飞行员中文陆空通话复诵差错影响因素研究

为研究母语陆空通话环境下我国航线飞行员复诵差错影响因素，采集跨越不同地区的26.1 h陆空通话录音，转录为2 760句中文陆空通话，提取陆空通话特征、管制员特征、飞行员特征和环境特征4个维度的11个影响因素，基于影响因素指标对陆空通话语句进行赋值，通过描述性分析、克-瓦氏方差分析和二元Logistic回归分析处理赋值数据，辅以深度访谈，对比分析塔台、进近、区域管制区内飞行员复诵差错的影响因素。结果表明：通话复杂程度、标准术语使用和频率干扰在各管制区均对复诵差错有显著影响；期盼倾向在塔台和进近管制区对复诵差错有显著影响；高度信息和管制地区仅在区域管制区对复诵差错有显著影响。研究结果可用于优化各管制区内管制员监听和飞行员复诵培训，减少语音通信人因差错的发生。     

空域规划中碰撞风险模型研究

为找到可操作的空域规划碰撞风险计算方法,基于空域规划参数,改进原有模型,建立航段上每飞行小时飞机的碰撞风险模型。首先,分析空域规划过程中终端区空域和航路巡航阶段航迹夹角0~180°情况下的碰撞风险;然后,将碰撞风险表示为来源于一条航段上飞机的碰撞风险和来源于其他多条航段上飞机的碰撞风险之和,建立碰撞风险模型;最后,将终端区空域规划中的相关参数值输入到该模型,计算2种方案的碰撞风险,并分析碰撞风险随参数的变化趋势。研究结果表明:在已给定其他参数值的条件下,碰撞风险随所需导航性能(RNP)数值、航段起始点高度以及航段起始点的纵向标称距离的增加(垂直标称距离减少)而增加,随着航迹夹角和飞行梯度的增加而减小。因此,可利用该模型计算并分析不同方案的碰撞风险。     

近距平行跑道配对进近侧向碰撞风险评估

为研究近距平行跑道配对进近侧向碰撞风险及相关参数对碰撞风险的影响,首先分析飞机位置误差的影响因素;其次基于配对进近的2架飞机实际运行过程和尾流避让的要求,考虑侧向误差概率密度函数截断补偿系数,建立近距平行跑道配对进近侧向风险评估模型;然后计算不同实际导航性能(ANP)条件下的侧向碰撞风险值;最后编制ANP数值表,并建议配对飞机速度差不超过7.5 m/s,初始安全间隔为1 000~1 200 m。结果表明,后机采用进近偏角可以有效降低对ANP的要求;大风速时,侧向碰撞风险对风向更敏感。     

多随机因素影响下飞行间隔评估及冲突解脱阈值研究

为有效评估两机水平安全间隔并建立特情冲突解脱程序,基于多随机因素对飞机位置误差的影响,建立碰撞风险模型和冲突解脱阈值求解模型。首先,考虑CNS性能和高空风作用,改进飞行运动模型,建立碰撞风险模型,得到最低安全间隔标准计算方法。然后,考虑陆空通话影响,结合飞机转弯特性,建立两机在不同相对位置情况下的阈值求解模型,利用最低安全间隔标准值求解冲突解脱阈值。最后,以某管制试飞空域内特定机型相关数据及所受随机因素参数为例进行算例分析,得出两机最低安全间隔标准,并得到防止安全间隔丧失管制员介入冲突解脱程序的阈值,计算结果与管制运行实际吻合,验证了上述理论的正确性。依据多随机因素与最低安全间隔标准脉谱图拟合出相应公式,以期为管制员进行两机安全间隔调配与制定冲突解脱程序提供依据。     

国际航班飞行员复诵差错影响因素研究

为研究我国航线飞行员在非母语陆空通话环境下复诵差错的影响因素,从航空公司采集跨越不同区域的46.2 h国际航班通话语音数据,采用文字记录分析法对数据进行处理,获取2 535句通话,同时针对相关飞行员实施问卷调查和深度访谈,提出通话特征、飞行员特点、管制员特点、空域特点和频率干扰5个维度的因素集,最后建立Logistic模型分区域定量分析飞行员复诵差错的影响因素。结果表明：飞行员语言能力和标准通话术语使用在各区域均与飞行员复诵差错水平呈现显著相关;频率干扰、通话复杂程度、管制员口音和管制员语速在部分区域与飞行员复诵差错水平呈现显著相关;针对区域差异提出的改进建议可进一步应用于飞行员通话复诵培训中,减少复诵人因差错的发生。     

尾涡流场影响下的CSPRs配对进近侧向碰撞动力学分析

为研究近距平行跑道(CSPRs)配对进近侧向碰撞风险,首先结合非配对进近飞机的运动过程,建立配对进近飞机对的间隔模型,确定任意时刻飞机对之间的理论间隔值;其次分析飞机的尾涡流场特性,建立前机尾流的强度计算模型和消散模型,并分析飞机遭遇尾流后的响应机制,建立后机在前机尾涡流场内的力矩平衡模型,从而确定前后机的尾流安全间隔;然后分析飞机的侧向定位误差,得出飞机对之间实际间隔的概率分布,并建立侧向碰撞风险计算模型;最后利用模型分析配对进近过程中前后机之间侧向碰撞风险的变化情况。结果表明:侧向碰撞风险随初始间隔值、正侧风值增大而增大,随后机副翼偏转角度增大而减小,配对飞机对在到达跑道口时碰撞风险值达到最大。     

基于变异系数-云物元模型的船舶进出港航路设计

为进一步保障出港船舶及在近岸航路航行船舶的通航安全，应对进出港船舶航路的设计方案进行风险评估。鉴于出港航路和近岸航路交叉水域通航安全的特殊性，以该水域内船舶碰撞风险为研究背景，建立了进出港航路与近岸航路交叉水域船舶碰撞风险指标体系。采用变异系数法对评价指标进行赋值，克服了主观赋权法的局限性，提高了评估结果的可信度。同时充分利用云模型理论和物元可拓理论的优点，结合变异系数法构建变异系数-云物元模型对出港船舶与近岸航路船舶交通流冲突水域的船舶碰撞风险进行评估。并以东营港出港航路和近岸航路交叉水域为例，对到达冲突水域前不同备选航路方案进行了安全评价。结果表明，该评价模型正确，实用性强，可用于评价进出港航路设计方案的优选。     

基于复杂网络的空中交通态势风险评估方法

为提升空中交通管理系统运行能力,利用复杂网络理论研究空中交通态势风险的客观测度方法。以航空器、航路点、航路为节点,提出这3类节点间风险关系的计算方法,并以风险关系为边,建立动态加权空中交通网络模型;将网络中所有边的权值总和定义为空中交通态势总体风险值;选取典型空中交通情景计算验证模型的有效性。研究表明:空中交通态势风险值随航空器之间汇聚度、航空器与关键点接近度以及航空器偏离航段程度的增强而增大,反之亦然。因此,该方法综合空域结构和交通流特征对空中交通态势的影响,量化了空中交通态势的风险程度。     

平行进近偏航下Event碰撞风险模型

为了研究航空器平行进近偏航情况下偏航角度对碰撞风险的影响,利用Event模型和概率论理论,建立平行进近偏航碰撞风险模型;通过分析偏航时碰撞盒体型的变换,得到扩展碰撞盒截面随时间t以及偏航角α的变化特征;为方便推导碰撞风险的计算公式,引入碰撞概率比R,将其定义为变换后碰撞盒体积与原模型碰撞盒体积的比值;以北京首都机场外侧跑道平行进近偏航情况为例进行碰撞风险分析。结果表明:当给定飞机尺寸与跑道间隔时,偏航角度α在[0,90°]范围内增大,飞机对碰撞风险也增大;同时,仅当飞机进近偏航的角度小于32°时,2机之间的碰撞风险才能满足安全目标水平。     

RVSM空域航空器大高度偏差垂向碰撞风险评估

为了增加空域容量,缩小垂直间隔(RVSM)在全球范围内广泛实施,运行RVSM必须在实施前和实施后都应对RVSM空域进行安全评估,使其符合国际民航组织系统性能规范要求.根据北大西洋和欧洲地区采集的相关数据,结合我国大高度偏差(LHD)统计数据,通过改进Reich碰撞模型,计算在RVSM空域同航路的航空器因操作性误差引起大高度偏差时在垂直方向上的碰撞率.计算结果表明,总的RVSM运行风险小于规定值,航路垂直间隔标准在给定的飞行环境下是安全的.     

户外端子箱操作人因可靠性及其风险评价*

为正确评价人为因素对户外端子箱失效的影响,利用CREAM(Cognitive Reliability and Error Analysis Method)模型的共同绩效条件分析端子箱操作过程中人的行为机理以及行为可靠性因素;应用SLIM(Success Likelihood Index Method)模型计算人为失误概率,并采用比例故障模型计算户外端子箱自身的故障率;以某断路器端子箱为例进行验证。结果表明:研究案例的人为失误概率为1.56%,设备故障率为0.84%,系统的风险值为10.7%,系统的风险等级为3;从概率的角度说明事故发生原因中人为因素的影响更大。因此,从行为可靠性影响因素层面对人为失误概率进行调控,可使户外端子箱操作人因可靠性得到提高,系统的风险等级随之降低。     

基于多元子代理模块系统(MAS)的单司机值乘驾驶安全可靠性研究

介绍并分析影响单司机值乘驾驶安全可靠性的因素,强调单司机值乘人-机-环境系统安全性中人行为的重要性,提出利用MAS模型对单司机值乘的安全可靠性进行分析。介绍该模型的标定过程,给出其驾驶行为的安全可靠度和Agent模型结合在一起来确定司机决策行为的过程和方法。为提高我国单司机值乘驾驶安全性提供了一种研究方法。     

海洋平台疏散过程中的人因可靠性分析

在海洋平台安全疏散过程中,人因组织因素起着重要的作用。为了研究人因组织因素对海洋平台疏散过程的影响,本文利用NETICA软件建立了海洋平台安全疏散人因可靠性模型,并利用贝叶斯网络评估疏散过程中人因可靠性,定量分析了人因组织因素对安全疏散的影响;由于缺乏人因失误数据,本文利用专家判断和证据理论确定贝叶斯网络的先验概率;通过敏感性分析找到影响安全疏散的薄弱环节;最后利用成功似然指数法计算安全疏散中人因失误概率,并且和贝叶斯网络得到的失误概率进行比较,两种方法得到的结果基本一致。     

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。     

民航安全中人的因素研究方法综述

分析民航业中人的因素研究方法,指出其存在的不足。在此基础上,对核工业中成功应用的人的可靠性分析技术进行系统的研究。结合其优势,提出在民航安全工作中进行人的可靠性研究的观点。并将民航业与核工业中的多项内容进行对比,论证研究其可行性。为民航安全中人的因素研究提供新的理论指导和可靠的数据支持,最终使人因分析结果全面、深入和准确。     

进近管制员监听错误的影响因素分析

监听/复诵环节是管制员和航空器驾驶员陆空通话中确保信息准确传递的重要组成部分。基于监听错误对航空安全的重要性,首先利用雷达管制运行仿真试验平台获取5 351句进近管制模拟机陆空通话数据,采用文字记录分析法处理语音数据,从通话特征、空中交通情况和管制员个体特征3大方面,利用Logistic模型分析影响管制员监听错误的因素。结果表明:进离港航空器越多,管制员的监听错误越多;空中交通复杂度对监听错误有显著负向影响,即空中交通越复杂,管制员的监听错误越少;管制员工作单位不同,其监听错误也有显著差异。     

自由航行海域船舶碰撞概率计算

为分析船舶在自由航行海域航行的事故风险,提出自由航行海域船舶碰撞概率计算方法。首先,从船舶自动识别系统(AIS)轨迹信息提取船舶航行特征点,利用航迹聚类算法对自由航行海域的船舶行为特征建模,并采用合适的剪枝方法对聚类树进行剪枝,获得某目标海域船舶的航迹分类和航路尺度特征。然后,根据航路中船舶交通流的分布特征,利用IWRAP理论对船舶碰撞概率进行蒙特卡洛仿真,计算不同航路中的船舶碰撞概率值。由试验结果可知,根据航迹聚类算法将该水域划分为10段航路;该水域的最危险航路为T1和T9,最危险的汇聚点是P1,最危险船舶种类为货船;该水域船舶碰撞事故频率为1.18起/a。仿真试验结果表明,航路聚类结果和船舶碰撞概率与目标海域实际情况一致。     

自由飞行下改进的Event碰撞风险计算模型

为确保航空器在自由飞行空域中安全飞行,需要建立自由飞行下的碰撞风险计算模型,评估其碰撞风险。借鉴非自由飞行下的Event碰撞风险评估模型构想,根据自由飞行的特点,将碰撞模版由长方体改为球体。在自由飞行环境下,碰撞风险由航空器航向关系及航空器间距共同确定,并考虑通信、导航、监视(CNS)技术因素对航空器定位误差的影响;分析航向解脱和高度解脱2种冲突解脱方式,建立碰撞风险模型;利用Matlab对模型进行求解,最后依据碰撞风险计算结果确定最小安全间距。算例结果表明,目标安全水平(TSL)为1.5×10~(-8)(次/飞行小时)时,航空器间最小安全间距为10 096 m,与实际相符。     

近距平行跑道配对进近碰撞风险评估

近距平行跑道实施配对进近可有效提高机场容量,解决机场拥挤和延误的问题。为保证航空器的安全运行,研究其水平碰撞风险,基于导航设备测量误差和速度偏差,建立配对进近前后两机的实际侧向距离和纵向距离基于速度、时间的方程,在此基础上建立近距平行跑道配对进近的碰撞风险评估模型,给出模型中相关参数的计算公式。最后通过Matlab软件对该模型进行计算,给出了随相关参数变化水平碰撞风险变化的曲线图,并验证了模型的合理性。     

人因可靠性分析中的概率因果模型

根据人因失误的机理和特点提出了一个分层的人因可靠性概率因果模型,采用贝叶斯网建立了人因可靠性影响因素之间的因果关系.采用分层方法进行建模,充分利用了条件独立性以降低模型的复杂度,同时分层机制也符合人因可靠性的内在要求.该模型既能满足回溯型分析需求又能满足预测型分析需求.在模型的定量化方面,设计了一个简化可行的模型参数计算方法.该模型可以用于工程化的人因可靠性分析,也可扩展为人因行为理论研究模型.