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        飛行風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2017-11-02 11:22:29周偉陳浩劉希
        軟件導(dǎo)刊 2017年10期

        周偉++陳浩++劉希

        摘要:為提升航空公司的安全管理水平,解決以飛行員為關(guān)鍵要素的航班安全生產(chǎn)問題,在航空公司運(yùn)行管理特點(diǎn)及風(fēng)險(xiǎn)管控需求的基礎(chǔ)上,從編程角度詳細(xì)分析了航空公司飛行風(fēng)險(xiǎn)管控業(yè)務(wù),并對(duì)各功能模塊進(jìn)行科學(xué)合理的劃分,最終開發(fā)出一套基于J2EE的飛行風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)航班機(jī)組搭配的自動(dòng)檢查,引導(dǎo)飛行員做好航前準(zhǔn)備工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行員的精細(xì)管理,系統(tǒng)已在航空公司上線運(yùn)行并取得了良好效果。

        關(guān)鍵詞:飛行風(fēng)險(xiǎn);J2EE;風(fēng)險(xiǎn)管控;航班安全生產(chǎn);MVC

        DOIDOI:10.11907/rjdk.171603

        中圖分類號(hào):TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16727800(2017)010009603

        0引言

        近年來,隨著全球航空事業(yè)的蓬勃發(fā)展,各類航空安全事故及事故征候?qū)乙姴货r,如2010年8·24黑龍江伊春墜機(jī)事故,2014年3·8馬來西亞航班失蹤事件以及2016年3·19俄羅斯客機(jī)墜毀事故,航空安全事件頻發(fā)使得人們對(duì)航空安全的關(guān)注達(dá)到前所未有的高度。多年來,中國民用航空局(CAAC)等管理當(dāng)局以及各航空公司投入大量人力、物力致力于航空安全問題研究[1]。

        冰山理論認(rèn)為,飛行事故猶如冰山露出水面的一角,在水下還有諸多未發(fā)展成事故的事故征候,而每個(gè)事故征候下面又有許多未衍化為事故征候的不安全因素。風(fēng)險(xiǎn)管控必須不斷深化對(duì)安全隱患信息的挖掘,才能從事故源頭降低其發(fā)生的可能性。根據(jù)國際民航組織(ICAO)統(tǒng)計(jì)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,人為因素占航空飛行事故致因因素的76%左右,而在人為因素所導(dǎo)致的飛行事故中,由于機(jī)組不安全行為導(dǎo)致事故的比例高達(dá)67.86%[2]。由此可知,對(duì)機(jī)組人員的合理搭配和科學(xué)管理是降低飛行風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵所在。而航空公司原有系統(tǒng)中的相關(guān)模塊基本都是多年前開發(fā),難以滿足新的風(fēng)險(xiǎn)管控需求。為緩解相對(duì)薄弱的安全基礎(chǔ)與航空業(yè)快速發(fā)展現(xiàn)狀之間的矛盾,亟需在航空公司運(yùn)行信息系統(tǒng)(SOC)基礎(chǔ)上研發(fā)一套完善的、足夠支持風(fēng)險(xiǎn)管控業(yè)務(wù)的飛行風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)(Flight Risk Management System,F(xiàn)RMS)。

        1主要業(yè)務(wù)分析

        基于航空公司主要安全問題分析,可將航空公司飛行風(fēng)險(xiǎn)歸納為兩大類:一是生產(chǎn)要素的質(zhì)量和數(shù)量問題,如

        飛行員出現(xiàn)的疲勞狀態(tài)[3]、技術(shù)差錯(cuò)[4]、決策失誤[5]等,這類風(fēng)險(xiǎn)事件的產(chǎn)生大部分是由于排班緊張、機(jī)組搭配不合理,以及飛行員自身心理或生理狀況不佳、操作技能不足等;二是來源于業(yè)務(wù)流程各環(huán)節(jié)間存在信息傳遞的不對(duì)等或中斷,致使某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題在其后被傳導(dǎo)、放大。

        風(fēng)險(xiǎn)本身具有偶然性、相對(duì)性及可變性,風(fēng)險(xiǎn)管控要對(duì)影響飛行安全的所有危險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行識(shí)別記錄、主動(dòng)控制和持續(xù)管理。本文著重于風(fēng)險(xiǎn)管控的主動(dòng)性,采用科學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)安全關(guān)口前移,主動(dòng)識(shí)別日常危險(xiǎn)源,并采取措施加以控制。風(fēng)險(xiǎn)管控整體架構(gòu)如圖1所示。

        1.1航班確認(rèn)

        在復(fù)雜環(huán)境下,風(fēng)險(xiǎn)管控的核心在于飛行員隊(duì)伍的質(zhì)量和數(shù)量[6],因此航班機(jī)組搭配是否合理至關(guān)重要。

        航班搭配規(guī)則是航班確認(rèn)的重要依據(jù),以某航空公司湖北分公司為例,將機(jī)長、教員的技術(shù)實(shí)力分為A、B、C、D 4個(gè)級(jí)別,其中A類等級(jí)最高,D類最低,其又可細(xì)分為D\-1、D\-2、D\-3、D\-4。副駕駛的技術(shù)實(shí)力等級(jí)分為A\-1、A\-2、B、C、D\-1、D\-2等級(jí)別,其中,A\-1級(jí)別最低,D\-2級(jí)別最高。此外,可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)各級(jí)別進(jìn)行繼續(xù)拆分。

        技術(shù)實(shí)力搭配基本規(guī)則如圖2所示,A類機(jī)長可以帶A類或A類以上的副駕駛執(zhí)行航班任務(wù),以此類推。此外,D\-1類機(jī)長只能與D類副駕駛(含D\-1和D\-2)執(zhí)行航班任務(wù),D\-2類機(jī)長只能與D\-2類副駕駛執(zhí)行航班任務(wù),D\-3、D\-4類機(jī)長不足以帶副駕駛飛行,必須配一個(gè)機(jī)長;雙機(jī)長航班不用檢查機(jī)組搭配,兩個(gè)副駕駛只需其中一個(gè)符合規(guī)則;若航線中包含有特殊機(jī)場(chǎng),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)相應(yīng)的特殊機(jī)場(chǎng)要求檢查機(jī)組搭配是否滿足其條件,如恩施機(jī)場(chǎng)要求雙機(jī)長且第一機(jī)長必須為教員。

        同步航班數(shù)據(jù)后,根據(jù)搭配規(guī)則和限制條件自動(dòng)檢查航班搭配是否符合要求,檢查通過的航班才可以進(jìn)行航前準(zhǔn)備操作;若未通過,把不符合搭配規(guī)則的航班顯示在檢查結(jié)論框內(nèi),并指出不符合之處,根據(jù)這些信息管理人員就可以修改機(jī)組搭配,再執(zhí)行航班檢查,直至其符合航班搭配規(guī)則。

        1.2航前準(zhǔn)備

        機(jī)組搭配確認(rèn)無誤的航班方可進(jìn)入航前準(zhǔn)備流程,航前準(zhǔn)備旨在引導(dǎo)飛行員做好飛行前的準(zhǔn)備工作,向其傳遞關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)信息,避免風(fēng)險(xiǎn)的再次發(fā)生。在此過程中,管理人員需將近期的風(fēng)險(xiǎn)信息添加到系統(tǒng)中,其中,風(fēng)險(xiǎn)信息分為兩種,一種是即時(shí)風(fēng)險(xiǎn)提示信息,系統(tǒng)會(huì)利用短信平臺(tái)將此類信息發(fā)送到飛行人員手機(jī)上;另一種是航前準(zhǔn)備風(fēng)險(xiǎn)提示信息,包括飛行人員需要了解的近期重要安全文件、飛行部重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)及防控措施、重點(diǎn)安全工作要求、重要典型事件及具體原因等信息,系統(tǒng)默認(rèn)將最近一次添加的各類信息在飛行員航前準(zhǔn)備界面展示。飛行員選取要執(zhí)行的航班任務(wù),然后根據(jù)系統(tǒng)提示逐項(xiàng)檢查各項(xiàng)工作準(zhǔn)備是否充分,閱讀風(fēng)險(xiǎn)提示信息,在所有信息確認(rèn)無誤后航前準(zhǔn)備完畢。

        1.3運(yùn)行報(bào)告

        運(yùn)行報(bào)告是飛行風(fēng)險(xiǎn)管理的重要組成部分,實(shí)際飛行過程中往往會(huì)發(fā)生一些難以預(yù)料的風(fēng)險(xiǎn)事件,只有將其記錄下來,在仔細(xì)分析產(chǎn)生原因基礎(chǔ)上制定出相應(yīng)的解決方案,才能有效避免風(fēng)險(xiǎn)再次發(fā)生。通過電子化的《運(yùn)行安全信息報(bào)告》替代原有紙質(zhì)文檔,管理方便且不易丟失,飛行員在完成航班任務(wù)后,仔細(xì)填寫飛行過程中所發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事件,由值班管理人員負(fù)責(zé)審核并將運(yùn)行報(bào)告交由SMS風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估小組進(jìn)行分析,以制定出相應(yīng)的處理方案。

        2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2.1系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

        根據(jù)航空公司風(fēng)險(xiǎn)管控業(yè)務(wù)需求及其實(shí)際運(yùn)行各環(huán)節(jié),本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)管理、行政管理、安全管理、技術(shù)管理、運(yùn)行管理五大功能模塊。整個(gè)系統(tǒng)采用MVC模式[7],實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)層與業(yè)務(wù)層的分離,最大限度地減少客戶端、服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫之間的耦合性,以利于系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。endprint

        圖3系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

        系統(tǒng)管理模塊用于對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及安全性進(jìn)行維護(hù),主要操作者為系統(tǒng)管理員;行政管理模塊包含行政檔案和黨員發(fā)展,負(fù)責(zé)對(duì)飛行人員基本資料的檢索和信息維護(hù);飛行員的技術(shù)等級(jí)是航班搭配的重要依據(jù),技術(shù)管理模塊可進(jìn)行飛行員訓(xùn)練科目維護(hù)、飛行員技術(shù)等級(jí)變更、機(jī)長英語簽注和證照到期提醒、設(shè)置機(jī)場(chǎng)的限制條件和禁飛人員名單等;通過安全管理模塊,不同的人員根據(jù)權(quán)限可錄入、查看和審核運(yùn)行報(bào)告,維護(hù)、修改安全檔案和風(fēng)險(xiǎn)信息,錄入飛行事件并關(guān)聯(lián)運(yùn)行報(bào)告;運(yùn)行管理為本系統(tǒng)核心模塊,能夠查詢航班任務(wù)和飛行時(shí)間,自動(dòng)檢查航班的機(jī)組搭配情況,管理飛行人員的運(yùn)行檔案,并計(jì)算出機(jī)長、副駕駛的月度、季度和年度綜合排名及疲勞指數(shù)。

        此外,報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能嵌入在各相關(guān)模塊里,能夠統(tǒng)計(jì)各類檔案的詳細(xì)信息,包括行政檔案、技術(shù)檔案、運(yùn)行檔案、安全檔案以及機(jī)長副駕駛的各類綜合排名,報(bào)表中加入了查詢功能,能夠精確檢索到所需信息,并導(dǎo)出到Excel文檔。

        2.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

        本文設(shè)計(jì)的飛行風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)在J2EE企業(yè)級(jí)開發(fā)平臺(tái)上開發(fā),采用B/S三層結(jié)構(gòu)[8],將系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和處理邏輯封裝在Web服務(wù)器,將數(shù)據(jù)處理集中在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器置于Web服務(wù)器的后臺(tái),既向用戶隱藏了實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),又保證了數(shù)據(jù)安全。具體技術(shù)路線如下:①使用Spring和SpringMVC將對(duì)象之間的關(guān)系交由容器進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)前端頁面與后臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯之間的松耦合連接;②持久層使用輕量級(jí)的MyBatis框架,把sql語句寫在xml配置文件里,解除了sql語句與程序代碼的耦合,使程序更加易于維護(hù),較好地實(shí)現(xiàn)了ORM(Object/Relation Mapping)和數(shù)據(jù)持久化;③為達(dá)到良好的用戶體驗(yàn)和瀏覽器兼容性,系統(tǒng)采用ExtJS技術(shù)進(jìn)行界面開發(fā),ExtJS構(gòu)建的RIA Web應(yīng)用具有類Windows風(fēng)格的標(biāo)準(zhǔn)界面和操作方式,是一款基于Ajax與后臺(tái)技術(shù)無關(guān)的優(yōu)秀前端框架[9];④采用Web Service技術(shù)[10]調(diào)用接口跨平臺(tái)獲取數(shù)據(jù),使飛行員基礎(chǔ)檔案信息和航班數(shù)據(jù)與原有系統(tǒng)保持同步,該技術(shù)正好彌補(bǔ)了跨平臺(tái)服務(wù)的瓶頸問題,不同平臺(tái)可以通過規(guī)范的接口進(jìn)行交互,以滿足復(fù)雜業(yè)務(wù)和規(guī)模擴(kuò)展;⑤系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大,故采用穩(wěn)定、安全、高效的SQL Server2008R2作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并使用存儲(chǔ)過程和視圖提高數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運(yùn)行效率;⑥通過主流Java報(bào)表工具Fine Report實(shí)現(xiàn)報(bào)表統(tǒng)計(jì)和導(dǎo)入導(dǎo)出功能,使用起來簡(jiǎn)捷、靈活,學(xué)習(xí)成本不高。

        系統(tǒng)總體框架如圖4所示,整體實(shí)現(xiàn)遵循軟件開發(fā)基本流程,經(jīng)過系統(tǒng)規(guī)劃、需求分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、代碼編制和軟件測(cè)試等階段完成整個(gè)系統(tǒng)。

        2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

        航班任務(wù)通過調(diào)用SOC系統(tǒng)提供的接口獲取,數(shù)據(jù)保存到本系統(tǒng)的航班任務(wù)表(FlightTaskInfo)和航班任務(wù)詳細(xì)表(FlightTaskDetail)中;限制條件保存在機(jī)場(chǎng)信息表(Airport)和機(jī)場(chǎng)禁飛人員表(AirportNoFly)中,由具有權(quán)限的管理人員修改機(jī)場(chǎng)限制條件及禁飛人員姓名。限于篇幅,僅寫出部分主要數(shù)據(jù)表,飛行風(fēng)險(xiǎn)管理主要表結(jié)構(gòu)如圖5所示。

        3結(jié)語

        為降低人為因素對(duì)航空安全中的不利影響,本文在對(duì)飛行員實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)上采取飛行風(fēng)險(xiǎn)管控措施,初步解決了以飛行員為關(guān)鍵要素的航班安全生產(chǎn)首要問題——生產(chǎn)要素的數(shù)量、質(zhì)量及業(yè)務(wù)流程中風(fēng)險(xiǎn)信息的傳遞。本文所開發(fā)的飛行風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)已在國內(nèi)某航空公司湖北分公司上線運(yùn)行,成為該公司航空安全管理體系(SMS)的綜合管理和風(fēng)險(xiǎn)緩控平臺(tái),取得了良好效果。航空安全是永恒的主題,后續(xù)將繼續(xù)探索風(fēng)險(xiǎn)管控業(yè)務(wù),不斷完善與更新飛行風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng),以推動(dòng)航空企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高層次的飛行風(fēng)險(xiǎn)管理。

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        責(zé)任編輯(責(zé)任編輯:孫娟)endprint

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