徐淵海

摘 要：航空器是民航運輸?shù)暮诵牟考?，對于航空器的維護(hù)和安全保障是整個民航安保工作的重中之重。本文采用Agent技術(shù)，構(gòu)建出機務(wù)的維修差錯以及預(yù)警系統(tǒng)，為相關(guān)探究人士提供出了參考的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：預(yù)警系統(tǒng) 機務(wù)維修差錯 系統(tǒng)

1 前言

對于世界各個國家航空界而言，查找機務(wù)維修中發(fā)生差錯誘因非常重要，涉及到各個方面。通過多年的研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建出維修差錯以及預(yù)警系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)問題，及時報警非常有效，這也是設(shè)計者系統(tǒng)之基礎(chǔ)。

2 構(gòu)建機務(wù)維修差錯以及預(yù)警系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

該系統(tǒng)的底層支撐技術(shù)選用了Agent技術(shù)，因為這種技術(shù)的思想就是通過軟件對人類社會行為與認(rèn)知進(jìn)行模擬，也就是人類社會間的協(xié)作關(guān)系、組織形式以及進(jìn)化機制，也就是模擬人類的思維、認(rèn)知以及解決問題模式。本文選用JADE作為了系統(tǒng)開發(fā)平臺，從而模擬出人類的推理、分析、組織以及協(xié)調(diào)能力。同時選用了Jess作為推理引擎，就能夠?qū)崿F(xiàn)推理中的不確定性，從人機環(huán)境以及管理幾個方面對產(chǎn)生機務(wù)維修差錯誘因進(jìn)行分析，能夠?qū)λa(chǎn)生后果進(jìn)行預(yù)警并提出合理對策。

2.2 系統(tǒng)功能和實現(xiàn)

從上面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出來，這個系統(tǒng)的功能部分主要是由7個共同完成，其中的人機結(jié)構(gòu)和用戶之間進(jìn)行交換，用戶主要包含了機務(wù)維修人員、系統(tǒng)管理人員以及機務(wù)維修專家等，就實現(xiàn)了收集原始信息，并且把分析和決策之后結(jié)果傳送出去。

而管理層、人以及環(huán)境三個層面結(jié)構(gòu)基本上相同，均是應(yīng)用JADE中Jess來實現(xiàn)，因為每一個結(jié)構(gòu)都屬于一個專家系統(tǒng)，都能夠?qū)崿F(xiàn)相同規(guī)則下不確定性的推理，而且這些系統(tǒng)都有自己的知識庫，存在差異在于管理負(fù)責(zé)和組織相關(guān)誘因進(jìn)行分析推理，人主要是負(fù)責(zé)和人自身相關(guān)誘因進(jìn)行分析推理，環(huán)境且是分析影響機務(wù)維修環(huán)境中存在的各種誘因；機不但要分析推理應(yīng)用Jess實現(xiàn)和飛機結(jié)構(gòu)、維修工具、設(shè)計以及設(shè)備等相關(guān)的誘因，并要應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測分析系統(tǒng)與部件中的各種故障規(guī)律，應(yīng)用更換數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)，分析發(fā)生故障或者壽命概率的分布情況，在這個基礎(chǔ)上預(yù)測發(fā)生機械故障的概率。

事實上，上面四個層面不但互相獨立，也是互相協(xié)作，就應(yīng)該從人機接口處獲得原始的信息，之后在可信度規(guī)則上在自己范圍中推理或者計算，就得到可能出現(xiàn)的錯差及合理的控制對策或者中間的結(jié)果，最后和其他層面進(jìn)行通信，對中間結(jié)果進(jìn)行交流，互相協(xié)作，聯(lián)合得出結(jié)果。

而預(yù)警和決策就是從前面幾個層面里得到各種能夠發(fā)生的差錯，并獲取到相應(yīng)的預(yù)控對策，分析與統(tǒng)計這些獲取到的信息，應(yīng)用模糊綜合的評判法將具有定性的指標(biāo)轉(zhuǎn)化成定量指標(biāo)，并且進(jìn)行計算就獲取到了預(yù)警所需的一些指標(biāo)數(shù)據(jù)，如飛機以及維護(hù)設(shè)備的質(zhì)量達(dá)標(biāo)率情況、機務(wù)維修的失誤率、機組報告的故障率等等；設(shè)置出兩級的警戒值：強預(yù)警與弱預(yù)警。所有可能發(fā)生人為差錯及達(dá)到了一定的預(yù)警值指標(biāo)數(shù)據(jù)均要發(fā)生弱預(yù)警；一些較為重要的、不安全的行為以及達(dá)到了高值指標(biāo)數(shù)據(jù)均發(fā)生強預(yù)警，發(fā)出預(yù)警之時還要獲取到相應(yīng)對策，所有的預(yù)警信息及對策均由人機結(jié)構(gòu)傳送到用戶。

控制和反饋的功能主要體現(xiàn)在兩個方面：其一人機接口收集原始信息主要是按照管理、人為、機以及環(huán)境幾個方面因素實施人為差錯誘因分類、匯總，并且統(tǒng)計人機接口輸出中各種可能出現(xiàn)差錯與對策，描繪出趨勢圖，這樣就能夠讓管理人員獲取到更多有價值的決策信息；其二對于預(yù)警信息，無論屬于弱預(yù)警或者強預(yù)警，都要進(jìn)行反饋監(jiān)督，主要是要觀察日常工作中各種安全隱患，并且及時進(jìn)行控制。

2.3 實現(xiàn)不確定性的推理

1）表示規(guī)則及計算可信度；系統(tǒng)的規(guī)則運用一個四元組的形式進(jìn)行描述，Rule=，該句子中，Premise為規(guī)則前件；Consequence為規(guī)則后件，Confidece factor for rule，屬于規(guī)則強度，主要是說明規(guī)則前件相對于后件支持程度，其取值的范圍在[0，1]之內(nèi)，而Critical value屬于閥值，表明規(guī)則后件可信度超出這個值時，這個結(jié)論才能夠成立。

原始證據(jù)中確定性的因子均是系統(tǒng)運行之時由用戶所提供出來，非原始的證據(jù)確定因素均是不確定性的推理計算所得，比較常用的計算法如下所示：

其一如果已經(jīng)知道規(guī)則的強度是CF（B，A）與前提的可信度為CF（A），就能夠獲取到結(jié)論B可信度是：CF（B）=CF（B，A）*CF（A）

其二假如前提條件A屬于子條件Ai中邏輯組合，那么CF（A）=CF（A1 AND A2……AND An）=min{CF（A1），CF（A2）……CF（An）}。

其三假如系統(tǒng)之中兩個規(guī)則均獲取同樣結(jié)論，而且每一個結(jié)論均有可信度，必然就能夠從CF2（B）體現(xiàn)出不同規(guī)則獲取到某一個結(jié)論的可信度。

2）實現(xiàn)不確定性的推理；要在Jess上實現(xiàn)對不確定性的推理，本文就把事實與結(jié)論按類進(jìn)行封裝，在操作上并不按照成員方法形式完成，均按照規(guī)則后件形式進(jìn)行。在計算不確定性時，每一個層都具有自己知識庫，將各自的領(lǐng)域知識存儲進(jìn)去，就可以應(yīng)用多層來解決傳統(tǒng)系統(tǒng)存儲的容量與運行速度之間矛盾，并且經(jīng)過彼此間通信有解決分散知識之間的整合和協(xié)同，增強系統(tǒng)運行速度與智能性。

3 結(jié)束語

該系統(tǒng)主要是從診斷性、有效性以及預(yù)測性、實用性幾個方面出發(fā)，檢測了機務(wù)維修人員日常工作狀態(tài)，收集各個部件的可靠性數(shù)據(jù)，而且還利用多個層間的互相協(xié)調(diào)與協(xié)作能力，有效解決分散知識之間的協(xié)同與整合，提升了系統(tǒng)的智能化與推理的速度，能夠定性分析、預(yù)測潛在安全隱患，確保了飛行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周錫良.加強人為因素研究，提高安全管理水平[J].中國民航學(xué)院學(xué)報，2009（增刊）.

[2] 楊家忠，張侃.航空維修差錯分析及其管理[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2010（2）.

[3] 高曙，陳定方.Internet上基于多Agent的分布式協(xié)同虛擬環(huán)境的研究[J].計算機工程，2009（4）.