民用飞行器重着陆事件决策系统研究

应用支持向量决策方法,解决飞行器重着陆事件诊断中受力分析复杂、样本量小的问题。探索飞行器接地阶段重着陆事件的形成机制,分别建立翼根载荷与起落架载荷的受力模型,研究飞机主体载荷与重着陆事件的非线性关系。研究重着陆决策所需样本集的小样本特性,提出支撑向量驱动的智能决策规则方法,进行重着陆事件诊断模型的建模研究。最后,建立重着陆事件决策系统。实例表明:该决策方法对于实例样本的诊断精度达到95.7%,对于提高着陆阶段的安全具有实际意义。     

飞行疲劳事件语义网络分析

为深入分析我国民航飞行员疲劳安全风险,建立符合我国民航特点的飞行员疲劳数据库,基于美国航空安全报告系统(ASRS)发布的飞行机组疲劳报告,采用语义网络分析的方法,研究200份机组疲劳事件报告中飞行员疲劳发生的时间、诱发因素、直接原因、人为因素、贡献因素及引发的后果,建立飞行疲劳事件语义网络图。用这个网络图,以飞行疲劳为起点,按照向前追溯疲劳原因和向后推演疲劳后果的步骤,实例分析美国UPS公司的货机坠毁事故。结果表明,应用飞行疲劳事件语义网络图,能够快速分析得出事故中飞行员疲劳发生时间特征、诱发因素、直接原因、人为因素、贡献因素和可能引发的后果。     

民航安全信息管理能力评价体系研究

对民航单位的安全信息管理能力进行科学有效的评价有助于提高其安全信息管理水平,进而提升安全绩效。借鉴已有信息管理研究成果,提出基于资源、过程及效果综合视角的民航安全信息管理能力模型,并结合民航单位调研访谈构建了由58个指标构成的初始指标集,通过指标聚类、样本聚类、变异系数3种方法筛选得到32个代表性指标。利用因子分析法、专家打分法、变异系数确定各指标权重,最后通过安全信息管理能力的模拟值与安全现状的相关分析验证各方法的有效性,并确定了评价指标体系。     

如何预防飞行过程中的不安全因素

民航飞机的运行过程大致分为起飞、爬升、巡航、航路下降、进近、着陆6个阶段。飞机起飞爬升和进近着陆是飞行事故的高发阶段。笔者分析了飞行各阶段的危险源,尤其将起飞爬升和进近着陆两个阶段作为主要研究内容;指出了飞行各阶段的关键操作技术及原理;提出了起飞可能面临多种危险,给出了起飞前机组风险意识检查单,并列出了国际飞行安全基金会(FSF,FlightSafetyFoundation)提出的进近着陆风险意识检查单;运用机组资源管理工具使飞行员树立安全风险意识,从而达到降低飞行事故率,提高飞行安全水平的目的。     

基于QAR数据的着陆超限风险贝叶斯网络分析模型

为分析民机着陆超限风险及其影响因素，基于飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据，构建着陆超限风险贝叶斯网络分析模型。首先，采集2019年和2020年国内某航空公司B737-800机队共37 443个航段QAR数据作为样本数据；然后利用GeNIe 3.0软件GTT(Greedy Thick Thinning)算法进行参数学习，建立着陆超限风险贝叶斯网络(Bayesian Network, BN)模型，应用10-fold交叉验证方法对模型进行检验。结果表明，着陆超限风险贝叶斯网络可有效分析着陆超限事件的因果关系，计算得出样本机队减小着陆超限风险的飞行参数组合。该分析模型可用于对机队或飞行员个体的着陆超限风险预测，为降低着陆飞行超限风险、前移安全关口提供客观依据。     

基于模糊加权Markov方法的飞机重着陆风险控制研究

飞机重着陆严重影响着飞行安全,控制重着陆事件风险是该领域研究难点.提出了模糊加权Markov模型方法,进行飞机重着陆状态预测研究.首先,通过起落架接地受力分析,确定飞机接地载荷作为描述重着陆状态的特征参数,并引入模糊有序聚类算法,获得重着陆状态划分规则;然后,针对起落架接地载荷进行状态分级,计算载荷序列的自相关系数,获取多时滞Markov链的权值;最终,建立加权Markov模型,预测起落架接地载荷时序分布,根据载荷序列概率分布来评价重着陆等级,实现重着陆风险的控制.工程实例表明,该算法准确率高,具有较好的空间性能和时间性能.     

民航安全风险定量评价模型研究

在对民航风险评价的现状和常用的定量风险评价方法进行分析的基础上,建立民航安全风险定量评价模型。在计算风险的可能性时,不仅考虑了风险的历史发生概率,而且利用风险发生概率影响因素所发生的变化对风险的历史发生概率进行修正,从而得出在当前情况下风险的发生概率,并且首次提出指数型权重的概念;在计算风险的后果时,考虑风险的直接损失和间接损失,并通过计算多种可能后果的期望的形式,综合考虑多种可能的后果情况;通过上述的可能性和严重性从而达到对安全风险进行定量评价的目的。最后,给出了一个算例,其结果表明该模型具有很强的实用性。     

基于关联规则的跑道着陆事件演化网络构建研究*

为了提高航空运输系统安全性,针对航空器着陆过程中冲偏出和重着陆事件的关联机理开展研究。以84起跑道着陆事故调查报告为样本,利用Python分词工具提取风险因素并建立跑道着陆事件数据集,应用Apriori算法挖掘风险因素间关联规则,基于复杂网络理论构建该类事件演化网络,分析社团结构和拓扑特征。研究结果表明:本文所构建的网络密度为0.143,网络较为紧密,风险因素间强关联;网络社团结构显著,符合飞行操纵、运行状态、运行环境、不利条件的分类特点;网络关键节点“航线训练”、“接地速度大”综合值分别为0.599 8、0.589 0。研究结果可为飞行安全研究提供新思路。     

基于改进贝叶斯的飞行签派安全评估研究

随着航空公司机队规模和航班数量不断增加,作为运输生产核心部门之一的飞行签派工作,对生产组织协调不得力或监控跟踪不及时所引发飞行事故成为当前突出的安全问题。分析由于飞行签派工作差错导致飞行事故的原因及可能引发的各项后果,查找出诱发该类事故各项因素,运用层次分析法建立飞行签派安全评估指标体系,建立基于贝叶斯网络的影响飞行签派各因素间的关系和相互作用,提出了故障树向贝叶斯网络转化的改进方法,基于构建的飞行签派安全评估贝叶斯网络模型,给出了求解顶事件发生后果概率、底事件重要度和事故发生最小割集的算法;最后将该算法应用于实例。     

航空安全信息管理的问题与对策

航空安全信息是民航实施安全风险控制和事故预防的基础,对航空安全水平的提高有重要的作用。笔者总结了民航安全信息的基本构成和来源,及其在安全风险识别、管理决策方面的功用;结合中国民航安全管理状况及行业发展趋势,分析了当前中国民航安全信息管理方面存在的主要问题,指出当前民航安全信息存在着数量不足、质量不高、交流共享困难、分析利用不充分等问题,不利于基于数据驱动的安全管理机制的建立和向规章符合性基础上的绩效管理的转变。针对安全信息管理的这些问题,文章建议民航局通过改善安全信息管理政策、建立航空企业安全信息共享平台、建立国家航空安全信息分析中心、开发安全信息分析利用工具等措施来改善安全信息的收集、分析利用和共享,为提高行业安全管理水平服务。     

空管安全风险评估指标体系的优化设计

结合国际民航组织提出的安全管理体系实施的相关要求及我国《民航空管安全管理体系指导手册(试行)》的指导思想,根据安全管理一线工作人员及中高层管理者的访谈记录,收集整理出影响空管安全的风险因素,并按照人员、设备、环境、管理4个方面进行分类、提炼、合并和综合,设计了风险评估指标体系并进行优化。该体系把安全科学和系统论相结合,把错综复杂的安全风险因素细化综合、提炼出脉络分明的监控对象,有助于空管系统进行风险识别和综合预警,查找安全隐患和分析不安全事件或事故征候的原因,为民航安全风险信息化管理提供基础数据和决策依据。     

中国民航行业可接受的安全水平研究

中国民航局提出持续安全理念,并正在制定国家航空安全方案,推动行业安全管理由目前基于规章符合性的安全监管逐渐转向规章符合性基础上的安全绩效监管,其中一项重要的工作是设定中国民航业可接受的安全水平,来衡量民航业是否满足持续改进安全的目标的要求。本文根据国际民航组织对可接受安全水平的设定指南,同时参考国外民航常用的事故指标,设计了一套中国民航行业可接受安全水平的指标体系,该指标体系包括安全评估指标、安全绩效评估指标和安全指数三层,并对该指标体系内事故率指标和事故征候率指标设定了未来10年的目标值。该指标体系及其目标值的设定不仅可作为衡量民航是否持续安全的标准,也可为航空运输企业设定自身的安全绩效考核指标提供参考。     

航空人为差错事故/事件分析(ECAR)模型研究

为深入研究航空人为差错事故/事件的影响因素,以人为差错相关理论为基础,对比分析几种典型的人为差错分析模型;通过借鉴ECCAIRS分析框架,并在基元事件分析(EEAM)逻辑和CCAR396部的分类方法基础上,构建航空人为差错事故/事件分析(ECAR)模型,它从事件层、描述层、原因层和组织因素与改进建议层,分析航空事故和不安全事件的人为差错。此外,还将组织因素概念引入该模型。     

民航运输飞机看错、落错跑道事件研究

针对近年来我国民航反复发生的运输飞机看错、落错跑道现象,统计了近12年我国民航发生的17起不安全事件;利用修正后的M-SHEL模型确定了导致该类事件的6个方面的原因;基于灰色关联分析法按照对事件影响程度的大小将各要素进行排序,其影响因素依次为:生命件即机组自身的原因、环境的原因、管理原因、外围生命件原因、软件的原因。笔者认为,飞机看错、落错跑道是多因素共同作用的结果,应从航空公司、机场、空管、局方等角度采取系统改善策略,以防范该类事件的再次发生。     

基于TEM模型的民航不安全事件关联规则挖掘与分析*

为了预防民航不安全事件的发生,应用机组威胁与差错管理（TEM）模型分析2014—2020年民航事故/征候的航空安全报告资料,提取事件里存在于民航运行风险中潜在的情况、威胁、机组差错等因素,通过改进的关联规则方法挖掘其中的关联关系,包括挖掘与事件严重程度有关的因素,找到TEM模型中的关键因素和影响航空器结束状态的致因因素,并进行关联网络图分析。研究结果表明:手动操纵/飞行控制差错、缺少/不足的飞行培训和安全管理、飞行员之间沟通差错与程序执行错误是造成事故/征候的显著因素;关联规则能够有效利用航空安全报告信息,通过定量的方法挖掘事故/征候的特征,找到影响民航不安全事件的强关联因素,为民航安全管理人员提供决策依据。     

机务维修风险管理研究

机务维修是影响飞行安全的重要环节,随着我国民航业的不断发展,机务维修能力不足的问题日益严重,急需进行风险管理研究。首先选择SHELL模型进行风险因素识别,从人员(L)、人员与人员(L-L)、人员与软件(L-S)、人员与硬件(L-H)、人员与环境(L-E)方面系统的识别出机务维修风险因素;在此基础上,针对机务维修风险因素相互影响的特点,选择模糊网络分析法进行风险评价,得出权重排序;针对评价结果,提出相应的风险控制措施:加强维修资源管理、建立良好的安全文化、强化维修队伍建设、改善维修工作条件。最终结果表明,此研究有助于系统全面的进行机务维修风险因素识别,科学的评价风险因素,合理的制定风险控制措施,对机务维修风险管理提供了一定的借鉴意义。     

Flammability of kerosene in civil and military aviation

The investigation of the ignition conditions of kerosene vapors in the air contained in an aircraft fuel tank contributes to the definition of onboard safety requirements. Civil and military kerosene are characterized by specification. The specification of civil aviation kerosene is based upon usage requirements and property limits. while military kerosene is primarily controlled by specific chemical composition. Characterization of the flammability properties is a first step for the establishment of aircraft safety conditions. Flash point, vapor pressure, gas chromatography analysis, and flammability properties of the kerosene used by the French Military aviation (F-34 and F-35 kerosene) are compared with the flammability properties of civil kerosene. The empirical law established by the Federal Aviation Administration (FAA) in 1998, expressing the ignition energy in terms of fuel, temperature, flash point and altitude is modified and expressed in terms of fuel temperature, flash point and pressure.     

民航安全信息管理人员能岗匹配测评研究*

为了给大数据环境下的民航企事业单位招聘、选拔和评价安全信息管理人员提供科学依据,基于胜任力内涵、数据生命周期理论与信息处理层次结构理论,构建以数据科学知识等为支撑、民航安全数据挖掘能力等为核心、民航安全信息管理态度为导向的民航安全信息管理人员胜任力概念模型与胜任力指标体系。运用贝叶斯优化BPNN的超参数,构建民航安全信息管理人员能岗匹配测评模型,并从数值仿真、趋势拟合方面进行模型验证,从均方根误差与算法耗时方面与单一BPNN和随机搜索优化BPNN对比性能。研究结果表明:所构建的测评模型可行性强、误差更小、收敛速度更快,能够更加客观准确地反映安全信息管理人员能岗匹配的实际情况。