National Transport Library Research Database

Hawkeye - Eye-Tracking för effektivisering av träningsstöd till utbildning (Hawkeye - Eye-Tracking for improving the effectiveness of training support to education)

Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2025-10-20 -- 2027-12-31 ; 5 173 000 kronorRegistration number:
  • Trafikverket 2025/34754
Notes: Övrig projektpart: Linköpings universitetSummary: Praktiska simuleringsövningar är en central del av flygledarens (ATCO) initiala kompetensbaserade utbildning. Dock varierar elevernas förmåga att utveckla situationsmedvetenhet, bedöma risker och vidta lämpliga åtgärder. Detta skapar ett behov av individanpassad utbildning, vilket är både tidskrävande och kostsamt. Nuvarande bedömningsmetoder bygger på instruktörens realtidsobservation, den så kallade “over-the-shoulder” (OTS)-metoden. Även om detta ger omedelbar återkoppling är det subjektivt, varierar mellan instruktörer och är svårt att skala upp. Objektiva och transparenta bedömningsmetoder skulle göra det möjligt för instruktörer att tidigare identifiera kompetensgap, anpassa träningen till individuella behov och fokusera på kritiska färdigheter. Tidigare studier har visat att eye-tracking (ET) kan synliggöra kognitiva processer såsom beslutsfattande, visuella skanningsstrategier och situationsmedvetenhet i ATCO-uppgifter. Att göra dessa processer synliga ger ”kompetensindikatorer” som är i linje med ICAO:s krav och gör det möjligt för instruktörer att ge mer precis och konsekvent återkoppling. ET-baserat återkoppling utgör därmed en lovande grund för träningsstöd. Denna proof-of-concept-studie kommer att undersöka hur ET kan integreras i ett evidensbaserat utbildningsstöd för ATCO-utbildning. Studien styrs av två forskningsfrågor: (1) Hur kan ET-data effektivt användas för att stödja instruktörer i att observera, bedöma och ge återkoppling på elevers prestationer under simulerad träning? (2) Vilka visuella analysmetoder är effektiva för att representera kompetensutveckling och elevstrategier över tid, och hur påverkar dessa träningens effektivitet och kvaliteten i debriefing? Prototyplösningar utvecklas av LiU och testas tillsammans med LFV och EPN, där olika designalternativ, mönsterigenkänningsmetoder och visuella analysmetoder jämförs utifrån deras värde för återkoppling till både elever och instruktörer. Utvärderingen kommer att använda utvalda kompetensindikatorer och jämföras mot två baslinjer: traditionell OTS-observation samt debriefing med videosupported playback. Resultaten kommer att definiera krav för ett utbildningsstödssystem som är lämpligt för operativ validering i en senare fas, med potentiell tillämpning i andra säkerhetskritiska transportdomäner såsom tågtrafikledning och cockpit.Summary: Practical simulation exercises are a vital part of air traffic controller (ATCO) initial competency-based training. However, trainees differ in their ability to develop situational awareness, assess risks, and take appropriate action. This creates a need for individualized training, which is both time-consuming and costly. Current assessment methods rely on instructors’ real-time “over-the-shoulder” (OTS) observation. While this provides immediate feedback, it is subjective, varies between instructors, and is difficult to scale. Objective and transparent assessment methods would allow instructors to identify competence gaps earlier, tailor training to individual needs, and focus on critical skills. Prior studies have shown that eye-tracking (ET) can reveal cognitive processes such as decision-making, visual scanning strategies, and situation awareness in ATCO tasks. Making these processes visible provides competence indicators aligned with ICAO requirements and enables instructors to give more precise and consistent feedback. ET-based feedback is therefore a promising foundation for training support. This proof-of-concept study will investigate how ET can be integrated into an evidence-based training support for ATCO education. Two research questions guide the study: (1) How can ET data be effectively used to support instructors in observing, assessing, and providing feedback on trainees’ performance during simulation training? (2) What visual analytics methods effectively represent competence development and trainee strategies over time, and how do these affect training effectiveness and debriefing quality? Prototype solutions will be developed by LiU and tested with LFV and EPN, comparing design alternatives, pattern recognition methods, and visual analytics approaches for feedback to both trainees and instructors. The evaluation will use selected competence indicators and compare against two baselines: traditional OTS observation and debriefing with video-supported playback. The results will define requirements for a training support system suitable for later operational validation, with potential application to other safety-critical transport domains such as railway traffic control and flight deck.
Item type: