朱原舜
(民航中南地區(qū)空管局空中交通管制中心,廣東 廣州 510800)
空中交通管制與民用航空運輸飛行是一個空地間的無縫鏈接,承擔(dān)著保障民用航空飛行安全,合理調(diào)配空中交通流量,優(yōu)化空域資源的重要職能。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,國內(nèi)外航班流量日益增加,空中交通安全管理的評估工作顯得愈發(fā)重要。傳統(tǒng)的空中交通安全管理方法是事故管理和分析,現(xiàn)階段己經(jīng)過度到事故后的管理與事故前管理相結(jié)合,而事故前的管理是基于對安全狀況做出正確的評估與評價。然而,目前各部門的安全評估都是基于管制員的經(jīng)驗評估,使得安全評估的結(jié)果不夠客觀準確,導(dǎo)致安全隱患或事故癥候的產(chǎn)生,缺乏一套完備的關(guān)于民航空管一線單位使用的安全評估系統(tǒng)的出現(xiàn)。所以,建立安全評估系統(tǒng)作就顯得尤為重要。
故障樹是樹狀邏輯因果關(guān)系圖,使用特定符號描述系統(tǒng)中各種事件的關(guān)系。
該方法既能對系統(tǒng)安全做定性的分析,又可以做定量的分析。釆用故障樹分析法可以從系統(tǒng)的源頭到系統(tǒng)中每個部件進行分析,得出故障樹中各事件的發(fā)生概率,從而分析其對系統(tǒng)故障的影響。故障樹是在安全管理方面的一種管理方法,它可以預(yù)防與管理疏忽、失誤和管理系統(tǒng)缺陷有關(guān)的事故,可以定性和定量的分析事故來源,發(fā)現(xiàn)有關(guān)安全影響因素,對安全計劃和危險實施有效管理。
故障樹也是一種全方位的安全事故調(diào)查和安全計劃分析的方法,該方法通過對事故全面細致的調(diào)查分析,探求事故發(fā)生的原因,為預(yù)防類似事件的發(fā)生提供依據(jù),也為類似事件的分析和處理提供標準,基于故障樹適的安全評估方法用于安全技術(shù)水平要求高且難以進一步提高安全技術(shù)水平的行業(yè)。故障樹的應(yīng)用可以使事故發(fā)生降低一個數(shù)量級,對于事故調(diào)查和預(yù)防有著積極的作用。定性的故障樹分析法通過找出可能引發(fā)頂端事件故障的所有分支,求出故障的最小割集,而定量的故障樹分析法是通過求輸入單元的失效概率,通過某種計算模式最終求得系統(tǒng)失效的概率,并根據(jù)概率的大小排序得出最佳的故障診斷順序,為系統(tǒng)的快速修復(fù)提出建議。
故障樹是一種安全事故調(diào)查和安全分析方法,通過對已經(jīng)發(fā)生的事故的分析調(diào)查,再現(xiàn)事故產(chǎn)生的前因后果,以便分析該類事故產(chǎn)生的因果和導(dǎo)致該類事故發(fā)生的影響元素,從而對事故發(fā)生后的決策提出依據(jù);故障樹可以定性和定量分析事故來源,從而分配各有關(guān)安全因素,有利于安全計劃和危險管理。事故樹分析根據(jù)對象系統(tǒng)的性質(zhì)、分析目的其流程如圖1。
基于故障樹的安全評估分析的前提是對要評估的系統(tǒng)中的各種程序、重要參數(shù)相當(dāng)熟悉,針對系統(tǒng)曾經(jīng)出現(xiàn)過的事故進行統(tǒng)計并開展事故原因調(diào)查,并確定所要分析的對象事件的損失和發(fā)生的頻率,預(yù)測事故危害值并進行等級劃分,最后控制其危害的嚴重程度在目標值以下。
通過調(diào)查與事故有關(guān)的各種故障和錯誤的發(fā)生,盡可能詳細地分析事故發(fā)生的因果,分析造成事故的影響程度,將要分析的目標事件確定為頂上事件,然后從上至下找出所有導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因,遵循影響原因的因果關(guān)系建立故障樹。通過對故障樹的結(jié)構(gòu)作出凝練,最終求出最小割集和最小路徑集來進行定性分析,最終得到事故原因的重要度排序。根據(jù)所調(diào)查的情況和資料,求解頂上事件的發(fā)生概率。弄清楚可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)事故樹邏輯關(guān)系,基本原因事件的數(shù)值是否設(shè)定得過髙或過低。定量分析則需要求出具體的事故概率值,當(dāng)所求值超過規(guī)定的闡值時,則需采用具體的措施或預(yù)案來預(yù)防類似事件的發(fā)生。
空中交通安全評估系統(tǒng)必須從管理、進近、塔臺、航行情報服務(wù)、通信導(dǎo)航、氣象系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)的安全區(qū)進行分析,每一個部分都將針對各自的管理人員、設(shè)備環(huán)境所形成的子系統(tǒng)展開研究,研究空管一線管制單位中設(shè)備、人員、環(huán)境之間的相互關(guān)系。基于故障樹的空中交通服務(wù)安全評估系統(tǒng)將由系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、培訓(xùn)子系統(tǒng)、安全評估功能子系統(tǒng)等組成,如圖2。
系統(tǒng)管理子系統(tǒng)主要包括空管系統(tǒng)組織機構(gòu)的管理和配置、系統(tǒng)用戶的賬號、權(quán)限管理以及個人信息管理和賬號管理。該系統(tǒng)權(quán)限管理是將不同角色的人擁有的權(quán)限進行權(quán)限分配,每個人對系統(tǒng)管理對應(yīng)不同的角色,這樣就不會出現(xiàn)重復(fù)等錯誤操作。系統(tǒng)管理員需要對數(shù)據(jù)庫進行維護,系統(tǒng)的配置進行修改,服務(wù)器性能的調(diào)整以及系統(tǒng)日志的維護。
評估系統(tǒng)培訓(xùn)子系統(tǒng)主要是向系統(tǒng)用戶灌輸與空管系統(tǒng)安全評估相關(guān)的理論知識,該系統(tǒng)包括文檔資料的管理(包含資料的上傳與下載、相關(guān)人員資料的管理、訓(xùn)練計劃的掌控、訓(xùn)練需求的規(guī)劃等。
安全評估系統(tǒng)的對象是空管一線管制單位,包括對進近、塔臺、區(qū)調(diào)、航行情報服務(wù)、通信導(dǎo)航、氣象系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)的安全性進行評估,通過研究空管一線管制單位中設(shè)備、人員、環(huán)境之間的相互關(guān)系,最終對系統(tǒng)進行重新配置和調(diào)整,對系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整提供建議和意見。因此,針對不同的管制單位的培訓(xùn)過程不盡相同,需要對其評估過程、評估方法分別進行培訓(xùn)。需要首先弄清楚培訓(xùn)的需求、內(nèi)容、對象等信息,需要涉及評估系統(tǒng)培訓(xùn)子系統(tǒng)專門負責(zé)對評估系統(tǒng)培訓(xùn)相關(guān)功能的管理。
安全評估子系統(tǒng)主要包括安全評估流程、創(chuàng)建安全評估故障樹、從安全評估算法(專家調(diào)查、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析、尾流分析以及基于障礙物和最低超障高)中選擇合理的評估算法,建立安全評估模型。
該模塊需要根據(jù)安全、安全評估的概念,整理安全評估流程,分析該類型事故發(fā)生的可能性,該事件發(fā)生后可能造成的影響即事故的嚴重程度,確定事故的危險值并根據(jù)行業(yè)內(nèi)的專家意見進行危險等級的劃分。針對每種程度的危險事故制定相應(yīng)的防范措施,深入分析原因并制定相應(yīng)的措施用于預(yù)防該類事件的再次發(fā)生。基于分析過程建立安全評估故障樹,分析安全評估算法的優(yōu)點、缺點以及應(yīng)用中的關(guān)鍵點,選擇合適的算法來進行安全評估,最后建立應(yīng)用于民航的通用的安全評估模型,該模型要求:1.系統(tǒng)的安全評估算法具有普遍適用性;2.系統(tǒng)的評估流程符合基于故障樹的安全評估流程;3.系統(tǒng)的評估結(jié)果與實際空中交通運行基本相符;四是系統(tǒng)的評估模型合理。
安全是人類賴以生存發(fā)展和進步的前提,是人類永恒的主題?;诠收蠘淅碚摰目罩薪煌ǚ?wù)安全評估系統(tǒng)為安全評估人員提供了一條通用的可行的評估方法途徑,對空中交通管制中心安全運行有著積極的意義。確保空中交通安全是空地之間的無縫鏈接,做好空地之間的安全評估的緊密結(jié)合是空中交通安全評估的發(fā)展方向。對空管系統(tǒng)進行全過程分析、綜合評價,才能使空管中各種不安全因素減少到最小,以達到空管安全,因此在空管中建立并應(yīng)用故障樹進行安全性評價,可以進一步提高空管安全管理水平,有力保障民航安全。