Gestion des interruptions dans le cockpit : éléments pour un système d'aide à la réalisation des procédures

par Eric Billaut

Thèse de doctorat en Psychologie

Sous la direction de Patrice Terrier et de Pascal Gaillard.

Soutenue le 06-12-2016

à Toulouse 2 , dans le cadre de École doctorale Aéronautique-Astronautique (Toulouse) , en partenariat avec Cognition, langues, langage, ergonomie (Toulouse) (laboratoire) .

Le président du jury était Ludovic Le Bigot.

Le jury était composé de Patrice Terrier, Pascal Gaillard, Thierry Baccino, Gabrielle de Brito.

Les rapporteurs étaient Thierry Baccino.


  • Résumé

    Les interruptions sont une menace pour la réalisation des procédures dans un contexte opérationnel critique tel que l’aéronautique. De nombreux accidents et incidents étudiés par des organismes d’enquêtes ont révélé que l’un des nombreux facteurs impliqué concerne les interruptions. Elles entraînent des effets délétères au niveau des performances à la fois en matière de temps et d’erreurs dans la mesure où elles créent la nécessité de reprendre la tâche interrompue, induisant alors une tâche de mémoire prospective. Notre travail vise à améliorer les performances d’individus qui, comme les pilotes, effectuent de mémoire des procédures dont la suite d’actions est spatialement située dans leur environnement de travail alors même que les instructions sont présentées verbalement. Nous appuyant sur le modèle d’activation de buts (Altmann & Trafton, 2002) mais aussi sur des travaux connexes qui nous suggèrent des conditions favorisant la récupération des intentions d’actions, nous explorons la possibilité de diminuer les effets délétères des interruptions en réalisant des changements dans l’environnement des individus. Ces modifications interviendront soit lors de l’encodage de la procédure soit lors de son exécution pour aider à reprendre la tâche interrompue. Deux expériences, dans lesquelles les participants devaient réaliser une procédure mimant le comportement attendu lors d’une procédure normale de vol, ont permis d’évaluer les changements proposés. Nous avons collecté des données générales temporelles et d’erreurs en nous intéressant particulièrement à la principale mesure étudiée dans la littérature sur les interruptions (le temps de reprise de la tâche principale). Ces expériences ont été complétées par un pré-test de l’adaptation du protocole avec des pilotes de ligne.Tout d’abord, lors l’encodage de la procédure, nous montrons à travers l’expérience 1 que favoriser des formats d’instruction qui respectent les caractéristiques spatiales de la procédure va améliorer les performances des individus. Le format d’instruction visuo-spatial, qui fournit les relations spatiales entre les objets de la procédure améliore en effet les performances, comparé au format verbal et favorise notamment la reprise de la tâche interrompue. La diminution du niveau d’interférence permet au but suspendu d’être récupéré plus rapidement et efficacement. Ensuite, lors de la phase d’exécution de la tâche, les résultats de l’expérience 2 montrent qu’il est possible de soutenir plus directement la récupération du but interrompu après une interruption de tâche en fournissant un indice visuel qui améliore la reprise de la tâche. Ce résultat s’observe notamment lorsque l’indice indique la prochaine action correcte (indice prospectif) comparé à un indice sur la dernière action effectuée (indice rétrospectif). Avec ces expériences, nous proposons également de nouvelles mesures d’ajustement du temps et des erreurs, ainsi qu’un possible effet diffus de l’interruption que nous avons observé après la reprise de la tâche. Finalement, nous fournissons des recommandations pour la conception de systèmes embarqués destinés à aider le pilote lors de la réalisation des procédures de vol.

  • Titre traduit

    Interruption management in the cockpit : helping pilots to perform procedures


  • Résumé

    Interruptions are a major threat for procedures completion especially in critical contexts such as aeronautics. A lot of accidents analyzed by legal security organizations have underscored the role of interruption as one of the many factors involved in accident frequency. In fact, interruptions create a prospective memory task as interrupting someone implies that he must remember the main task to continue it after the interruption. As a result, interruptions could bring negative effects such as long resumption lag or errors when someone tries to remember what he was doing. Our work aims to increase individuals’ performance, such as pilots, when they are performing procedures known by heart in a spatialized work environment with mostly verbal instructions. From the goal activation memory model (Altmann & Trafton, 2002) and others works, we will explore ways to decrease the negative effect of interruptions by modifying encoding format of the task and by providing cues in order to help them recovering the suspended goal. In our two experiments, people had to realize procedures that mimic aeronautical ones. These procedures are designed to collect general data (time and error), and most particularly concerning the main effect of interruption which is the resumption lag of the primary task. These two experiments have been followed by an adaptation of the method with pilots on a flight simulator. First, for the procedure encoding (experiment 1), results showed that when we use an instruction format that match the task characteristics, individual’s performance increases. Indeed, visuo-spatial format that gives spatial relationship between tasks’ elements, increases individuals’ performance compared to the verbal format. These results are linked to the decrease of the interference level due to the balanced strengthening goals. Second, we have focused our attention on the execution phase of the task (experiment 2) and our results showed that giving a visual cue may increase the performance especially concerning the resumption lag. These results can be observed when the cue concerns the next correct action of the sequence (prospective cue) rather than the last action before the interruption (retrospective cue). Along these experiments, we also propose new adjustment measures of time and error and a possible diffuse effect of the interruption after the task resumption. Finally, we will give recommendations to conceive future system that aims to help pilots to perform their job.


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