空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式及方法研究

唐遠(yuǎn)飛

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在運(yùn)輸領(lǐng)域當(dāng)中，航空運(yùn)輸已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步，隨著我國(guó)空中交通運(yùn)輸量的不斷增大，空中交通所面臨的環(huán)境也日益復(fù)雜。在這樣的背景下，人們對(duì)于空中交通安全問題就更加關(guān)注?？罩薪煌ü苤剖蔷S護(hù)空中交通安全的重要手段，能夠從源頭上避免空中交通事故的發(fā)生。利用有效的空中交通管制，采取有效的模式及方法，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警，對(duì)于維護(hù)空中交通安全發(fā)揮著重要的意義。

關(guān)鍵詞：空中交通管制；安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策；模式；方法

前言：航空運(yùn)輸是一種較為先進(jìn)的運(yùn)輸方式，具有快速、高效、便捷等特點(diǎn)，因而近年來受到越來越多人的選擇。隨著我國(guó)空中交通流量的不斷增加，在對(duì)人們交通需要進(jìn)行滿足的同時(shí)，也給空中交通的安全性造成了更大的壓力。由于飛行間隔的縮短，飛機(jī)在飛行過程中，一旦無線通信受到干擾，或飛錯(cuò)高度層，將很有可能造成空中交通安全事故?？罩薪煌ü苤谱鳛榇_保空中交通安全的重要手段，其安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式及方法至關(guān)重要，對(duì)于空中交通安全的維護(hù)也有著重要的意義。

一、空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)的概念及特點(diǎn)

空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)指的是在一些因素的影響下，空中交通管制系統(tǒng)發(fā)生故障，進(jìn)而引發(fā)空中交通安全事故。在空中交通管制當(dāng)中，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是對(duì)空中交通安全問題進(jìn)行預(yù)警，通過風(fēng)險(xiǎn)來預(yù)測(cè)事故。有效的控制交通風(fēng)險(xiǎn)，能夠使安全事故的發(fā)生得到有效的降低。在空中交通管制當(dāng)中，發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)的原因較為復(fù)雜，在進(jìn)行判定的過程中，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)安全原理及經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確分類安全隱患。對(duì)于事故發(fā)生原因，應(yīng)對(duì)外界因素進(jìn)行全面考慮[1]。由于空中交通安全問題的誘因、機(jī)制、層次較為復(fù)雜，因而空中交通安全問題的產(chǎn)生因素往往相互結(jié)合，形成更為復(fù)雜的系統(tǒng)。在空中交通管制系統(tǒng)中，包括了外部系統(tǒng)及內(nèi)部系統(tǒng)，外部系統(tǒng)指的是其它航空公司的航線，內(nèi)部系統(tǒng)則是指環(huán)境、氣候等條件。

二、空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的現(xiàn)狀

空中交通管制的主要目的，在于對(duì)空中交通的正常秩序進(jìn)行維護(hù)，避免不同航空器時(shí)間發(fā)生相互影響或安全事故。預(yù)警理論最早出現(xiàn)于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，從20世紀(jì)60年代開始，逐漸向安全領(lǐng)域轉(zhuǎn)變，并且在預(yù)警信號(hào)指數(shù)、擴(kuò)散指數(shù)、合成指數(shù)等出現(xiàn)的基礎(chǔ)上，逐漸產(chǎn)生并得到發(fā)展。在空中交通管制當(dāng)中，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能夠發(fā)揮出重要的作用。在空中交通風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理當(dāng)中，主要包括了安全信息傳遞、風(fēng)險(xiǎn)控制效果評(píng)估、控制風(fēng)險(xiǎn)、尋找風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估、潛在風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別等內(nèi)容。通過預(yù)警能夠?qū)Π踩鹿蕽撛诘恼T因、征兆等進(jìn)行判斷、識(shí)別、監(jiān)測(cè)、報(bào)警。同時(shí)，預(yù)警機(jī)制還能夠?qū)Σ涣嫉陌l(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行自主預(yù)控和矯正。相關(guān)研究表明，對(duì)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)早期預(yù)報(bào)、早期預(yù)測(cè)進(jìn)行加強(qiáng)，采用蒙特卡洛、數(shù)學(xué)運(yùn)算等方法進(jìn)行計(jì)算，從而能夠更加快速、準(zhǔn)確的識(shí)別和評(píng)估安全事故。

不同的國(guó)家和地區(qū)在設(shè)計(jì)與管控空中管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模式的過程中，會(huì)采用不同的方法和手段。例如，在歐洲空中管制當(dāng)中，對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)、預(yù)測(cè)技術(shù)等進(jìn)行了應(yīng)用，對(duì)空管風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估與控制，采用了系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的方法進(jìn)行。在美國(guó)安全飛行基金會(huì)，則利用了相互關(guān)系、飛行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)的模糊專家系統(tǒng)，能夠采用定量化的方法比較飛行風(fēng)險(xiǎn)，從而更為有效的預(yù)警和管理整個(gè)組織的安全風(fēng)險(xiǎn)。目前，在空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警當(dāng)中，主要注重給予評(píng)估方法的模型預(yù)警、構(gòu)建相應(yīng)的指標(biāo)體系、開發(fā)相應(yīng)的預(yù)警技術(shù)。不過，在具體的應(yīng)用當(dāng)中，依據(jù)指標(biāo)類型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控方法的選擇，以及針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)特征對(duì)針對(duì)性指標(biāo)體系的建立等方面，仍然存在著一定的不足。因此，在未來風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策機(jī)制的開發(fā)和執(zhí)行當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)其實(shí)踐性、針對(duì)性的提升。

三、空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式

（一）空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式的概念

在進(jìn)行某項(xiàng)決策的過程中，實(shí)際上就是為了解決相關(guān)問題，對(duì)備選方案進(jìn)行設(shè)置，然后經(jīng)過全面思考，選擇最為合適的方法執(zhí)行。在空管安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策中，應(yīng)對(duì)空管自身特定風(fēng)險(xiǎn)特征加以考慮，采用現(xiàn)代化決策手段，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化和選擇。在空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策當(dāng)中，主要包括了界定指標(biāo)閾值、選擇預(yù)警決策器、確定風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)等，這些緩解都能夠?qū)︻A(yù)警技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而使預(yù)警決策具有更高的精確性和準(zhǔn)確性。空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策機(jī)制，是在空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的不同階段，合理分析各種可能對(duì)預(yù)警效果產(chǎn)生影響的因素，通過現(xiàn)代化的決策手段，對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行選擇，以取得更為理想的預(yù)警效果。

（二）空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的目標(biāo)及模式

在空管安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策當(dāng)中，主要的目標(biāo)在于不同空管階段中的決策對(duì)象，對(duì)可能影響預(yù)警信號(hào)結(jié)果的因素進(jìn)行分析，采用現(xiàn)代化決策手段進(jìn)行判斷和優(yōu)化，從而使預(yù)警管理系統(tǒng)能夠發(fā)揮出更高的效能。在空管安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式中，主要是為了避免虛警、漏警的發(fā)生。預(yù)警決策模式應(yīng)當(dāng)對(duì)預(yù)警輸出信號(hào)準(zhǔn)確性加以確保。在預(yù)警決策模式中，預(yù)警部門首先對(duì)預(yù)警對(duì)象進(jìn)行確定，并根據(jù)預(yù)警對(duì)象，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集和整理，然后結(jié)合最初設(shè)定目標(biāo)，對(duì)最優(yōu)預(yù)警方案進(jìn)行選擇。在安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模式當(dāng)中，具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警裝置可以對(duì)數(shù)據(jù)處理發(fā)揮作用，對(duì)某一時(shí)段風(fēng)險(xiǎn)特征最明顯的影響因素進(jìn)行找出，基于重點(diǎn)的監(jiān)測(cè)。同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)在持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程中，針對(duì)不同指標(biāo)類型，能夠?qū)ψ罴丫骈撝颠M(jìn)行確定，通過不斷的優(yōu)化和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)預(yù)警決策模式的最優(yōu)化。

（三）空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式的構(gòu)建

空中交通管制主要是為了維護(hù)各類航空飛行器的運(yùn)行秩序，從而確保空中交通安全。隨著空中交通事業(yè)的快速發(fā)展，空中交通事故的發(fā)生率也在逐步增加，因此，空管部門對(duì)于空中交通管制也越來越重視。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式，從而更好的維護(hù)空中交通安全[2]?？罩薪煌ò踩L(fēng)險(xiǎn)是一種比較常見的情況，具有較為復(fù)雜的誘發(fā)原因，為了更為有效的確?？罩薪煌ò踩?，就應(yīng)當(dāng)更為有效的控制空中交通管制的安全風(fēng)險(xiǎn)?？罩薪煌ü苤凭哂惺置鞔_的目標(biāo)，在確保航空器安全運(yùn)行的同時(shí)，對(duì)交通管理系統(tǒng)進(jìn)行有效的構(gòu)建，使空中交通管理效率得到提升。

空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式，和空中交通管制系統(tǒng)是相配套的，其中融合了氣象管理、通信技術(shù)等方面的知識(shí)與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)相關(guān)職能部門的合作，能夠得出更加準(zhǔn)確的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警報(bào)告，使空中交通安全事故發(fā)生率得到有效降低。在空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式當(dāng)中，具有決策準(zhǔn)確、技術(shù)先進(jìn)、信息報(bào)送及時(shí)、事前預(yù)防等特點(diǎn)，能夠有效的維護(hù)空中交通安全。由于空中交通管制具有較為復(fù)雜的工作原理，因而應(yīng)當(dāng)對(duì)各項(xiàng)交管工作環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)，并為空中交通有序運(yùn)行提供相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方案。具體來說，首先對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行查找，包括排查、歸類等方面的內(nèi)容[3]。然后要對(duì)必要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并對(duì)信息的有效性進(jìn)行分析，將無用數(shù)據(jù)信息摒棄。然后進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)診斷、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，最后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，如果存在風(fēng)險(xiǎn)隱患，第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信息。

四、空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策方法

目前，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策當(dāng)中，較為注重空管安全風(fēng)險(xiǎn)事件的類型，他們認(rèn)為空中交通事故屬于一種大概率事件，所以，在研究風(fēng)險(xiǎn)事件的時(shí)候，可以采用類似的解決方法，對(duì)同質(zhì)問題進(jìn)行解決。在空中交通管制安全預(yù)警管理當(dāng)中，風(fēng)險(xiǎn)事件是一個(gè)重要的監(jiān)控變量。目前，空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式下，通常采取事前預(yù)防的管制方法，有效降低了風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生機(jī)率[4]。在一般情況下，由于飛機(jī)自身原因所引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)事件有所下降，很多是由于軍事沖突、雷擊等因素引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)事件，并且后果通常較為嚴(yán)重。從統(tǒng)計(jì)意義上來說，風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生，往往存在一定的周期性、時(shí)序性特點(diǎn)，因而，在空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策中，可以采用建立概率統(tǒng)計(jì)模型的方法，提升風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策的準(zhǔn)確性，從而更好的保護(hù)空中交通安全。

結(jié)論：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，航空運(yùn)輸事業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，空中交通流量也在逐漸增加。因此，我國(guó)空中交通環(huán)境日益復(fù)雜，給空中交通管制帶來了更大的挑戰(zhàn)。為了更為有效的確?？罩薪煌ò踩瑢?duì)空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式進(jìn)行建立，采取有效的管制方法，實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的提前預(yù)警，通過事前控制的原則，降低發(fā)生空中交通事故的幾率，確?？罩薪煌ㄟ\(yùn)行的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]羅帆，楊智. 空中交通管制安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警決策模式[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版），2013，02：274-278.

[2]楊智，羅帆. 基于粗糙集的空管安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)優(yōu)選[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版），2012，06：776-780.

[3]葉志堅(jiān)，王紅勇，高偉，陶媚，趙緯經(jīng)，馬嵐. 對(duì)流天氣下空域通行能力短缺預(yù)警及響應(yīng)綜述[J]. 航空計(jì)算技術(shù)，2014，05：9-14.

[4]羅帆，黃蓉蓉，汪洪蛟，周風(fēng)華. 空中交通管制員與飛行員通信風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系研究[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，05：162-166.