基于FCM混合模型指标关联下的航班风险评估研究

发布时间：2020-03-30 13:06

【摘要】：安全问题一直是民航运输业最为关注的话题。近年来,全球的航空事故时有发生,事故征候次数的增多也反映了民航风险管理的不足,减少事故征候和潜在风险的发生,都迫切要求在理论研究上不断加强航空运输风险管理。航班安全是航空运输安全的核心内容,如何构建有效的航班运行风险评估方法,具有重要的研究价值。首先,为了精准评估出航班运行风险,本文基于当前国内外民航风险评价方法与指标体系的理论现状,从“人-机-环-管”四个维度筛选出影响航班安全运行的重要指标,构建了航班运行风险指标体系。针对现实环境中风险指标间存在相互关联的问题,本文基于模糊认知图理论(FCM)构建了航班风险评估模型,以伊春空难为例,分别评估得到航班飞行前后的风险值,验证了该模型的可行性。进一步,考虑到指标体系的层次性,构建基于FCM和网络层次分析法的航班风险评估混合模型。利用FCM的推理机制通过仿真得到各风险指标的动态演化过程。再运用决策试验与实验室法分析获得影响航班风险的主要因素,针对这些关键指标,设计改进情景,计算不同改进方案的效果,为航班运行控制提供有效的决策优化方向。最后,考虑航班风险系统外部的关联关系,构建了FCM-Choquet混合模型,有效解决了多系统间关联影响问题。利用λ模糊测度和Choquet积分集结各子系统的评估值;在此基础上,利用FCM推理方法,考虑各子系统间的关联影响,以Choquet积分集结的系统评估值为初始状态值,进行仿真迭代,系统各状态值最终稳定得到的评估值即为各子系统在关联影响下的最终评估值。本文围绕民航运输业的航班运行安全这一热点话题展开研究,梳理国内外相关研究方法,以指标间关联关系为切入点,研究分析了指标间关联关系对航班运行风险的影响;针对风险指标体系过大,对每一架航班的风险评估研究较少这一实际问题,从系统仿真的角度,建立考虑指标关联性的评估单架航班的数学模型,方便航空承运人快速评估得到航班运行风险,从而实现风险的主动管控。
【图文】：

民用航空,民航业,全球,国内经济

（Safety Management System，SMS），同时也颁布了一系列政策，其中《安是明确指出：安全管理体系的核心是风险管理。安全风险管理涵盖风险识重度分析、风险预警、风险的缓解与消除。航班运行作为航空安全的核心安全中至关重要。这就要求航空公司在运行控制时，能够协调机组、机务派、空管、机场等多个部门和人员，，对运行风险能有效识别、预警以及控各国对航空安全问题的关注与研究，根据近几年来的安全事故统计数据分航空事故发生率及事故征候已经显著减少。2011 年至 2016 年全球范围内 125 起降至 75 起，全球事故率下降了 40%。ICAO 每年对近五年的民航数据 ICAO 发布的《Safety Report》统计报告中显示[2]，综合全球航班架次数全球百万架次事故率是 3.1，即每三百万架次起飞的飞机中有一架发生了全球百万架次事故率是 2.1，是有史以来最低的记录。但死亡人数并未减少，由于 MH370 和 MH17 等重大恶性空难事故的频发，全年因航空事故死亡如图 1.1 所示是 2011-2016 年世界范围内的民用航空事故数及死亡人数。客带来了生命及财产的巨大损失，给全球的发展与进步带来了阻力，它同为民航的安全建设继续努力。

事故征候,统计分析报告,民用航空,中国民航

图 1.2 2011-2016 年我国民用航空事故及事故征候数近几年的《中国民航不安全事件统计分析报告》[3]，2016 年，在世界经济状态下，我国民航运输也仍保持稳定的增长，如图 1.3 所示，全行业运输3%，旅客周转量也保持着 15%的增长率。民航运输业的高增速快发展对了巨大的挑战。2015 年，我国民航业发生通用航空事故 9 起，事故征候亡人数达到 12 人。而 2016 年，我国发生通用航空事故 10 起，死亡人年都有所增加，如图 1.2 所示，全年航空运输事故征候共发生 519 起。从飞行事故的分析中可以看出我国民航安全水平在很大程度上得到了提高，和事故征候的次数仍旧很高。相较于 21 世纪初，由于运输量的高速增长候次数增加了很多。事故征候次数的增多也反映了民航风险管理的不足，在风险发生的可能性，对于降低航空事故率有重大的意义。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F562

【参考文献】