoration during sleep restriction and subsequent recovery: a sleep dose-response study. Journal of Sleep Research 12:1-12. 10Rupp, T.L., Wesensten, N.J, Bliese, P.D. et al. (2009). Banking sleep: realization of benefits during subsequent sleep restriction and recovery. Sleep 32 (3): 311-321 第7页

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6． 至少在实验室研究当中，某些人比其他人更容易从睡眠限制的影响中恢复过来。现在，许多研究致力于弄清楚其中原因，但是现在将其用于疲劳风险管理制度还为时过早（如通过向受睡眠限制影响大小不同的人提供不同的个人缓解策略建议。） 总的来说，诸如决策和交流等更为复杂的精神劳动与相对简单的劳动相比，受到睡眠不足的影响似乎更大。大脑成像研究还表明，处理较复杂精神劳动的大脑区域是受睡眠不足影响最大的部分，而其恢复正常功能所需的睡眠也就最多。 实验室有关睡眠限制的研究是现阶段有关睡眠限制影响的主要信息源。不过，这些研究有其明显的局限性。在实验室中研究所得的有关警觉性下降和工作表现不佳的影响与执勤机组人员的实际情况大有不符。实验室研究通常是在夜间研究限制睡眠的影响，而且参与者是在黑暗和安静的卧室中入睡。这可能意味着现有的理解都是建立在“最佳情况”之上，因此还需进行更多有关在白天限制睡眠的影响以及限制睡眠与睡眠质量不佳两者结合时候的影响。实验室研究还专注于个人表现，而非在一起工作的一个机组团队。 面向67名经验丰富的波音747-400飞机机组人员进行的模拟研究显示，睡眠不足导致该机组人员失误总数有所上升11。经过精心设计，机长始终是该研究过程中的执飞飞行员。自相矛盾的是，一方面，副驾驶较大程度的睡眠不足改善了发现错误的几率。而另一方面，机长较大程度的睡眠不足却使这些已发现的错误得到解决的几率大大降低。较大程度睡眠不足还与决策变化相关，其中包括选择较低风险方案从而缓解潜在疲劳风险的倾向。同此类似的模拟研究成本高昂，而且在正确实施过程中面临复杂的后勤问题，但是，它们却能对有关机组人员睡眠与运行疲劳风险之间的关系提供至关重要的见解。 飞飞飞飞行行行行中中中中的的的的睡眠限制睡眠限制睡眠限制睡眠限制 睡眠限制睡眠限制睡眠限制睡眠限制的概念说明，人们每晚所需获得的睡眠时间存在一个最佳值。而个人睡眠需求个人睡眠需求个人睡眠需求个人睡眠需求则是睡眠研究中一个引起热议的领域。测量可规避该问题的睡眠限制的一种方法就是比较处在不同飞行之间的机组人员在家的睡眠时间及其在飞行中的睡眠时间。 表2.1总结了20世纪80年代美国航天局疲劳项目检测的不同航班运行活动中的睡眠限制数据12。在这些研究中，机组人员完成了在既定商业飞行之前、之中和之后的睡眠和执勤日志。每位机组人员开始飞行之前在家每24小时的平均睡眠时间与其在所研究的飞行过程中每24小时的平均睡眠时间进行对比。在夜间货运和远程飞行当中，机组人员通常经历分成多次的睡眠（24小时之内睡眠不止一次）。

11Thomas, M.J.W., Petrilli, R.M., Lamond, N.A., et al. (2006). Australian Long Haul Fatigue Study. In: Enhancing Safety Worldwide: Proceedings of the 59th Annual International Air Safety Seminar. Alexandria, USA, Flight Safety Foundation. 12Gander, P.H., Rosekind, M.R., and Gregory, K.B. (1998) Flight crew fatigue VI: an integrated overview. Aviation, Space, and Environmental Medicine 69: B49-B60

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短程 夜间货运 远程 机组人员平均每飞行天睡眠限制至少为1小时 67% 54% 43% 机组人员平均每飞行天睡眠限制至少为2小时 30% 29% 21% 3-4 天 8 天 4-9 天 每天跨越的时区 0-1 0-1 0-8 研究机组人员数量 44 34 28

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毫无疑问，在这些研究实施以来，航班安排已经发生变动，因此图示2.1的很多内容可能无法代表 最新情况。但它们表明，睡眠限制在各类飞行活动中非常普遍。 表表表表2.1：商业飞行中的睡眠限制 飞行时间

注：夜间货运飞行在不同夜班之间穿插了1-2次夜间休息； 按照24小时一天把远程飞行分成若干天的做法比较武断，因为平均每天执勤时间仅为10.2小时，而在外场平均停留时间则持续24.3小时。 无论是实验室研究还是流行病学研究，它们在对大量个人进行长期睡眠与健康跟踪观察时发现的越来越多的证据显示，长期睡眠不足可能会对健康产生长远负面影响。该项研究表明，缺乏睡眠者变胖以及患上二类糖尿病和心血管疾病的风险更高。对于是习惯性睡眠缺乏导致了这些疾病，还是只是与这些疾病相关联，目前尚有争议。此外，飞行机组人员作为一个群体，相对于普通人群来说也显得更健康。无论如何，可以明确的一点是，良好健康状况不仅有赖于合理饮食和定期锻炼，同时还需要获得足够和正常的睡眠。睡眠绝对不是一种可交易性的商品。 操作提操作提操作提操作提示示示示 处理睡眠负债的缓解方法 睡眠限制广泛存在于各类飞行之中。因其影响是累积性的，所以航班计划安排必须留出定期恢复的机会。当每天睡眠限制强度增大时，恢复机会也许相应增加频率，因为在这种情况下疲劳也在加速累积。 通常的建议恢复时间为至少连续两个无限制睡眠的夜晚。但最近一些有关睡眠限制的实验室研究显示，这可能不足以使机组人员恢复到其最佳行事能力水平。已有证据显示，受到睡眠限制影响的大脑可能会长时间（数天至数周）稳定在较低的行事能力水平上。

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尤其是在非常规运行活动中，允许机组人员保持按需睡眠的相关程序，有助于降低睡眠负债累积几率。例如，如果某架飞机预计维修时间为07：30，但其实际完成时间是11：30，那么，一套可靠的允许机组人员在此期间继续睡眠的程序就会很有利。有一家运营人制定了一套系统规定，该公司与中途经停地酒店作出安排，通过在机组人员门下塞入便条来更新报到时间。酒店方面则会在预定时间之前一个小时拨打提醒起床电话。 2.3 生理生理生理生理节律介绍节律介绍节律介绍节律介绍 夜间睡眠并不只是一种社会习俗，而是人体生物钟在人脑中的程式化。这种生物钟的来源则是很久之前人类为了适应我们这个以24小时为自转周期的星球上的生活。即便是极为古老的生物体也有一些相同之处，这意味着人体生物钟存在已有数十亿年之久。 人体生物钟的特征之一就是它们的光敏感性。人类人体生物钟是通过视网膜上一个特殊的细胞网络来监测光的强度（这种向人体生物钟输入光的特殊通道并不参与视觉功能）。而生物钟本身就存在于大脑深处（下丘脑的视交叉上核）的相当小的一簇细胞（神经细胞）中。组成生物钟的细胞本质上具有节律性，其在白天产生的电信号要比晚间更快。不过，其产生的整体周期则相对趋缓——对于大多数人来说，经由人体生物钟产生的“生物学意义上的一天”通常要比24小时稍长。人体生物钟的光敏感性使其能够维持与昼/夜循环同步。然而，正是这种光敏感性也给机组人员带来诸多问题，因为他们必须按照与昼/夜循环不同步的节奏睡眠（如在实施国内夜间货运任务时），或不得不跨越时区并经历昼/夜循环的突然转换。 2.3.1 生理生理生理生理节律范例节律范例节律范例节律范例 对人类人体生物钟的脑电活动无法直接测量。但是，人类功能（身体或精神）的几乎每个方面都在经历着由人体生物钟支配的日常周期。测量生理和行为的外在节律就像在看一个（模拟的）腕表的指针一样。指针因受表内时间控制机制的驱动而围绕表盘转动，但它们并非时间控制机制本身的一部分。与之类似，绝大部分可以测量的生理节律均受到人体生物钟的驱动，比如核心体温节律或自测疲劳等，但其并非生物时间控制机制的组成部分。 图2.2以一个现年46岁的短程机组人员为范例，监测了其在美国东岸（处于相同时区）实施为期3天的飞行任务之前、之中和之后的核心体温和自测疲劳生理节律13。这名机组人员对其核心体温进行持续监测并保持睡眠和工作记录，在此期间，他记下了自己的睡眠时间并对其睡眠质量做了评估，而且还在他未睡眠时每2小时评估一下自己的疲劳情况（范围从0=最高警觉状态到100=最强困倦程度）。 13 Gander, P.H., Graeber , R.C., Foushee, H.C., Lauber, J.K., Connell, L.J. (1994). Crew Factors in Flight OperationsII: Psychophysiological Responses to Short-Haul Air Transport Operations. NASA Technical Memorandum #108856.Moffett Field: NASA Ames Research Center.

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在为期24小时的一天时间里，核心体温通常呈现1摄氏度左右的上下浮动。需要注意的是这名机组人员的核心体温每个早上在其即将醒来之前开始上升。实际上，其身体此时正在为达到活跃状态所需要的能量进行提前准备。（如果体温在其开始身体活跃状态之后才开始上升，则在当天早上起床将会困难得多）。 再注意一下他自测疲劳变化情况，这位机组人员在早上从事第一项工作时并未感觉处于最佳状态。在其醒来2-4个小时后，其疲劳感趋于最小，在此后的一整天时间里，其疲劳感又稳步上升。睡眠期内的虚线表示其在这段时间内并未被每两小时唤醒一次来评估其疲劳情况。 图图图图2.2：：：：短程飞行员的短程飞行员的短程飞行员的短程飞行员的生理生理生理生理节律节律节律节律 核心体温常被用作跟踪人体生物钟的标记性节律，因其相对稳定而且易于监测。不过，没有任何可测量性节律可以作为人体生物钟的完美标记。例如，体力活动强度的变化也会导致核心体温发生改变，这也解释了图示2.2中温度的峰谷变化。 每天核心体温的最低值正好出现在人体生物钟中人们感到最为困倦而且完成精神和体力工作的能力最弱的时间段内。有时这又称作生理生理生理生理节律低谷节律低谷节律低谷节律低谷（（（（WOCL））））。

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2.3.2 人体人体人体人体生物钟与睡眠生物钟与睡眠生物钟与睡眠生物钟与睡眠 如2.2节所述，人体生物钟以多种方式影响睡眠。（它与促进警觉度的大脑中枢、促进睡眠的反向中枢以及控制快速眼动睡眠的系统都有关系）。图2.3是一个归纳了人体生物钟对睡眠影响的示意图。该示意图基于针对18名实施夜间货运任务的飞行员休假期间的数据收集，即其夜晚睡眠时间14。如同图2.2中的机组人员一样，他们也对核心体温进行持续监测并保持睡眠和工作记录。 核心体温节律被归纳为一条简单（持续）的曲线。每天体温最低值出现时间（图中黑点所示）为所有机组人员的平均数，用作描绘其他节律的参考节点。需要注意的是，体温变化并非引发其他节律的原因所在。核心体温节律可以像指针腕表的指针那样被“读取”，作为遵循人体生物钟基础循环周期的一种方法。

图图图图2.3：：：：人体生物钟人体生物钟人体生物钟人体生物钟对夜间睡眠的影响概括对夜间睡眠的影响概括对夜间睡眠的影响概括对夜间睡眠的影响概括

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020406080100第一季度 第三季度

东部西部北部

14 Gander, P.H., Rosekind, M.R., and Gregory, K.B. (1998) Flight crew fatigue VI: an integrated overview. Aviation, Space, and Environmental Medicine 69: B49-B60

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图2.3归纳了夜间睡眠的以下特征（当机组人员完全适应当地时区后）：

� 人们通常是在核心体温最低值出现大约5个小时之前开始入睡； � 然后在核心体温最低值出现大约3个小时之后醒来； � 核心体温达到最低值后，人们将以最快速度进入快速眼动睡眠，快速眼动期间持续时间最长而且最为紧张。有时这也称为生理节律快速眼动倾向的峰值（图2.3中虚线所示）； � 一系列实验报告证明，人们很难在核心体温最低值出现6-8小时前入睡。这被称为是夜间保持清醒时段； � 实验室研究同样显示，当人体体温开始升高时，醒来的压力也逐渐增大。压力高峰出现在生理温度最低值6小时后。有时这也被称为体内闹钟，因为在人体生物钟周期的这段时间内，人们很难入睡或保持睡眠。 恒定睡眠压力与由生物钟驱动的生理睡眠变化交互作用导致24小时内出现两个睡眠波峰时段小时内出现两个睡眠波峰时段小时内出现两个睡眠波峰时段小时内出现两个睡眠波峰时段：� 一个波峰出现在清晨早些时候——即所谓的“生理节律低谷”，对大多数人来说出现在凌晨3-5点； � 另一个波峰出现在下午早些时候——有时也被称作午后短时睡眠时段（对大多数人来说出现在下午3-5点）。夜间睡眠限制或睡眠受扰使人在次日的午后短时睡眠时段保持清醒变得更加困难。 两个睡眠波峰确切时间在早间型早间型早间型早间型（其生理节律和首选睡眠时间早于平均时间）和夜间型夜间型夜间型夜间型（其生理节律和首选睡眠时间晚于平均时间）两种人之间有所不同。在青少年时期，大多数人更加倾向于夜间型。而在整个成人阶段，大多数人又都变得倾向于早间型。这种向更加早间型的渐次转变在年龄介于20-60岁之间的航班机组人员那里得到了验证。

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恒定睡眠压力与人体生物钟的综合影响，可被视为促进睡眠的“窗口”（早晨和午后睡眠高峰时段早期）和阻碍睡眠的“窗口”（早间稍晚时候体内闹钟时间以及夜间保持清醒时段）。 操作提示操作提示操作提示操作提示：：：： 人体生物钟、睡眠与疲劳风险管理制度 � 每天核心体温的最低值正好出现在人体生物钟中人们感到最为困倦而且完成精神和体力工作的能力最弱的时间段内。有时这被称作生理生理生理生理节律低谷节律低谷节律低谷节律低谷（（（（WOCL）））），它是一个风险增高的时段，容易出现与疲劳有关的失误。对疲劳风险管理制度事故征候进行调查时，估算失误发生时间以及相应的生理节律低谷预计时间非常重要。当执勤/休息周期与机组人员的人体生物钟步调不一致时，则国内夜航以及远程和超远程飞行中就可能会出现生理节律低谷。 � 夜间保持清醒时段出现在通常睡眠时间的数小时内。这使在早班报告时间之前一天晚上提早入睡变得非常困难。这也被确定为导致睡眠限制以及在需要较早出发的短程运行活动中造成较高疲劳风险的原因之一。 � 同早间核心体温上升相伴的觉醒驱动力不断增加，将使在早间晚些时候以及下午早些时候入睡或保持睡眠状态异常困难。这被视为导致睡眠限制和增加夜间货运飞行疲劳风险的一个原因，因为夜间货运飞行需要机组人员将其主要睡眠期延至早间。 � 体内闹钟和夜间保持清醒时段还能妨碍远程和超远程机组人员的机上睡眠和中途临时睡眠，因其工作/休息周期与机组人员的人体生物钟步调失衡。 2.3.3 人体生物钟人体生物钟人体生物钟人体生物钟的光敏感性的光敏感性的光敏感性的光敏感性 本章开头已有关于人体生物钟如何追踪环境中光强度的简短介绍，从而使其能够与昼/夜周期保持同步，即便是它趋于产生比24小时稍长的“生物学意义上的一天”。 光对人体生物钟的影响根据光暴露在生物钟周期内的时间不同而有所变化。对于适应当地时间和夜间睡眠的机组人员来说： � 早间曝光（最低体温过后）导致人体生物钟短时加速，进而引发相位提前（相当于向东跨越时区）； � 每天中间时段曝光影响有限； � 晚间曝光（最低体温之前）导致人体生物钟短时放缓，进而引发相位滞后（相当于向西跨越时区）。 强光比暗光更能引发人体生物钟的转换，而该生物钟对蓝色光尤为敏感。 理论上讲，这意味着只要每个早间同时进行适度曝光足以能使24.5小时的人体生物钟加速，达到确切的24小时。但在实际中，保持与生理周期同步要复杂得多。在现代工业化的社会中，人们随时会暴露在光线之中，尤其是明亮的户外灯光。另外，人体生物钟对环境中的其他一些时间暗示也极为敏感，尤其是社会暗示，其周期还会在身体活动的影响下前后波动。 将人体生物钟“锁定”为24小时昼/夜周期的能力正是其对多数物种所起作用的一个关键特征，进而使它们从事生存所需的生理活动。但是，对于每周7天/每天24小时的人类社会来说，这就变成了一个不利因素，因为它会导致人体生物钟无法适应夜间睡眠之外的任何其它模式的睡眠。

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2.3.4 倒班倒班倒班倒班 从人体生理学角度来看，倒班可被定义为任何需要机组人员在按人体生物钟本应正常睡眠的时段内保持清醒的工作模式。 人体生物钟周期的最佳睡眠时间错位越多，则机组人员获得充足的睡眠就会变得愈困难（即其经受睡眠限制的可能性越大）。比如，实施国内夜间货运飞行的机组人员通常在人体生物钟多数最佳睡眠时段内都在工作。这是因为人体生物钟已被“锁定”为昼/夜周期，从而不会反其道而行之，促成机组人员在夜航的那个白天睡觉。 图2.4概括了在图2.3中实施夜间货运任务的机组人员在夜航期间以及在早上试图睡眠期间的人体生物钟和睡眠情况。（记住：他们已在为期8天的飞行中对其核心体温进行持续监测并保持了睡眠和工作记录）。 核心体温节律被归纳为一条简单的（持续的）曲线。回头再看图2.3，当那些机组人员下班并在夜间睡眠时，其出现最低体温的平均时间为05：20。而在图2.4中，当他们整晚工作的时候，其出现最低体温的平均时间变成了08：08（延迟了2小时48分钟）。这也确认了人体生物钟无法完全按照夜间工作进行调整（需要大约12小时的转换）。 图图图图2.4：：：：人体生物钟人体生物钟人体生物钟人体生物钟与夜班之后的睡眠与夜班之后的睡眠与夜班之后的睡眠与夜班之后的睡眠 第15页

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人体生物钟无法完全调整迫使机组人员下夜班后在人体生物钟的不同时段内睡眠： � 飞行之前在家的时候（图2.3），他们在最低体温出现之前大约5个小时入睡，在最低体温出现之后大约3个小时醒来； � 下夜班后（图2.4），他们在生理体温接近最低值时入睡，然后在6小时后醒来。早间睡眠期后起来的平均时间为14：13。体内闹钟（最低体温出现后6小时）预计时间为14：08。机组人员未被问及是被什么唤醒的，但他们在这些受到限制的早间睡眠片断发生后所作的自我评估是未达到好的休息效果。 人体生物钟无法按照夜班进行调整的另外一个后果是，机组人员通常要在生理节律低谷的时候操作最后一班夜航，预计那时他们正处于困倦之时，但又不得不再努把力维持自己的行为能力。在这些航班中没有发现与疲劳有关的情况（所有机组都伴有一名驾驶舱观察员）。但是，所有航班都是例行飞行，即无运行事件可以检验这些机组人员对非常规性情况的反应能力。 操作提示�