ILS进近过程中多障碍物碰撞风险评估方法研究

为优化碰撞风险模型(Collision Risk Model, CRM)遮蔽角,从而准确计算基于仪表着陆系统(Instrument Landing System, ILS)进近过程中航空器与多障碍物的总碰撞风险,避免过度评估问题,首先,基于广播式自动相关监视(Automutic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B)数据计算得到航空器位置偏差,并研究其水平分布特征;然后,建立障碍物分布模型,从而计算得到航空器与障碍物碰撞风险;最后,基于条件概率,得到沿跑道中线和垂直跑道中线(或其延长线)不同位置处的遮蔽角。结果表明：航空器水平分布不为正态分布,可通过拟合数据得到概率密度函数及累计分布函数,从而计算碰撞风险;沿飞行方向,遮蔽角逐渐增大,但变化范围不大;沿垂直跑道中线(或其延长线)方向,由近及远遮蔽角先减小后增大,距离较远时,遮蔽角甚至可超过14°。     

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.     

基于信息熵的危险天气下进近管制风险评估

针对危险天气下进近管制系统运行风险性大、易发不安全事件的问题,提出根据一段时期内不安全事件的信息来评估该时期进近管制系统运行的风险,从而为以后进近管制系统的安全运行管理提供依据。首先,通过分析危险天气下管制系统运行过程的风险因素,建立风险评估指标体系。其次,给出评估指标灰色关联度属性的计算方法,利用其反映出的信息熵完成指标权重的确定和风险评估模型的建立。最后,应用该模型评估某进近管制中心一段时期内管制运行的风险状态水平,得到了风险值和风险级别,验证了该方法的适用性。     

基于同时仪表进近的航空器在特情下的碰撞风险模型研究

同时仪表进近模式可有效提高平行跑道的容量,但发生特情时会造成极为严重的后果,因此研究在特殊情况下基于同时仪表进近模式的航空器碰撞风险具有重要意义。首先,与首都机场进近管制员沟通,总结了4种可能会发生的特情,其次,建立基于位置误差概率的同时仪表进近模式下的航空器在特殊情况下的碰撞风险模型,模型最关键的位置误差和速度参数根据采集的实际运行航空器航迹的ADS-B数据得到,其他参数为国际民航推荐值或本地区一线管制员的经验值,然后运用MATLAB软件进行仿真,得出发生特情时每个时刻的碰撞风险,从而得出整个过程碰撞风险的变化趋势。     

配对进近模式下航空器的进场排序研究

介绍了近距平行跑道的概念及运行模式,以航班延误时间最小为目标函数,进场流约束、排序时刻约束、配对限制及前后机约束、排序先后约束、机型尾流等级约束和间隔约束等为约束条件,建立了进场航空器排序模型,采用改进的先到先服务算法计算各航空器的延误时间.以上海虹桥机场为算例、航空器的延误时间为对比指标,将配对进近模式与现有运行模式——"类隔离"平行运行模式进行对比.结果表明,近距平行跑道实施配对进近模式较"类隔离"平行运行模式能显著缩短航空器的进场时间.最后为管制员、飞行员提出了配对进近航空器安全间隔及进场排序等相关建议.该方法可以准确地计算近距平行跑道采取配对进近方式下航空器的进场延误时间.     

基于五元联系数法的进近管制员压力评价模型

空中交通管制是一项高负荷、高压力的工作。为了减轻进近管制员的压力,提出具有针对性的缓解措施,提高民航业的安全水平,建立了进近管制员压力源量表,引入五元联系数法,对进近管制员的压力情况实现了静态与动态、定性与定量的多重结合分析,构建了进近管制员压力评价模型。以某空管局为例收集数据并进行分析,结果表明,进近管制员的压力存在波浪式的发展趋势,且各压力源的态势两级分化较为严重,业务层面的因素大多处于强反势,而人为因素及设备层面的一些因素为强同势。研究表明,五元联系数法用于进近管制员压力研究是可行的,并验证了该评价模型的合理性。     

基于蒙特卡罗的平行跑道进近碰撞风险分析

为在新的导航方式下对具有随机复杂特性的平行跑道进近碰撞风险进行评估,构建了一种面向多个对象集的进近碰撞风险仿真模拟模型。首先根据实际航迹数据获取基于性能导航(Performance Based Navigation, PBN)的实际导航性能(Actual Navigation Performance, ANP)分布规律特征,基于ANP分布函数可得进近轨迹偏离概率;随后构建了仿真轨迹模拟模型,并将国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)的经典失误进近场景应用其中;最后针对不同非侵入区(No Transgression Zone, NTZ)宽度、不同失误场景进行仿真试验。结果表明：此模型可以快速且合理地对进近场景进行仿真模拟;在安全目标水平下的PBN导航进近可缩小NTZ宽度,从而减轻管制员工作量,提高进近运行效率。     

基于模糊层次分析法的编队内碰撞风险评价模型研究

编队内碰撞是编队飞行最大的安全威胁。为解决编队飞行灵活性与编队飞行安全的矛盾,建立了编队内各机碰撞风险评价模型指标体系,使用模糊互补判断矩阵确定了各指标的碰撞权重,实现了编队内各机碰撞的风险评估。以空军航空兵某部一架机型G与一架机型H混合双机编队为例进行了实证研究,结果表明,该模型简便易操作,可提高编队飞行训练效率。     

基于Petri网的进近操作管理模型研究

据世界民航所发生的飞行事故情况看,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,占很大的比重,因此进近着陆是保证飞行安全的重要阶段。大多数事故是发生在仪表着陆系统出现故障的非精密进近方式。以机组非精密进近的主要飞行操作为基础建立基于Petri网的事故致因模型,统计分析相关的致因因素,计算相关风险值,通过对数据的分析反馈,形成对相应飞行员的针对性学习及训练的系统性管理模式。     

基于TFF-FTA方法的飞行进近着陆事故致险因素分析

为开展飞行进近着陆阶段事故致因风险的精准分析,提出了三角模糊函数(TFF)与事故树(FTA)结合的综合致因分析方法.基于文献分析法与专家调查(Delphi)法建立了以飞行员处置不当、飞机故障、环境恶劣等17个指标为中间事件,反应延时、决策错误、遗忘信息、指令错误、理解错误、执行错误等24个指标为基本事件的飞机进近着陆事故致因事故树.运用三角模糊函数将基本事件发生概率转化为三角模糊数,采用三角逻辑门计算得到基本事件的模糊结构重要度,即各致险因素重要度排序.结果表明,飞行员决策与操纵技能、机场进近着陆管控及恶劣天气变化是飞行进近着陆事故影响关键因素,航空公司及空管部门应加大预防性控制,辨识并消除事故隐患.     

基于航空器高度保持性能的风险碰撞模型优化*

为提高Reich风险碰撞模型在“缩小垂直间隔”(Reduced Vertical Separation Minimum,RVSM)标准实施后的适用性。基于同一机型航空器的测高系统误差（Altimetry System Error,ASE）数据在超高空各高度层中并不服从相同分布且具有显著的统计学差异,针对现有的Reich模型对同一机型仍使用整个航空空域的ASE数值进行经验分布拟合的现状,对模型中ASE混合累积经验分布参数部分进行改进,添加高度层相关的参数,使原有仅根据机型进行累积的ASE经验分布细化为根据机型和高度层2部分进行累积。结果表明:改进后模型可准确体现ASE数据在不同高度层的差异性;采用改进的风险模型进行仿真计算,得到更加精确的结果;验证改进后模型的合理性和其在应用中的有效性。     

基于模糊综合评价法的航空公司空防安全评价

从航空公司空防安全角度出发,将影响航空公司空防安全的旅客安保、货物安保作为2级指标构建航空公司空防安全评价的指标体系.采用AHP法量化影响航空公司空防安全的各指标,得出影响航空公司空防安全的各影响因素的重要度排序.根据专家对某航空公司各影响因素的判断,采用模糊综合评价法对其空防安全的影响因素进行评价,得出各3级指标对1级指标的模糊隶属矩阵,并根据最大隶属度原则得出该航空公司的空防安全水平处于"中等".     

自由飞行下基于航空器定位误差修正的碰撞风险研究

自由飞行能够提高空域容量从而缓解空域拥挤问题,在保障自由飞行安全性的基础上尽可能减小飞机的安全间距,需要研究自由飞行条件下飞机的安全评估问题。分析了所需CNS性能、防撞系统、风的因素等自由飞行下航空器定位误差的影响因素,考虑到航空器定位误差在短时间内具有累积性,提出采用INS、GPS数据融合算法对定位误差进行周期性修正。给出修正后的航空器定位误差分布在时间上的变化规律,并将其运用到自由飞行下碰撞风险评估中。结果表明,碰撞风险随安全间距增加呈下降趋势,以1.5×10-8次/飞行小时的目标安全水平为例,对航空器定位误差修正的最小安全间距为8 600 m,不对航空器定位误差进行修正的最小安全间距为9 100 m。     

连续弯曲航道的船舶碰撞风险评估方法研究

在连续弯曲航道航行时,船舶的碰撞风险急剧增加。首先,基于船舶碰撞风险理论构建船舶经过连续弯道时的碰撞风险评价指标体系;然后,采用粗糙集理论、序关系分析法与模糊综合评价相结合的方法对连续弯曲航道船舶碰撞风险进行综合评价;最后,计算指标体系中各项指标的组合权重,并将组合权重与模糊综合评价模型中各个指标所对应的隶属度相结合,得到连续弯曲航道船舶碰撞风险综合评价等级。以东博寮海峡与蓝塘海峡为例,对连续弯曲航道的船舶碰撞风险进行安全评估。结果显示东博寮海峡与蓝塘海峡的船舶碰撞风险处于较高风险等级,与实际风险相接近,这表明RS-G1-Fuzzy(Rough Set theory-G1 method-Fuzzy comprehensive evaluation)模型可准确评价连续弯曲航道船舶碰撞风险水平,有助于制定相关船舶碰撞风险减缓措施。     

基于相依网络模型的扇区航空器分流方法研究

当某个扇区因突发状况而对航空器的管控力度不足时,需要对扇区内的航空器进行分流.依据空中航空器的冲突关系、管制员的移交关系及管制员对航空器的指挥关系构建管制-飞行状态相依网络模型.通过此模型,在综合考虑分流后管制员的负荷及对所有航空器管控难度的前提下设计优化目标,并采用粒子群算法求解找出最佳分流方案.该方案能够使分流后管制员负荷分布更加均匀,有效减少管制员因负荷过大而出现人为差错的安全风险;降低整体的管制难度,提高管制系统的可靠性和稳定性.     

基于贝叶斯网络的校园安全风险评估

为解决校园安全风险事故中行为安全管控的难题,本文以行为安全管理理论为基础,构建4个维度,8个一级指标、20个二级指标的校园安全风险评估体系模型,从而全面评估校园安全行为风险,并以贝叶斯网络的技术方法搭建,形成校园安全风险贝叶斯网络模型。通过正向推理、反向推理和敏感性分析,得出校园安全风险重点管控因素和事故致因链,进而得到校园安全风险管控策略,提高校园安全管理水平,保障校园安全。     

基于专家-新手范式的飞行员模拟仪表进近注视特征差异研究

为探究飞行员注意资源在驾驶舱仪表间的分配策略,利用眼动仪、DA-42飞行模拟机等搭建仪表进近模拟飞行试验平台,基于专家-新手范式采集飞行教员和飞行学员的眼动数据,并利用注视熵率表征被试者扫视行为的随意性.结果表明:在最后进近航段,全体被试者高度关注姿态仪、水平状态指示器和高度表3个兴趣区,注视时间占总注视时间的78％以上;绩效优组在空速表、高度表、垂直速度表和其他区域的注视时间百分比显著高于绩效差组,而在各兴趣区的平均注视时长显著低于绩效差组;绩效优组的注视熵率显著高于绩效差组,这意味着其在仪表进近过程中的扫视灵活性更大.研究可为指导飞行员培训、预防飞行员人为差错提供参考.     

中国省域建筑安全生产水平的动态综合评价及策略分析

为从宏观层面上把握我国建筑安全生产水平的差异,因地制宜地采取措施,优化资源配置,在分析我国建筑业安全生产状况的基础上,利用安全事故统计分析原理,从绝对指标和相对指标两个方面构建了区域建筑安全生产水平评价体系;利用熵权法确定各指标权重,引入时间加权平均算子"TOWA"进行二次加权,对2009-2016年我国30个省域的建筑安全生产水平进行了相对优劣排序。结果表明,中部地区建筑业安全生产水平总体高于东部、东北部及西部地区。根据综合评价值将30个省域划分为建筑安全生产水平良好、不足、低下3个层次,进而提出了技术优先策略、管理优先策略及政策优先策略。     

基于不同安全性的机场净空区障碍物管理方法研究

为解决净空区障碍物安全性评价中没有定量指标的问题,通过对调研资料的分析,建立净空区障碍物安全性指标体系及评价模型,在定量评价障碍物安全性的基础上对障碍物进行安全等级划分.为制定更合理的障碍物限制高度,以实测数据为依据,首次提出了净空安全系数概念,并在分析安全系数概率分布规律的基础上,提出了基于不同风险性的各类机场的净空安全系数,从而确定不同风险条件下各类机场的障碍物限制高度.     

基于毕达哥拉斯模糊和改进TOPSIS的管制员人为风险评估

为降低由管制员导致的不安全事件比例,客观准确地评估管制员人为风险,确保风险决策的可靠性和有效性.首先,基于HFACS构建了管制员人为风险评估指标体系.其次,利用毕达哥拉斯模糊集将专家评估语言转换为定量信息,运用改进TOPSIS表征各指标之间的相对重要关系,综合评价指标确定风险排序结果,构建了基于毕达哥拉斯模糊和改进TOPSIS的管制员人为风险评估模型.最后,利用所构建的模型对某地区空管局管制员人为风险进行评估,结果表明,管制员身体状态不佳疲劳工作、管制员与飞行员沟通时用语不规范、大流量或冲突等情况下管制员处置能力差等10个指标风险较高,提出了针对性风险应对建议.