以交通流量增長為基礎的空中管制安全風險問題分析

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，航空航天行業也在快速的發展，我國的航空的運輸量也隨之不斷的增長，這就使交通管制對于安全風險問題的壓力在不斷的提高。由于空中交通流量的持續的增加下的安全風險的產生是一個相互作用、協同耦合的過程，其一般是具有明顯的非線性、開放和動態的特征，為了更加直接的顯示出風險變量的關聯性，可以構建相應的空管安全風險動態預警的模型。

關鍵詞：空中交通流量；管制安全；風險分析

自從20世紀初飛機的誕生開始，其安全的問題就一直是人們所關注的重要的問題，特別的是對一些由于飛行錯誤和失誤上所引發的安全事故更加的重視。隨著對飛行安全的重視，提出了通過積極主動的管理的方式來對于安全的風險進行監管，把安全管理的重點放到事故預防前的管理階段上。隨著對于空中管制安全風險預警模型的研究，可以有效的計算出風險事件所發生的頻率以及設備出現的故障，可以有效的分析出飛機失效的分布，通過對于其分析的過程實現了基于概率的風險的預警，此方法也會受到數據的有效統計以及概率確定的準確性的影響。

1 基于交通流量增長為基礎的空中管制安全風險問題研究方法

1.1 系統動力學在空管安全風險問題中的優勢

對于動力學系統來說，其最主要的功能就是對于反饋的信息進行科學的分析和研究，另外，它也是認識和解決系統問題的一門交叉性的綜合學科，其是綜合了自然科學和社會科學的一門橫向學科。由于此種原因，系統力學能夠對于一些非線性的、高階的和時變比較復雜的系統問題進行有效的解決。通過對于系統動力學有效的運用，可以進行相應的仿真的實驗，在實驗的過程當中，要對于系統的各個變量的變化規律要進行一定程度上的定量的研究。根據動態力學的這些優點，將其運用到相關的實驗研究當中，可以達到比傳統的方式更強的優勢性。在傳統的計量預警的模型下，必須要參考大量的歷史數據，但是，空中的安全監管領域起步發展比較晚，并沒有大量豐富的歷史的數據，所以就難以滿足模型的構建要求。然而，運用動力學系統來對于空中管制在安全風險的預警模型的構建，就沒有對于歷史的數據進行相關的要求，另外動力學系統中函數之間的關系相對的比較靈活，可以對擬合、統計和綜合的評價等有關的方面進行靈活的運用，并且可以對于這些方法進行有效的組合，從而使其發揮出最大的優勢。此外，動力學系統的運用可以實現對于系統的流圖以及因果關系的有效建立，這些都將對流量增長下各個管制安全風險因素的作用規律和其變化的趨勢進行直接有效的描述，對于其在實踐領域當中的運用起到很大的推動作用。

1.2 在系統動力學下的安全風險預警模型的建構

目前，隨著民用航空交通的快速發展，人流量迅速的提高，因此，建立相關的風險預警模型進行分析作用是非常有必要的，系統動力學就是一種比較理想的方法。要想對于系統動力學進行有效的應用，并且能夠合理準確的構建出安全風險預警的模型，需要做好以下幾方面的工作。

首先，在進行研究之前要進行深入的調查，在調查的過程中，要收集一些相關有效的資料以及數據進行參考和研究，在此基礎之上，要根據流量增長的實際情況，對于安全隱患所處的狀況提出合理的假設。其次，要對于提出的假設進行篩選和排除，選擇出最主要的風險對象，并且要對于模型的邊界進行有效的確定。而后，對于風險的因素進行一定的分析，在此基礎上繪制出有效的系統流圖，并且要根據數據的來源和其完善的程度建立有效的函數關系動力學的方程式，從而在流圖的基礎之上直觀的建立管制安全風險預警的模型。最后，要對于數據進行有效的利用，在此的基礎上進行仿真的調試工作，對仿真的結果進行分析和研究，保障安全風險預警模型的操作。

2 空中交通管制安全風險的動力學預警模型的構建

2.1 空中交通管制安全風險預警模型假設以及系統邊界的確定

為了使分析的過程得到進一步的簡化，合理的確定系統的內部變量，針對其空中管制安全風險的模型構建提出了一些假設，主要的假設有以下四種。

假設1：在目前預測的航空運輸量年增長的基礎之上，其管制的單位需要對于管制航空飛行器的流量，以管制的空域利用率以及空域的管理能力作為約束的條件，在其預設的時間范圍內保持其增長。

假設2：管制的風險應該以整體風險的最終狀態的變量為非量剛性變量，只需要考慮到風險流在在其系統要素的變化，不需要考慮系統之外的其他風險防范措施的影響。

假設3：環境以及管理的子系統的相關變量只是作為輔助的變量進行計量，不需要作為狀態變量進行計量。

假設4：其管制行為的實現，相對于飛行流量的增長來說，其在不同的程度上都有一定的延遲現象。

基于對這四種模型的假設，以人員、機械、環境、管理各個子系統的風險為基礎，按照風險流在系統中的傳導和演化等運動的規律，對于系統模型的邊界進行一定程度上的確定。一般情況下，在對于模型的邊界進行確定的時候，要遵循一定的原則，首先要對于其相關的狀態變量來進行確定，然后將其確定之后的狀態載體進行歸類和排列。完成以上工作之后，再對研究的所有變量來進行最后的確定，準確的了解到是受到了哪些狀態變量的控制作用。因為認知存在著一定的局限性，所以很難對于所有的模型都進行全部的分析，對于這種情況，我們可以通過對于外生、內生以及不考慮因素這三個部分來進行模型邊界的界定。

2.2 空中交通管制安全風險系統流圖的構建

在空中管制安全風險預警模型構建的過程中，系統力學模型的繪制工作的一個十分重要的環節。在繪制時，首先要進行一定的訪談調研的工作，然后在此基礎之上要對于系統運行的狀況進行更加細致和深刻的描述，通過這樣的方法來對于風險要素之間的邏輯關系進行有效的刻畫，要明確其中相關的變量，從而實現了通過反饋和控制來反應系統的行為，而且還要對于影響系統行為的風險變量要進行一定的預警的監控。最后，要結合所有和空中管制安全風險的類型、模型邊界點的設置以及特征相關的因素，并且要根據安全風險人員、機械、環境、管理之間相互的作用來進行系統流圖的構建。在系統流圖構建中，主要有六個流位變量、九個流速變量以及二十八個輔助變量。

3 結束語

隨著空中交通流量的逐漸的增加，空中安全風險監控已經成為所要關注的重要的問題，建立相關的空中交通管制安全風險預警模型，對于空中安全風險有一定的預防作用。

參考文獻

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