中国民航业安全风险监测与仿真研究

根据系统安全的思想,通过对航空安全历史数据的分析和专家经验,从人员、设备设施、环境和组织管理4个方面,提出中国民航机务、空管、飞行、机场4个分系统安全风险监测指标体系,共102个风险因素指标,并合成为27个行业安全风险监测指标。以民航历史数据为样本,建立资源优化神经网络(RON)模型,将安全风险监测指标与中国民航安全指数相联系,分析安全指数的关键影响因素,达到安全管理决策支持的目的。通过建立的风险监测指标体系和RON模型,可以实现民航整个行业、各分系统及单个指标的安全风险监测和预警。     

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。     

军民航空域安全评估中的碰撞风险研究

碰撞风险是空域安全评估的重要内容。为保证军民航的安全飞行,通过对民航Event模型碰撞风险的研究,构建了军航训练空域与民航航路的碰撞风险模型;根据军航飞机的飞行特点,建立了军航飞机侧向位置偏差概率模型;结合民航飞机的横向位置偏差概率模型重新计算Event模型中的碰撞盒穿越间隔片频率(GERh);选取某一战术动作对军民侧向碰撞风险进行仿真,确定其安全间隔;通过对飞行过程中各个关键点碰撞风险的研究,对空域的使用提出建议,并验证了理论的实用性。结果表明,当前10 km的安全间隔标准并不能符合规定的安全目标等级,至少需要再增加7 km的安全间隔才能使整个飞行过程均满足要求。     

基于整数规划的终端区管制系统风险控制研究

民航运输业的快速发展对空管系统的安全管理水平提出了更高的要求,为了科学地控制终端区管制系统的风险,基于运行分析法识别出终端区管制系统的风险因素,提出将终端区管制系统的风险控制策略进行量化表达,再运用加权欧氏距离聚类分析方法对风险因素聚类分析,建立了基于整数规划的风险控制模型。最后,应用该模型对某终端管制中心的风险进行控制,得到了有效的风险控制方案,验证了该模型的适用性。     

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。     

机械安全风险预警监测要素确定方法

针对现有风险评估方法不适用于确定机械安全风险预警监测要素的问题,提出基于机械安全风险预警系数的监测要素确定方法。首先通过计算建设成本系数(CFF)、运维成本系数(MCF)和效率影响系数(EIF),获得机械安全风险预警系数,用以对比风险预警系统和安全防护装置的安全成本,并作为选择风险减小措施的依据;然后定义监测要素确定流程,包括机器限制确定、危险识别、风险估计、风险评价、机械安全风险预警系数确定等;通过某工业机器人监测要素确定案例,验证机械安全风险预警监测要素确定方法的有效性。研究表明：该确定方法可合理选择监测要素,确定系统的危险性,估计风险大小,同时考虑安全风险减小措施的经济性。     

机械安全风险预警系统构建与应用

为应对机器使用阶段因人、机器、环境状态改变导致风险水平发生变化,构建了一种机械安全风险预警系统。机械安全风险预警系统主要由用于实时监测风险因素状态的预警监测系统、确定风险级别的预警分级系统、减小风险的预警措施系统组成。以某工业机器人为例,构建了机械安全风险预警系统,并开展了预警实验。实验结果表明：机械安全风险预警系统能够实现机械安全风险因素自动监测、预警等级自动划分、预警措施自动执行。该系统能够通过在线数据监测与评估,对可能发生的不安全状态按等级发出警告,并及时采取相应防范措施,达到减小风险的目的。     

中国民航安全评价方法研究

本文建立了一种新的民航运输系统安全评价方法,这个评价方法将测量行业运行事故、事故征候、不安全事件的发生频率及后果严重程度(死亡人数和受伤人数、直接经济损失等),建立一个评估模型,以此来评估和指示航空系统的安全性能,能够通过一套指数综合反映全系统的安全形势,使人一目了然地了解当前航空运输安全状况.使用此指数,可以对中国民航的安全风险进行宏观的、动态的实时监测,对航空安全的发展趋势进行预警,促进民航安全水平的提高.     

多机空战训练空域军民航飞行安全研究

为科学地划设军航训练空域,有效避免军民航飞行冲突,采用Event模型,仿真模拟军航飞机的标称航迹,计算军民航飞机在导航误差、军航飞行员操作误差、侧向风等因素影响下的侧向重叠概率,构建碰撞概率模型,研究军民航碰撞风险;然后,以二对一空战"钳形攻击"训练为例,结合多机飞行的复杂性和多变性,利用模型计算出符合国际民航组织(ICAO)安全目标等级的训练空域安全余度;最后,分析军民航飞行安全性,研究军航飞行训练方法,给出相应建议。结果表明:在所指定飞机机型的情况下,在训练标称航迹外侧增加8 km的安全余度,能使军民航碰撞风险满足ICAO的要求。     

民航安全状况与社会经济指标关联分析

为了分析中国民航的安全趋势,基于中国民航1995-2014年安全生产历史数据和民航安全运行关系密切的26项社会经济指标,利用因子分析、相关系数等数学方法,建立了多元线性回归模型分析民航安全状况与社会经济指标的管理关联性。该模型表明对民航安全具有显著影响的社会经济指标包括国民经济、产业结构和人员素质。通过对比安全生产指标的拟合值和实际值,分析民航安全趋势的变化规律,并利用自回归移动平均模型预测2015-2018年民航安全生产指标值。计算结果显示该时间段内民航安全生产指标将处于历史高位,且呈现缓慢上升趋势。最后给出了针对行业安全监管、安全运行等方面的改进建议。     

民航安全监察员培训效果评估研究

为了有效评估民航安全监察员的培训效果,明确民航安全监察员培训评估指标体系,结合民航安全监察工作特点,初步建立培训效果评估指标体系并进行问卷调查,确定了培训前评估、培训中评估和培训后评估3个维度的评估体系指标,包括一级指标3项,二级指标8项,三级指标19项。随后,采用专家群决策法、模糊综合评价法和层次分析法,确定了各级指标的隶属度和权重值。最后,对民航安全监察员培训效果评估进行了实例应用,结果为"Ⅴ级"。该模型运用于民航安全监察员培训效果评估中,评估结果为培训效果的提升提供了有效的指导和理论支撑,同时也为监察员培训效果考核提供了定性与定量相结合的依据和标准。     

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。     

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。     

运输航空飞行安全绩效模糊动态评估模型*

为完善民航安全绩效体系建设,提高企业风险防范能力,促进其健康发展,参考“空客飞行品质监控项目”和企业QAR监控项目,结合指标重要性分析和一线人员、专家的有关建议,构建飞行安全绩效评估指标体系。基于混合型中心点三角白化权函数和TAN模型设计运输航空飞行安全绩效模糊动态评估模型。研究结果表明:该模型具有良好的实用性和可操作性,能够满足航空公司对安全绩效评估的需求。     

我国通用航空安全管理体系建设研究

安全管理体系是一种新的航空安全管理理念,通用航空安全管理体系的建立是落实民航安全方针的基本保障。根据通用航空运行环境复杂、保障设施薄弱和航空器品种繁杂等特点,基于安全目标管理、PDCA、系统原理和风险管理理论,参考《ICAO SMS手册》,结合我国通用航空安全管理模式,从通用航空安全管理体系基础模块、运行模块、监督模块和改进模块构建了适合我国通用航空安全管理体系,并详细探讨了通用航空安全管理体系实施和评估步骤。建立适合我国国情的通用航空安全管理体系,旨在提高我国通用航空安全管理的水平,为航空安全管理部门提供了科学的安全管理模式,实现安全管理的科学化、系统化和标准化。     

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。     

BP神经网络在航空机务人员本质安全程度评价中的应用

航空机务是飞机安全服役的重要保障,为提高航空机务系统的本质安全性,需要对航空机务人员的本质安全程度进行准确评价。在对本质安全人进行定义并明确航空机务人员本质安全程度评价项目后,构建了一种基于MATLAB的用于本质安全程度评价的BP神经网络模型。实例分析中,以某航空公司10位机务人员的专家打分数据作为样本输入,在对输入数据进行标准化处理,并明确期望输出后,通过编程计算,确定了网络隐含层神经元的最佳数目。采用优化结构进行仿真计算,结果表明BP网络的期望输出值和实际仿真输出值能较好吻合,证实了模型的可信性。基于BP网络的航空机务人员本质安全程度评价具有较好的适用性和可行性。