基于管制運行滿意度的設備運行風險評估實例

梁巧琴

摘 要：隨著民航運輸量的不斷增長，空管支撐設備的角色越來越重要，如何合理評估備運行風險是擺在我們面前的一個重要課題，隨著我國民航由高速發展轉向高質量發展，空中交通管理也將更加注重運行服務的品質，本文通過闡述將管制運行滿意度因素融入設備運行風險評估之中從而完善和細化評價方法和體系的過程和實例，旨在為提升設備運行風險評估的科學性和完整性，同時為應急處置、維護維修、巡檢優化、隱患評估提供參考。

關鍵詞：民航;空中交通管理;設備運行;風險評估;實例分析

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0228-02

0 引言

隨著我國經濟高速發展，航空運輸需求日益增加，空中交通的飛行總量和密度快速攀升，空管作為航空運輸保障的核心，近年來，在保障技術手段和自動化程度等方面取得了長足的進步，在設備配置規模上達到了世界先進水平，隨著我國民航由高速發展轉向高質量發展，空中交通管理也將更加注重運行服務的品質，空管設備運行的管理也將向保障空管服務高品質發展和滿足管制運行滿意度的方向前進，設備運行風險管理是設備運行管理的關鍵環節，如何完善和細化評價方法和體系及將管制運行滿意度因素融入其中具有顯著的意義[1-2]。

1 現狀

空管設備服務是指利用空管設備為管制員、航空器以及其他相關用戶提供的直接或間接的服務過程，主要包括：通信、導航、監視和綜合四個方面，對應到空管服務上可具體為：自動化系統融合雷達、ADS-B、CPDLC、報文等信息的監視服務;內話系統融合甚高頻、地地通信等的通信服務;盲降、導航臺、星基等導航設施提供的進近指引、航路導航等導航服務;管綜系統提供飛行計劃、流量信息、氣象、情報資料等綜合支撐服務。當前設備運行評價體系主要參考《民用航空器事故征候標準》、《空管設備故障分類等級標準（試行）》等規范性文件和標準，設備運行評估指標主要包括：體現狀態的完好率、體現功能的正常率和體現多重保障服務的保障率;針對設備故障對系統功能及管制單位運行的影響程度進行分類（I、II、III）、分級（A、B、C、D）;針對設備性能、配置以及在運行中的作用和要求劃分等級（A、B、C）。當前的設備運行評價指標主要從設備運行時長、信號功能、故障后對管制運行造成的影響以及設備配置重要性方面進行考慮，總體上，是基于服務失效的后果性評估體系，缺乏從設備保障到空管運行服務品質的對應過程和量化聯系，其評價結果往往與空管服務品質的感知不相匹配，可能會存在放大或忽略運行風險的可能。

2 評估技術

2.1 基本方法

當前風險評估的主流技術是運用FMECA風險評判準則，該準則可以將風險量化，并根據數值判斷風險的嚴重程度，具體來講就是將各種保障失效的嚴重性、可能性和被探測度相乘從而得出其風險優先值[3-4]：風險優先值=嚴重度（S）×可能性（O）×探測度（D）。

2.2 優化思路

FMECA在當前設備運行風險評估的應用存在以下兩個方面可以進一步優化：

（1）在嚴重度的建立過程中充分考慮空管運行品質的影響而不僅僅局限于空管服務失效或降級的影響;（2）當前評估方法在空管設備運行風險評估中不包含探測度的利用，增加探測度應用可以提升評估完整性。

3 實例分析

3.1 指標設計

（1）建立設備服務管制滿意度。設備服務應當與空管品質相適應，由于目前空管運行品質尚無完整、成熟的量化參考體系，參考模糊評價的方法，本文引入設備服務管制滿意度即管制員對設備服務的質量進行評價的方法將設備服務與空管運行品質相關聯，管制滿意度可以通過專家評分的方式獲得，設備服務管制滿意度既要考慮管制席位動態容量，也要考慮管制員對設備操作的主觀感受和操作負荷，根據各單位實際設備使用及空域管制情況得出不同分值，以TWR管制席位VHF服務為例，按照現場主用優先的使用習慣，VHF滿意度主用內話及全面覆蓋的主頻的主用臺點滿意度均為100，當需要啟用備用頻率、備用系統或應急系統時，會對使用便利性或飛行容量方面造成影響，管制專家可根據實際情況進行分數調整，具體評分如下[5-6]：

主用系統（滿意度100），臺點配置主頻A臺點、主頻B臺點、主頻C臺點互為備用（滿意度100），D臺點為補盲臺點無法全面覆蓋（滿意度60），備頻A臺點全覆蓋（滿意度90）;備用系統（滿意度90），臺點配置主頻A臺點（滿意度100）、備頻B臺點（滿意度90）;應急遙控盒（滿意度70），臺點配置主頻D臺點（滿意度100）。

VHF服務由內話系統及VHF臺點共同組成，可以把實現某席位VHF服務看成內話及VHF臺點間冗余服務的組合，對于一個具有冗余組件的系統而言，其綜合滿意度可按照各環節滿意度疊加的方式計算即S=S1+S2+S3+…Sn。從而得出各組合的滿意度如下：

主用內話：主頻A臺點200、主頻B臺點200、主頻C臺點200、主頻D臺點160、備頻A臺點190;備用內話：主頻A臺點190、主頻B臺點180;應急遙控盒：主頻A臺點170。

（2）建立服務滿意度與失效嚴重性的對應關系。現行嚴重度標準僅能覆蓋嚴重度較高的情況，這些嚴重度在某區域甚至地區級發生的概率較低，日常服務極少能達到此類嚴重等級，需要根據設備服務管制滿意度進行完善，參考標準如下：

等級10：事故征候及事故，對應服務滿意度為0。

等級9：通信導航監視設施設備中斷服務，導致航空器返航、備降、中斷起飛、復飛（中止進近）、盤旋等待或者避讓;通信導航監視設施設備中斷服務，導致管制單位改變管制服務方式，或者實施45分鐘（含）以上流量控制;主干通信傳輸網（ATM、本地通信傳輸網、衛星通信網）發生節點的系統性癱瘓，或者系統中的主要運行業務的傳輸路由全部中斷;上述對應服務滿意度為0。

等級8：通信導航監視設施設備中斷服務，導致管制單位實施15分鐘（含）以上且45分鐘以內流量控制;陸空通信雙向聯系中斷，且未構成事故征候;某臺點所有頻率失效，且故障持續時間達72小時含以上;上述對應服務滿意度為0。

等級7：設備服務缺失導致15分鐘（不含）以內流控;某臺點所有頻率失效，且故障持續時間達72小時不含-24小時（含）;現有頻率無法完整提供該扇區甚高頻服務;使用應急內話備頻;上述對應服務滿意度為160。

等級6：塔臺使用其他區域備頻;使用應急內話主頻;某臺點所有頻率失效，且故障持續時間達24小時（不含）以下;上述對應服務滿意度為170。

等級5：主用內話故障，使用備用內話備頻;對應服務滿意度為180。

等級4：使用備用內話主頻;使用主用內話備頻;上述對應服務滿意度為190。

等級3：使用備用內話主頻;主用主頻僅有一個臺點可用;上述對應服務滿意度為190*2或200*1。

等級2：主用內話及主頻各臺點正常，無備頻服務;主用主頻2個以上個臺點可用;上述對應服務滿意度為200*2。

等級1：1-2個主頻臺點故障;1-3個備頻臺點故障;上述對應服務滿意度為200*3或200*2。

監視服務、導航服務、綜合服務等嚴重度評價也可以參照上述方案進行完善。

3.2 服務失效事件分析

（1）案例場景。航班繁忙時段同時出現如下故障：因A臺站傳輸中斷，導致雷達A服務失效，同時A臺點的所有頻率失效;自動化一個備用席位故障。

（2）獲取服務失效的嚴重度、頻度及探測度。上述故障我們可以獲取VHF、雷達及自動化三種服務因素失效，從TWR席位來看，A臺點VHF服務失效影響一個主頻、一個備頻的失效;雷達服務方面則僅剩滿意度為90/60的雷達B覆蓋;自動化服務則未受直接影響，僅剩一個備用席位可用。從而可用得出不同服務的嚴重度：

VHF服務嚴重度對應3;雷達服務嚴重度對應4;雷達B單獨運行約1小時后出現間歇性大面積丟目標現象，管制實施15分鐘以內流控，此時滿意度為60，嚴重度升至管制不可接受的7;自動化服務嚴重度對應1。

從近十年的故障記錄來看，VHF主用主頻僅有一個臺點可用的服務失效五年共發生1起，雷達單雷達覆蓋的失效一年共發生4起，自動化單席位故障一年發生1起。三個服務因素失效的可能性分別為3、7、6[7]。

從服務失效探測度角度看，故障原因明確，設備均配置備份手段，有完善應急措施，探測度均為1。

（3）獲取風險值。風險值（RPN）指嚴重度（S）和可能性（O）及探測度（D）三項數字之乘積。因此我們可以獲取三個服務因素失效的風險優先值：

VHF服務失效風險優先值：9;

雷達服務失效風險優先值：28（雷達B運行平穩時）或7×7×1=49（雷達B出現丟目標引起流控時）;

自動化服務失效風險優先值：6。

（4）對故障風險值進行分析。從風險優先值來看，現場維護人員應當優先處理風險值最高的雷達服務失效，只有雷達A恢復正常才能使風險值有明顯下降，因雷達服務失效出現的嚴重度一度上升至不可容忍的7級，因此需要從雷達優化、更新改造、隱患排查、風險管控等方面著手減少該嚴重度的出現，對于傳輸鏈路也需要考慮是否加入新的運營商加強保障或者加強與運營商溝通協調，采取有效措施降低風險值。其余VHF及自動化服務失效風險值較低且備份應急手段充分，可以通過通報協調方式提醒，將處理重點放在雷達信號恢復上。

4 結語

空管設備運行管理的趨勢是保障空管服務高品質發展，設備運行的風險管理是設備運行管理的關鍵環節，通過引入管制服務滿意度將空管服務品質與設備運行風險評估相關聯，對當前設備運行風險評價體系進行補充，符合空管設備運行管理的發展趨勢。根據現有架構及運行模式，獲取不同服務失效的可能性;通過故障存儲不同的應急備份手段，獲取不同服務失效的探測度;根據服務失效后果獲取嚴重度，可獲取不同設備故障的風險優先值，對于不同類型故障的運行維護優化及安全績效管理進程有一定推動作用，也可為應急處置、維護維修、巡檢優化、隱患評估提供參考。

參考文獻

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[3] 陶建峰，王少萍，姚一平.計算機輔助FMECA與FTA正向綜合分析方法研究[J].北京航空航天大學學報，2000（06）：663-665.

[4] 姬鐘景.FMECA分析方法研究[J].科技廣場，2013（01）：29-31.

[5] 唐家文.空管系統設備供應商模糊綜合評價[J].科技創新導報，2018，15（02）：14-15.

[6] 周波.基于空管數據的管制現場運行品質分析[D].四川：中國民用航空飛行學院，2018.

[7] 國際民航組織.安全管理手冊（ICAO DOC9859）[S].2013.