基于贝叶斯网络的航空器看错落错跑道事件研究

目前,航空器看错、落错跑道事件在国际上是一个相当突出的安全问题,这个问题在我国近年也突显出来。导致航空器看错落错跑道的原因十分复杂,且此类事件及易引发严重的后果,造成人、财、物等多方面的损失,本文特对此类问题开展了一系列的研究。为了预防航空器看错、落错跑道事故的发生,查找诱发该类事故的因素,针对航空器看错、落错跑道事故的形成特点,笔者运用贝叶斯网络探讨其各影响因素间的关系和相互作用,该网络强大的逻辑推理能力,克服了不完备样本空间带来的不足,揭示了人、机、环境与管理因素相互作用的内在规律。为改善机场安全管理的科学性、可靠性,进一步降低事故率,提供了可靠的技术支持。     

基于事故树和贝叶斯网络的飞机偏冲出跑道风险分析

为了加强对飞机运行过程的安全管理,降低飞机起降偏冲出跑道事件发生的概率,利用事故树和贝叶斯网络模型对飞机偏冲出跑道事件进行了定性和定量的分析。首先,建立事故树模型,对飞机起降冲偏出跑道的原因进行分析。一方面,总结导致飞机起降偏冲出跑道的基本事件,计算基本事件的结构重要度,指出基本事件对顶事件发生的结构重要度影响,同时计算飞机起降冲偏出跑道事故树模型的最小割集和最小径集,分析顶事件发生的条件和为避免顶事件的发生需要采取的应对措施;另一方面,通过对基本事件发生概率的赋值,计算基本事件的概率重要度和顶事件发生概率,指出基本事件发生概率对顶事件发生概率的影响。其次,为了便于各职能部门加强管理,明确工作的重点,结合贝叶斯网络计算中间事件的条件概率。     

中国民航运输航空器偏/冲出跑道统计分析

为了查找民航运输航空器偏/冲出跑道事件的共性特点及成因,对比了国外不同研究机构的相关数据,统计分析了1996年至2010年间中国民航偏/冲出跑道事件。结果表明,6月、7月、8月因常常伴有降水、雷暴等复杂天气现象,事件数量最为集中;着陆阶段航空器偏出跑道是本类事件中最突出的问题。驾驶术欠缺、CRM失效、复杂气象条件、违反SOP、夜航或受灯光不利影响是促成着陆阶段偏出跑道的主要因素。当两种或两种以上风险因素同时存在时,因耦合效应着陆偏出跑道事件的发生概率会明显增加。     

基于模糊集和改进TOPSIS方法的跑道侵入风险评估

为预防民航机场跑道侵入事件的发生,减轻塔台管制员面临的跑道运行安全的压力,根据国际民航组织(ICAO)颁布的《防止跑道侵入手册》描述的空中交通管制(ATC)因素,建立影响跑道侵入的ATC指标评价体系。首先运用模糊集理论建立评价模型,并计算子指标的模糊可能性值,其值反映所论子指标风险概率。其次,采用改进的TOPSIS方法进行验证,并计算子指标的信度效度值。结果表明,得出的子指标风险值与模糊可能性值的排序一致。最后,根据子指标风险值的大小提出防止跑道侵入事件发生的建议。     

飞机冲偏出跑道人为差错量化分析模型

为了分析飞机冲偏出跑道的人为差错,找到重点防控对象,提出了冲偏出跑道人为差错量化分析模型。首先应用STPA方法对飞机滑行、起飞及着陆程序进行建模,构建安全控制结构图,找出飞机冲偏出跑道的人为差错。然后将它作为BP神经网络的输入层节点,构建24-6-3的3层BP神经网络模型,从ASRS系统中抽取民航领域近5年的冲偏出跑道不安全事件报告作为数据源,根据发生阶段的不同将不安全事件报告分为滑行阶段、起飞阶段、着陆阶段3类,最后将数据源输入BP神经网络模型中进行训练,并利用测试数据检验模型的合理性,准确率为86. 7%。结果表明,特殊情况下机组人员操作不熟练、刹车系统/方向控制错误等是构成所有阶段冲偏出跑道的主要人为差错,飞机冲偏出跑道的发生阶段不同,影响因素的影响程度也不同。     

基于Bowtie模型的机场安全风险分析

运用Bowtie模型对隐患、可能的事故原因以及后果进行评判,分析重点放在风险控制和组织控制的薄弱环节上。利用Bowtie模型,分析机场安全风险,以跑道侵入事件为算例进行深入分析,探讨影响机场安全风险的组织因素。量化影响跑道侵入的结构重要度,计算不同阶段、不同条件下,可能导致跑道侵入事件发生的概率。从风险管理和组织安全的角度,预防跑道侵入事件的发生提供理论依据和实际指导。     

基于高斯贝叶斯网络模型的跑道侵入影响因素研究

运用高斯贝叶斯网络模型并咨询跑道安全专家的意见对跑道侵入因素进行分类,建立贝叶斯网络模型;经MATLAB软件计算绘制了影响因素的均值和均方差曲线图。通过该曲线图得出跑道侵入因素的权重,弥补个人对跑道侵入因素判断和分析的缺陷。挖掘表层因素不断确定时隐含在内部的因素对跑道侵入事件的影响程度。当隐含因素的均方差减少到极小值时,表明该隐含因素得到确定,可在调查跑道侵入事件的原因时避免重复或疏漏。     

跑道侵入的威胁与差错分析及控制研究

为了识别不同类别数据的相关性,使用基于威胁与差错管理的模型对采集到的跑道侵入不安全事件的数据信息进行定量研究.使用最小二乘法对结果和影响因素进行多元回归分析,借助主次因素排列图,查找跑道侵入事件中“极其关键的少数因素”,得出跑道侵入事件与其相关因素之间的二元线性回归方程.结果表明,典型差错对跑道侵入存在显著影响.中国民航跑道侵入的主要因素是:飞行区管理混乱,人员车辆擅自进入跑道;军民合用机场协调不畅;人员缺乏培训,无跑道侵入意识.     

基于方差分析的航班离地地速影响因素研究

为降低因飞机离地地速过大导致发生冲偏出跑道事故风险,本文采用单因素方差分析法对某航空公司2019年7月在昆明机场飞机起飞过程的飞行数据(包括飞机离地地速、飞机重量、温度、抬轮时间差、离地仰角等)进行分析,识别导致飞机离地地速过大的风险因素.结果表明:机重、人为操纵因素对民航离地地速有显著影响,人为操纵因素中:抬轮时间差、发动机低压转子最大转速百分比偏大、离地时仰角偏小时,容易导致飞机离地地速过大.     

侧风对近距平行跑道配对运行安全的影响*

为探究侧风对配对运行时间间隔及跑道容量的影响,基于飞机近距平行跑道的管制要求和运行理念,根据尾流的产生过程、运动特性及配对进近运行模式的特点,对有侧风作用下配对飞机之间的最大时间间隔及跑道容量进行研究。针对侧风加速尾流消散的情况,阐述有侧风影响时实施配对进近的条件,建立侧风影响下飞机配对时间间隔变化模型,并分别从侧风风力大小和风向角度2个方面对不同配对机型下的最大时间间隔和跑道容量进行分析;以上海浦东机场跑道为例,计算侧风影响时不同配对机型下的配对时间间隔。研究结果表明:本文所构建模型可以准确把握侧风影响下配对运行飞机之间的特征,模型具有可行性,研究结果可为我国平行跑道建设提供参考。     

Reason模型在空中交通管制中的应用

指出了Reason模型及人的因素分析与分类系统的不足,提出对Reason模型进行修正的思路;结合中国民航业的实际情况,构建了空中交通管制不安全事件的分析框架;对防御系统失效、不安全行为、不安全行为的条件、管理失效4个层次的缺陷进行了论述,并给予详细的实证分析.研究有助于调查分析民航空管行业不安全事件中的原因以及为空管安全管理中的危险识别提供依据.     

民航机务维修安全管理水平未确知测度分析

为了准确判断机务维修安全管理状况,从维修人员、机械设备、环境和管理4个方面分析和探讨机务维修安全管理影响因素。基于国内外民航机务维修日常安全管理现状,采用系统工程和安全科学理论,结合现场调研结果,提出机务维修安全管理水平指标体系,并确定指标体系中的安全管理水平分级标准。针对民航维修安全管理具有不确定性和复杂性的特点,运用未确知测度理论建立机务维修安全管理水平分析模型。应用该模型计算某维修单位安全管理测度向量值,利用置信度准则判定其安全等级。结果表明,应用该模型所得分析结果与航空公司机务维修实际安全管理水平相符,该单位今后应重点加强维修人员引进、新机型培训和老龄飞机维护等管理工作。     

我国民航实施安全管理体系(SMS)的思考

中国民航的快速发展需要一种系统的安全管理方法。本文总结了我国民航管理现状和所处的水平，分析了安全管理体系（SMS）方法的本质。同时笔者指出我国在SMS建设中一些人对SMS的建设重点、自愿报告系统等问题的认识上存在误区，最后提出了几点具有实践意义的操作方法帮助实施SMS建设。     

民航机务维修系统安全风险监测

从人的因素、飞机的因素、环境因素和管理因素4方面分析了民航机务维修系统安全风险影响因素,结合专家调查意见建立了机务维修系统安全风险监测指标体系,并给出各个指标的含义及其衡量方法。根据机务维修系统安全风险指标及其数据特点,建立了行业机务维修系统安全风险模糊综合评价模型,并进行实例分析。结果表明,采用笔者建立的指标体系和风险模型可以方便地进行机务维修系统的安全风险评价和预警,从而找出主要的安全风险影响因素,为采取安全风险管理措施提供依据。     

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。     

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。     

近十年中国民航事故及事故征候的统计分析

对1996—2005年我国民航发生的32起事故及1147起事故征候进行统计分析,其结果表明:我国民航事故和事故征候的万架次率及万时率均呈下降态势,机组、机械和机务原因是我国民航事故和事故征候的主要原因,事故征候的主要类型是鸟击、空中停车、偏出/冲出跑道/场外接地,事故征候发生阶段依次为巡航、起飞、着陆、爬升和进近。该研究成果有助于寻找事故和事故征候成因和规律。明确安全管理重点和难点;采取有效的预警和预控对策。     

基于三角模糊数的民航企业“管理”安全综合评价模型研究

在对我国民航企业安全管理的现状和常用的安全评价方法进行分析的基础上,提出并建立了民航企业"管理"安全模糊综合评价模型。首先,从组织管理、风险管理、安全保证、安全促进4个方面对民航企业安全管理的内容和特点进行分析,在此基础上建立民航企业"管理"安全评价指标体系;然后,根据三角模糊数理论和模糊综合评价理论建立民航企业"管理"安全模糊综合评价模型;通过上述指标体系和评价模型从而达到对民航企业"管理"安全进行评价的目的。最后,给出了一个应用实例,其评价结果表明:该模型具有很强的实用性和借鉴价值。