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。     

QAR数据在飞行安全评价中的应用

为提高航班飞行安全水平,帮助航空公司制定有针对性的飞行技术提升措施,采用QAR数据建立飞行安全评价模型。模型以QAR超限事件为评价指标,通过确定白化权函数,并利用离差最大化原理得到各指标权重;再应用灰色聚类方法评价一定时期内的飞行安全水平;最后以某航空公司B737-800机队2014年度QAR超限频率较高的5类实例事件对评价模型进行验证。结果表明:该公司6月、9月、12月运行情况很好,而1月、7月运行情况很差,这一结果与实际情况基本吻合,证明模型适用于飞行安全评价。     

基于SPA-Markov的飞行安全态势评估与预测研究

为提高航空公司飞行安全风险控制和预测水平,利用QAR数据作为支撑,结合集 对分析和马尔科夫理论建立飞行安全态势评估模型。该模型以QAR超限事件为评估指标 ,采用集对分析中的联系度来描述安全风险等级;运用马尔科夫理论确定安全状态的转 移概率矩阵,以预测飞行安全动态变化趋势。最后以某公司A320机队6个月发生频率最 高的7类超限事件对模型进行验证。结果表明:该公司2月、6月和预测月份的安全状态 为一般风险,其他月份为低风险;总体安全状态也为一般风险,并有增加趋势。     

基于因子分析与突变级数法的飞行安全状态评价研究

为合理评价航空公司的飞行安全状态,利用QAR超限事件作为原始数据,运用因子分析法确定评价指标及其重要程度。针对飞行运行的动态性,引入无需确定指标权重的突变级数法构建评价模型;利用某航空公司2015和2016年24个月的QAR数据,使用该模型进行评价,所得的评价结果与该公司的实际飞行安全状态基本相符合。结果表明:基于因子分析与突变级数法的飞行安全状态评价模型可用于实际评价工作中,且评价结果较为真实可靠。     

仪表转场飞行训练风险评估

为提升飞行学员的仪表转场飞行训练安全水平,根据仪表飞行规则要求和航空运行控制理论,制定仪表转场飞行训练的程序和风险评估方法;建立仪表转场飞行训练的空域碰撞风险和线路安全超障模型和算法;构建完整的仪表转场飞行放行评估流程,确定飞行程序实施风险评估流程和评价指标体系,将仪表转场飞行训练内容按照航线运输飞行模式展开;以加拿大红鹿基地经典仪表转场飞行训练考试为例,验证该方法的可行性。研究结果表明:通过建立空域碰撞和飞行路线安全超障的模型算法,系统分析各航行要素,可实现对仪表转场飞行训练内容和环节的安全风险定量评估。     

民航飞行员风险心理与操作水平相关性研究

为研究民航飞行员风险心理的构成及其对飞行操作水平的影响,从风险容忍、危险态度和风险知觉3个维度,提出风险心理的测量和聚类分级方法;基于飞行品质监控(FOQA)标准和飞行数据,建立融合起飞、初始爬升、进近着陆各阶段特征参数的飞行操作评价指标体系和模型;将27名被试的风险心理聚类分成低中高3类,并随机调取每类被试所执飞航班的飞行快速存取记录器(QAR)数据各50组,输入到飞行操作评价模型进行计算。结果表明:民航飞行员的风险心理与飞行操作水平之间存在相关性;低风险心理的飞行员操作水平较高,高风险心理的飞行员操作水平最差,即心理风险越低,操作水平越好。     

基于DBN的疫苗运输质量安全风险监测方法

为识别、度量和应对疫苗运输过程中冷链控制和流向追溯2大风险,将疫苗运输全过程描述为一个复杂动态系统,通过分析疫苗运输质量安全风险影响因素,构建以疫苗采购、储存、运输、装卸为风险链的评价指标体系,建立基于动态贝叶斯网络(DBN)的疫苗运输质量安全风险评估(TQSRA)模型;选取2009年以来Open Law网上公布的328例疫苗安全事件为案例,搜索相关数据,借助Ge NIe 2.0可视化软件,实证检验TQSRA模型的效度及敏感性,探索疫苗运输质量安全风险的敏感点,明确防控重点。研究结果表明:疫苗来源、疫苗从业人员配备和培训、疫苗运输信息的全程记录与检测,是疫苗运输质量安全监管的主要因素;实例证明TQSRA模型性能稳定、实用、有效。     

飞行数据可视化技术研究

针对航空器事故调查和不安全事件分析的结果及改进的需要,研究基于FDR/QAR/DAR/CVR的数据可视化技术。提出基于飞行仪表布局语言(FILL)的仪表模型构建与驱动的技术方案,解决FDR/QAR/DAR记录数据的导入与修正处理、不同分辨率三维地形的生成与显示以及飞行数据与驾驶舱话音同步播放等问题。实践证明,利用数据可视化技术所构建的包括飞机、航迹、仪表、地形、跑道、航图等元素的三维图形飞行环境集成再现了飞行过程,为事故调查和事件分析提供了科学有效的辅助分析工具。     

山区二级公路运营期常态交通风险评价

为客观准确地评价山区二级公路常态交通风险,将风险源分为动态风险源和静态风险源.首先,基于白化权函数的综合评价法建立事故后果模型,基于历史事故数据建立事故概率模型,以评价静态风险;其次,结合白化权函数和层次分析法(AHP)建立事故后果模型,采用有序Logit模型建立事故概率模型,以评价动态风险;最后综合动静态风险结果评价...     

基于偏态分布的飞行品质风险度量方法

为防控飞行风险,利用安全风险矩阵的构建思想和概率论知识,研究飞行品质风险的量化分析方法。通过对满足偏态性的数据进行正态性转换,由正态分布的概率密度函数得到事件发生的概率和事件严重度;基于"风险为概率与严重度乘积"的思想,提出飞行品质风险度量方法;从轻、中、重、综合等4个不同角度度量飞行品质风险,并运用快速存取记录(QAR)数据对方法进行分析论证。研究表明:该方法可整合事件发生的概率和事件的严重度,能够度量4类飞行品质风险,所得结果可用于指导风险的差异化管理。     

基于QAR2Vec模型的QAR数据特征提取

针对传统特征提取方法难以从海量、高维的快速存取记录器(QAR)数据中提取有效特征,且QAR数据缺乏足够的标记等问题,提出一种以Transformer网络为核心的QAR2Vec模型,将QAR数据与位置信息、飞行阶段信息共同编码,作为QAR2Vec模型的输入;通过构建自回归预测的预训练任务以自监督的方式来学习海量QAR数据中的深层特征;保存预训练好的QAR2Vec模型权重,并在飞行状态预测和着陆异常天气识别任务上,微调预训练模型,使模型适应不同的下游任务;将QAR2Vec模型与2种没有预训练步骤的深度学习算法CNN-LSTM、MTL-LSTM进行对比。结果表明:QAR2Vec模型能够更有效地从QAR数据中提取特征,在飞行状态预测和着陆异常天气识别任务上的预测误差更低、识别准确度更高。     

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。     

直升机运行风险因素耦合性分析北大核心CSCD

为降低直升机安全风险事件发生的概率,研究直升机安全运行风险管理中风险因素的变化规律和不同风险因素间的耦合碰撞机理。不同的风险因素可能相互作用,产生新的风险或影响系统的风险值。当风险值超过系统的风险阈值时,就会形成安全风险事件。使用N-K风险耦合模型研究了导致民用直升机安全风险事件的风险因素之间的耦合关系。首先,对影响直升机安全运行的风险因素进行识别,并将其分为人、机、环、管四类。考虑不同的风险耦合方式,建立相应的风险耦合模型。然后,用MATLAB编程进行迭代计算和分析,得到了单因素、双因素和多因素的风险耦合值。该值越大,证明系统内的风险越大,从而确定直升机运行安全事件的主要风险因素。最后,对2004—2019年我国直升机运行安全事件的风险因素进行分析,结果表明,参与风险耦合的因素越多,安全事件形成的概率越大,安全事件形成的概率与风险耦合值成正比。此外,当人为因素参与风险耦合时,其他因素的风险值进一步增大。研究结果可为我国民航直升机运行安全风险事件的防控提供理论和实践支持,从而促进我国航空工业的发展。     

基于物元模型的航空公司飞行安全风险综合评价

提高航空公司飞行安全风险管理水平的关键是对航空公司飞行安全风险的现状进行科学客观的综合评价。在系统分析影响航空公司飞行安全风险因素的基础上,建立了由机组因素、飞机因素、环境因素和飞行管理4个1级指标及26个2级指标组成的航空公司飞行安全风险指标体系,指标体系中各级评价指标的权重由层次分析法确定;由于航空公司飞行安全风险评价具有物元的可拓性,构建了航空公司飞行安全风险评价的多级物元模型。实例演算表明,物元理论能充分地利用航空公司飞行安全风险评价中的指标信息,确定影响航空公司飞行安全风险的主要因素,以便航空公司采取针对性的措施提高飞行安全风险管理水平。     

基于STAMP模型的军机飞行训练安全性分析

为系统地量化分析军机飞行训练的安全性,基于系统理论事故模型与过程(STAMP),识别军机飞行训练中的风险源和安全约束条件,明确风险因素;构建军机飞行训练仿真模型,将各风险因素转化为仿真系统输入量,通过仿真得到不同条件下的军机飞行参数,根据对飞行参数的不同安全要求定义风险度,定量描述军机飞行训练安全状况;通过案例分析,验证该模型的有效性。结果表明:军机飞行训练仿真模型从系统的角度充分考虑各风险因素特别是人为因素对飞行安全的影响,能够量化分析飞行训练安全水平。     

基于蒙特卡洛方法的着陆擦机尾风险预测

为解决对航班和机队着陆时擦机尾风险客观预测问题，基于飞行QAR数据和蒙特卡洛模拟方法，建立擦机尾风险预测模型，将某航空公司Boeing737-800机队的380套QAR数据作为样本数据，运用MATLAB编程进行5 000次模拟抽样试验，得到不同机队着陆时俯仰角的分布和擦机尾风险预测曲线。研究结果表明:当着陆俯仰角大于4.5°时，机队2擦机尾风险较大；运用蒙特卡洛模拟预测的飞机着陆俯仰角更为稳定和准确。该模型可进一步软件化，为航空公司的擦机尾超限事件管理提供可靠性指标参考，实现对飞行员操作风险的动态管理。     

飞行员飞行安全绩效评价研究

传统飞行员安全绩效考核侧重不安全事件等级和数量、轻视后果较轻的差错和轻微后果超限事件,不能真实反映飞行员的安全水平。基于对飞行员的工作流程、规章要求及相关文献的分析,以严重差错、一般差错、超限事件作为评价指标,从发生事件数、飞行时间、事件权重3个方面构建飞行安全指数。以S航空公司10名飞行员为例进行验证,并将飞行安全指数与传统方法的评价结果进行对比。结果表明:飞行安全指数与传统飞行员安全绩效的评价结果有明显差异;造成评价结果差异的原因一是引入了变量飞行时间;二是重新确定了指标权重。飞行安全指数与飞行员驾驶行为的安全星级更加吻合,飞行安全指数能够在一定程度上反映和预测飞行员的真实安全水平与未来的安全态势,可很大程度避免传统评价方法的不公平性和评价结果的偶然性。     

基于差异检验的飞行超限事件参数特征分析

提出一种利用差异检验对QAR超限事件与飞行记录数据进行分析的方法,以从海量的QAR飞行数据中提取出带有指导意义的信息。首先研究了将KW检验应用于QAR超限事件分析的可行性;然后针对某超限事件进行典型参数选择,并对发生与未发生该超限事件进行分组,对所选择的航班采样数据进行KW检验,根据检验结果判断某飞行阶段中被选择的典型参数是否存在显著差异。最后对于存在显著差异的参数,分析其参数特征,通过理论与经验对其进行解释,研究其对于超限事件的影响。通过对爬升速度大（35-1000 ft）,下降率大（2000-1000 ft）及接地点远三项超限事件进行举例分析,可以看出KW检验能够分析飞行参数的分布差异,进而为事件分析提供经验性的判读依据,并为飞行安全管理工作提供指导。     

基于灰色聚类方法的航空公司飞机进近着陆阶段安全性评估

进近着陆阶段时间短、任务重、环境复杂,是飞行事故多发阶段。飞行机组应当具备过硬的心理素质和熟练的驾驶技术,严格执行标准操作程序,提升稳定进近能力和复飞的决断能力,保障飞行安全。本文通过综合分析民用飞机在进近着陆时的影响因素和QAR译码数据,建立相关指标体系,构造出相应灰色聚类评价模型,根据综合聚类系数对航空公司某阶段飞机进近着陆安全性进行评估。该研究为航空公司进行进近着陆阶段安全性评估提供了一种较为科学的定量化依据,对于保障飞行安全具有现实意义。     

一种提高飞行运行安全的战略分析方法

为利用飞行事故和事件信息提高飞行运行安全,提出一种战略分析方法。将飞行运行相关活动集合作为一个系统,建立一个分层模型。这个系统被分为战略、战术和细节3个层面,它们分别构成3个环路;战略分析是从多个角度分析飞行事故和事件的信息,以便得到系统飞行运行安全的总体走向和变化程度,归纳出提高飞行运行安全的战略方向,并给出改进飞行运行安全的战略措施建议。将战略分析方法用于分析我国某以螺旋桨飞机为主的著名通用航空(GA)单位在1956—2010年间的飞行事故和事件信息,并采用2011—2014年间的实际数据对比验证分析方法的有效性。结果表明,战略分析方法给出的战略措施与实际情况吻合。