基于系统动力学的飞行安全绩效研究

为深化飞行安全管理,需要研究组织因素之间的相互关系以及组织因素对飞行安全绩效的影响机理。从组织因素、航空飞行系统和飞行安全绩效3方面,建立航空飞行系统安全绩效模型。构建组织因素对飞行安全绩效影响的因果关系图。应用系统动力学(SD)建模仿真软件Vensim PLE,建立组织因素影响飞行安全绩效的SD模型。对行动准备时间变化时和安全绩效各维度目标值变化时的飞行安全绩效进行仿真分析。研究结果表明,航空安全管理过程中,缩短改善系统安全形势的行动准备时间,并优化飞行安全绩效各维度的目标值组合,能使飞行安全绩效最大化。     

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。     

基于贝叶斯网络的地铁工程系统韧性评价

为提高地铁建设施工的安全性和稳定性,开展地铁工程系统抵抗风险并快速恢复能力的研究。通过引入韧性概念,分析影响地铁工程系统韧性的主要因素,利用贝叶斯网络(BN)建立表达各因素间因果关系的韧性模型,并通过调查采集的数据样本学习网络模型的参数;通过调整网络中的各结点分析各因素与系统韧性的关系,明确应采取的措施和重点控制的对象,从而提高系统韧性,确保正常施工安全有序地开展。研究表明:用该模型能够量化地铁工程系统韧性值,并推理分析各因素对韧性值的影响,从而提高建造管理能力。     

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。     

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。     

飞行疲劳风险综合评价量化研究

飞行员疲劳会降低对情境意识的觉知,导致判断能力和操作能力下降,威胁飞行安全。对飞行员的疲劳状况进行综合量化评价可以为控制和缓解飞行疲劳风险提供有效依据。通过综合分析飞行疲劳影响因素,在确立飞行疲劳风险综合评价指标体系的基础上,采用证据理论解决评价过程中遇到的不确定性问题,结合MATLAB软件进行算例仿真验证,实现对飞行疲劳风险的量化。结果表明:证据理论方法可以有效利用影响疲劳的各种评价指标综合判断飞行员的疲劳状况,实现评价结果量化。结合MATLAB软件计算可以作为飞行员自我评价的有效工具,也可以作为管理人员进行疲劳风险管理的工具。     

可控飞行撞地风险因素分析及系统结构研究

我国运输航空的伊春"8·24"空难是一起典型的可控飞行撞地(CFIT),该类事故严重影响飞行安全,因此研究CFIT风险因素结构模型对该类飞行事故的分析和预防有非常重要的意义。通过分析大量CFIT事故及事故征候,使用SHEL模型识别出18项风险因素,使用德尔菲法确定各因素之间的直接影响关系,通过决策试验和评价试验法分析出机组技术、机组应急能力、机组经验、疲劳状况、驾驶舱资源管理、民航法规及安全管理是最重要的致因因素,并确定了各类风险因素所属类别;采用解释结构模型法构建了风险因素的多级递阶结构模型,从整体上获得了各风险因素的层次结构及关系。     

军机飞行安全预警的集对分析-可变模糊方法

为了深化军机飞行安全管理,需开展飞行安全预警工作,而安全预警方法是影响军机飞行安全预警结果是否合理可靠的关键因素。从"人、机、环境、组织因素"4个方面构建了军机飞行安全预警的指标体系;用集对分析方法中综合联系度代替可变模糊集方法中的相对差异度,提出了飞行安全预警的集对分析-可变模糊方法。运用集对分析-可变模糊方法对4个样本进行预警分析,并将其结果与模糊综合评价和灰色综合评价的预警结果进行对比分析。3种方法对样本2、3、4的预警结果一致,而对样本1集对分析-可变模糊方法的预警结果为Ⅲ级,模糊综合评价法和灰色综合评价法的预警结果为Ⅱ级。通过分析可知,样本1的综合安全状态倾向于Ⅲ级。结果表明,集对分析-可变模糊方法的结果更为合理,方法是可行的、有效的。     

基于模糊数学的飞行学员安全状态综合评价

探讨飞行学员在训练过程中的安全状态，既可以减少飞行训练事故，保证飞行训练安全，又可以为飞行训练提供参考依据。通过对飞行学员飞行训练调查研究和分析，结合各方面专家在人为因素上的研究成果，建立了飞行学员安全状态综合评价体系，并用层次分析法（AHP）确定各评价指标权重，构建了飞行学员安全状态的模糊综合评价模型，并对飞行学员安全状态进行了综合评价，得出了安全状态综合评价等级。     

航空企业基于SHEL模型的神经网络安全评价研究

从风险管理的角度,针对航空工业企业安全系统的构成因素,对企业安全系统进行分析和深入研究。基于SHEL模型,通过引入人工神经网络评估方法,选择前馈型BP网络模型,建立网路结构,将企业事故风险系统划分人-硬件、人-软件、人-环境、人-人4个子系统和事故综合评估总系统,辅以DPS软件,以某航空企业为例,进行训练和测试,并分别进行拟合量化分析,得出量化的评估结果及该模型的适用性、可行性和有效性。为航空企业管理者切实改进和完善安全管理提供理论和技术支持。     

机场净空区无人机扰航监管演化博弈研究

为确定无人机(UAV)操控者不安全飞行的影响因素及其演化路径,提升对机场净空区无人机扰航的监管水平,综合采用演化博弈理论和系统动力学(SD),探讨无人机扰航监管中行为选择的情境条件。从机场净空区无人机扰航事件的成因出发,构建机场安全监管部门和无人机操控者的博弈支付矩阵,分析博弈系统均衡点的局部稳定性;在此基础上建立SD模型,仿真分析不同参数变化对演化趋势和结果的动态影响。结果表明:对无人机操控者不安全飞行加强追踪、加大处罚力度,能够增加无人机安全飞行的概率;从监管涉及的主体和对象入手提高安全监管的有效性,有利于长效促进无人机安全飞行,减少机场净空区无人机扰航事件。     

基于飞行环境建模的UAV地面撞击风险研究

无人机(UAV)的任务工况与环境场景对飞行安全影响极大,为研究不同飞行环境对UAV地面撞击风险的影响,需要分析不同运行工况下的UAV地面撞击事故的边界条件。首先分析影响UAV运行安全的飞行环境因素,考虑不同任务场景的地面人口密度和遮蔽物保护能力,并引入环境影响因子,用以分析不同环境场景的气象、地理和通信等要素;然后以每飞行小时地面撞击事故伤亡人数为评价指标,建立UAV地面撞击事故评估模型;最后计算不同UAV在多种任务场景和环境场景工况下的风险参数,并加以对比。结果表明:飞行环境中的气象、地形和通信等因素对UAV地面撞击风险影响较大,随着环境场景的恶化,UAV运行每飞行小时伤亡人数量级也有较大变化,增加幅度从10~(-8)上升至10~(-5)。     

飞行安全技术影响因素及其作用机制研究

为通过管控飞行安全技术的影响因素提高飞行员飞行技术水平,从信息感知、信息处理、判断决策和反应行动4个方面分析了影响飞行安全技术的因素,并对影响作用做出假设。采用问卷调查获取数据,并应用结构方程模型定量分析各因素对飞行安全技术的作用。研究结果表明:判断决策相关因素、信息处理相关因素、反应行动相关因素、信息感知相关因素对飞行安全技术的影响程度依次递减;平衡觉、运动觉、视觉、震动觉、听觉通过作用于飞行员的信息感知进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;飞行经验、注意、理论知识、记忆通过作用于飞行员的信息处理进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;空间定向、风险感知、逻辑推理、快速运算通过作用于飞行员的判断决策进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;动作协调性、动作准确性、动作及时性通过作用于飞行员的反应行动进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减。     

基于灰色多层次的航空公司飞行安全评价研究

针对影响航空公司飞行安全诸多因素具有的灰色性,引入灰色理论对航空公司飞行安全进行风险评价,从机组、飞机、环境和管理4个因素,提出航空公司飞行安全风险评价的指标体系,采用层次分析法(AHP)确定评价指标权重,建立基于灰色多层次的航空公司飞行安全风险评价模型。根据建立的模型,对国内某航空公司飞行安全状况进行评价,通过分析认为该航空公司的飞行安全介于高风险与较高风险之间,急需加强安全防范,尤其应该加强对飞行安全管理。综合评价的结果为航空公司制定飞行安全措施及预防对策提供科学的依据。     

基于博弈论集对分析的空管风险态势评估

为有效评估空管运行风险,整体化处理评估系统的确定与不确定因素,建立基于博弈论和集对分析(SPA)的风险评估模型。按照系统工程方法,筛选出18个底层管制运行风险评价指标;利用层次分析法(AHP)确定各指标的主观权重,通过熵权法计算指标的客观权重,用博弈论综合权重确定方法得到指标的综合权重;根据模型计算出各指标的SPA结果,评判系统风险态势,通过计算联系数的各阶偏联系数得到风险的动态发展趋势。实例仿真结果表明:基于博弈论集对分析的模型对空管安全系统风险评估以及趋势分析具有可行性和有效性。     

大型公用建筑项目安全风险“致因-承担”模型

在大型公用建筑项目实施过程中,项目各利益相关者往往片面注重自己对安全风险后果的承担责任和对策研究,忽视对项目总体安全风险的系统分析。其实,不同利益相关者给项目带来的安全风险及对安全风险的后果承担有着高度关联、相互依存的特点。本文借鉴投入产出理论解决问题的思路,建立了安全风险"致因-承担"模型,通过安全风险"致因-承担"分析表对利益相关者的安全风险致因与安全风险承担进行了量化分析,确定了各利益相关者的安全风险"致因-承担"差额,并应用安全风险玫瑰图对评价结果进行了直观的表达和分析,提出了决策者针对不同利益相关者所采取的安全风险管理重点。安全风险"致因-承担"模型为平衡各部门的利益、解决纷争提供了一种行之有效的定量研究技术工具,是对投入产出分析应用领域拓展的一种新尝试。     

高危岗位矿工个体风险感知影响因素仿真研究

为探索高危岗位矿工风险感知的影响因素,在文献研究和复杂适应系统理论分析基础上,从个体角度构建矿工风险感知影响因素的系统动力学模型。运用Vensim 软件模拟仿真各工作时间段中,矿工风险感知水平及各因素对其影响的动态演化过程。研究表明:工作初期,情绪稳定性水平对风险感知水平促进效果显著,工作倦怠的抑制作用较突出;在工作后期,自我效能感对风险感知水平的削弱影响显著,风险规避态度则发挥较大的促进作用;风险知识经验超出一定范围会对风险感知水平起到反作用;安全教育培训与安全监管对风险感知水平的促进作用相对稳定持久。因此,煤矿企业应根据各因素在工作时间段的不同作用,采取相应措施以提高矿工风险感知水平。     

基于ISM的油港集疏运作业安全风险分析

油港集疏运作业安全对油港运营安全管理至关重要。通过实地调研、访谈及问卷调查确定了油港集疏运作业安全风险因素;分析各因素间的直接影响关系,建立邻接矩阵和可达矩阵,构建了油港集疏运作业安全影响因素的解释结构模型;通过不同层级之间的关系分析,找出了油港集疏运作业过程中优先级较高的风险因素。结果表明,表层风险因素多为设备因素,中层风险因素集中于港内自身和港外环境因素,深层风险因素主要为人为因素和安全管理因素。     

基于系统仿真的飞行风险科目安全性预测预防方法

为了提高飞行安全预测预防的科学性和透明度,在总结分析其种类和优缺点的基础上,提出了一种基于人-机-环复杂系统仿真的飞行安全预测预防方法的基本思路和评估步骤。选取GJB 626A—2006中的低空大表速科目进行飞行安全预测预防方法研究,通过潜在危险分析给出该科目在飞行中易出现2条事故链,并对故障元件进行可靠性建模。通过人机系统建模对事故场景进行仿真,得到风险决定性参数样本极值,并应用极值理论和马尔科夫法进行定量评估,提出了飞行安全性预防措施。     

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。