宋曉芳

摘? 要：針對傳統(tǒng)中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析方法一致性系數(shù)較低，為此提出基于SHEL模型的中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析。根據(jù)《中小機場空中交通管制運行管理體系》選取風(fēng)險類和風(fēng)險指標(biāo)，將選取的風(fēng)險類和風(fēng)險指標(biāo)輸入到SHEL模型中，利用SHEL模型計算出單指標(biāo)風(fēng)險值和風(fēng)險類風(fēng)險值，最后將該兩種風(fēng)險值綜合評價，得到中小機場空中交通管制運行綜合風(fēng)險值，根據(jù)風(fēng)險值確定風(fēng)險等級，以此完成基于SHEL模型的中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析。經(jīng)實驗證明，此次設(shè)計分析方法一致性系數(shù)高于傳統(tǒng)方法。

關(guān)鍵詞：SHEL模型? 中小機場? 空中交通管制? 運行風(fēng)險

中圖分類號：X949 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0140-03

Operational Risk Analysis of Air Traffic Control in Small and Medium Airports Based on SHEL Model

SONG Xiaofang

（Navigation Support Department， Changzhi Airport Co.， Ltd.， Changzhi， Shanxi Province， 046000 China）

Abstract： In view of the low consistency coefficient of the traditional air traffic control operation risk analysis methods of small and medium airports， a SHEL model-based air traffic control operation risk analysis of small and medium airports is proposed. According to the "Small and Medium Airport Air Traffic Control Operation Management System"， select the risk categories and risk indicators， input the selected risk categories and risk indicators into the SHEL model， use the SHEL model to calculate the single indicator risk value and the risk category risk value， and finally The two kinds of risk values are comprehensively evaluated， and the comprehensive risk value of air traffic control operation of small and medium airports is obtained， and the risk level is determined according to the risk value， thereby completing the risk analysis of air traffic control operation of small and medium airports based on the SHEL model. Experiments have proved that the consistency coefficient of the design analysis method is higher than that of the traditional method.

Key Words： SHEL model; Small and medium airports; Air traffic control; Operational risk

空中交通管制是中小型機場航空系統(tǒng)中一項關(guān)鍵組成部分，是中小機場安全運營的重要保證，一個中小機場平均每天空中運輸飛行將近500架次，時間累積32萬h，其中事故率平均為6.4%每百萬h，因此一方面可以看出中小機場的穩(wěn)定發(fā)展離不開一個完善的空中交通管制，另一方面可能看出中小機場空中交通管制存在著一定的安全風(fēng)險[1-2]。若要有效控制和減小中小機場空中交通管制運行風(fēng)險，首要條件就是要準(zhǔn)確分析出存在的風(fēng)險，才能采取相應(yīng)的解決措施，但是目前應(yīng)用于該方面的風(fēng)險分析方法一致性系數(shù)較低，無法滿足中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析需求，為此提出基于SHEL模型的中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析。

1? 空中交通管制運行風(fēng)險分析

1.1 運行風(fēng)險類和風(fēng)險指標(biāo)確定及提取

《中小機場空中交通管制運行管理體系》中將風(fēng)險歸類為十種，其中包括人為風(fēng)險、通信負(fù)荷風(fēng)險、管制設(shè)備風(fēng)險、交通特征風(fēng)險、天氣風(fēng)險、飛行風(fēng)險、空中交通流量風(fēng)險、沖突風(fēng)險、管制移交風(fēng)險以及間隔風(fēng)險，將該十種風(fēng)險作為待分析風(fēng)險類。為了更準(zhǔn)確的分析出中小機場空中交通管制運行存在的風(fēng)險，從該十個風(fēng)險類入手，選取中小機場空中交通管制實時運行中的風(fēng)險指標(biāo)，具體如表1所示。

對于以上確定的風(fēng)險類和風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)提取，將中小機場空中交通管制運行報告系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)源，該系統(tǒng)涵蓋所有中小機場空中交通管制運行數(shù)據(jù)，覆蓋范圍比較廣，內(nèi)容比較全面，從該系統(tǒng)中提取到以上提出的風(fēng)險類和風(fēng)險因素數(shù)據(jù)，為后續(xù)中小機場空中交通管制運行風(fēng)險等級評估奠定基礎(chǔ)。

1.2 基于SHEL模型評估的運行風(fēng)險等級

為了實現(xiàn)對中小機場空中交通管制運行風(fēng)險動態(tài)精準(zhǔn)評估，此次利用SHEL模型分析中小機場空中交通管制運行風(fēng)險等級和風(fēng)險值，SHEL模型是由硬件、軟件、環(huán)境以及人員四個因素所組合而成[3]。該模型是以人作為核心因素，其他三個因素均是以人員這一因素相匹配，四個因素是相互配合的關(guān)系，四個因素共同協(xié)作才能實現(xiàn)模型高效運行。

將提取到的風(fēng)險類和風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)分成硬件、軟件、環(huán)境和人件四種類別，將分類后的數(shù)據(jù)輸入到SHEL模型中，利用SHEL模型計算出各個風(fēng)險因素和風(fēng)險類所對應(yīng)的風(fēng)險值，并在此基礎(chǔ)上計算出綜合風(fēng)險值和風(fēng)險等級。

利用SHEL模型計算出單個風(fēng)險指標(biāo)評估值，其計算公式如下所示：

（1）

公式（1）中，x表示風(fēng)險指標(biāo)評估值;k表示風(fēng)險指標(biāo)在SHEL模型評估周期內(nèi)出現(xiàn)的頻次;d表示風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重值[4-6]。利用上述公式對選取的所有風(fēng)險指標(biāo)評估值計算，在此基礎(chǔ)上對風(fēng)險類評估值計算，其計算公式如下

（2）

公式（2）中，y表示風(fēng)險類評估值;n表示風(fēng)險類包含的風(fēng)險指標(biāo)數(shù)量;表示風(fēng)險類中風(fēng)險指標(biāo)評估值。利用公式（2）將選取的10個中小機場空中交通管制運行風(fēng)險類的評估值計算。在得出單指標(biāo)風(fēng)險評估值和風(fēng)險類評估值后，經(jīng)過相關(guān)資料和專家咨詢發(fā)現(xiàn)，以上兩種風(fēng)險值具有一定的相關(guān)性，但是單單以其中一個作為風(fēng)險評估依據(jù)，并不能準(zhǔn)確推算出中小機場空中交通管制運行風(fēng)險。鑒于此，在此基礎(chǔ)上利用SHEL模型深入分析，得出中小機場空中交通管制運行風(fēng)險綜合評估值，其計算公式如下：

（3）

公式（3）中，z為中小機場空中交通管制運行風(fēng)險綜合評估值。根據(jù)SHEL模型輸出的評估結(jié)果，確定中小機場空中交通管制運行風(fēng)險等級，此次將中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分為低風(fēng)險、中等風(fēng)險、高風(fēng)險、超高風(fēng)險四個等級。SHEL模型會根據(jù)計算得到的風(fēng)險值自動判斷出所對應(yīng)的風(fēng)險等級，以及控制風(fēng)險采取對應(yīng)措施。

2? 對比實驗

2.1 實驗流程

實驗以某中小機場空中交通管制作為實驗對象，該交通管制范圍為地面到空中6500m，運用此次設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法，分析該中小機場空中交通管制運行風(fēng)險。實驗中將SHEL模型分析周期設(shè)定為30min，每個周期內(nèi)調(diào)取交通管制協(xié)調(diào)與移交、通訊設(shè)備和雷達(dá)設(shè)備運行、管制工作程序、飛行動態(tài)、氣候、交通管制間隔各50分報告，將其作為數(shù)據(jù)來源;實驗設(shè)計兩種方法分析時間為2.5h;運用公式（1）、（2）、（3）計算出單風(fēng)險指標(biāo)評估值、風(fēng)險類評估值以及綜合風(fēng)險評估值;記錄兩種方法分析數(shù)據(jù)，從中隨機選取五個時間點的風(fēng)險分析數(shù)值，將其作為實驗數(shù)據(jù)，具體如表2所示。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)利用JGF軟件計算出兩種方法的一致性系數(shù)，一致性系數(shù)取值范圍在0～1之間，其表示分析結(jié)果與實際結(jié)果的一致性程度，系數(shù)值越接近1說明分析結(jié)果與實際結(jié)果越相符合，分析精度越高。實驗將兩種方法的一致性系數(shù)作為實驗結(jié)果，對兩種方法對比。

2.2 實驗結(jié)果分析

根據(jù)JGF軟件計算得出的兩種方法一致性系數(shù)，對比兩種分析方法，實驗結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，此次設(shè)計方法分析結(jié)果的一致性系數(shù)在0.94～0.99之間，高于傳統(tǒng)方法，說明此次設(shè)計方法分析的結(jié)果基本與實際值相符，能夠準(zhǔn)確描述中小機場空中交通管制運行風(fēng)險，具有良好的適用性和可行性，能夠滿足中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析精度需求。

3? 結(jié)語

本文以SHEL模型分析理論作為理論依據(jù)，設(shè)計一個新的中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析方法，通過合理篩選風(fēng)險類和風(fēng)險因素，利用SHEL模型分析風(fēng)險值和風(fēng)險等級，經(jīng)過實驗論證，證明本次設(shè)計分析方法具有較高的可信度，相對于傳統(tǒng)方法更適用于中小機場空中交通管制運行風(fēng)險分析，為中小機場空中交通管制運行提供安全保障。本文研究尚有不全面之處，今后會對大型機場空中交通管制運行風(fēng)險分析進(jìn)行深入研究，促進(jìn)民航產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。

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