空管系統(tǒng)安全觀體系的建立和應(yīng)用

董守杰

（民航華北空管局 北京市 100621）

隨著1962年航天運(yùn)輸時(shí)代的出現(xiàn)，系統(tǒng)安全現(xiàn)代學(xué)科隨之產(chǎn)生，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，避免事故的最有效方法就是在設(shè)計(jì)和研制階段消除或減少危害和危險(xiǎn)。國(guó)際民航組織[1]（以下簡(jiǎn)稱ICAO）于2001年11月在附件11中推薦各締約國(guó)空中交通服務(wù)機(jī)構(gòu)中建立安全管理體系（SMS），ICAO于2006年正式頒布了《ICAO SMM 安全管理手冊(cè)》（DOC9859 AN/460），要求各國(guó)對(duì)已實(shí)施的SMS進(jìn)行安全審計(jì)工作認(rèn)證，至2008年，ICAO規(guī)定為達(dá)到航空安全運(yùn)營(yíng)可接受的安全管理水平，相關(guān)國(guó)家國(guó)必須建立國(guó)家安全綱要（SSP）。隨著SMS[2]以及SSP等安全管理理念的引入，國(guó)際民航界提出了將各附件中有關(guān)安全管理的條款整合、完善后形成一個(gè)新的附件的要求。FAA[3]的系統(tǒng)安全過(guò)程是一種以達(dá)到系統(tǒng)安全為目的的，邏輯清楚的工程方法，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)定義、系統(tǒng)安全分析、糾正錯(cuò)誤、檢驗(yàn)與實(shí)際運(yùn)行形成閉環(huán)過(guò)程，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，安全過(guò)程隨著系統(tǒng)的發(fā)展或因識(shí)別出新的問(wèn)題而不斷重復(fù)進(jìn)行。

我國(guó)安全管理體系[4]于1999年開(kāi)始編輯并試運(yùn)行自己的規(guī)范化運(yùn)行手冊(cè)，意味著我國(guó)民航空管安全管理由之前的經(jīng)驗(yàn)管理模式進(jìn)入了科學(xué)管理新模式，通過(guò)系統(tǒng)地管理影響空管運(yùn)行安全的因素，制定相關(guān)法規(guī)、政策，提出相應(yīng)改善措施，以此來(lái)將不安全事件發(fā)生率降低到可接受的范圍內(nèi)。隨著民用航空事業(yè)不斷發(fā)展，帶來(lái)的空管運(yùn)行保障壓力與相對(duì)落后的空管系統(tǒng)安全管理之間的矛盾日益凸顯，為了確保安全運(yùn)行，空管系統(tǒng)運(yùn)行常常會(huì)犧牲一定的效率和容量來(lái)保障安全，系統(tǒng)安全觀在空管系統(tǒng)的運(yùn)行是必要的。本文針對(duì)傳統(tǒng)安全觀在空管安全管理的問(wèn)題，確定系統(tǒng)安全觀運(yùn)用的必要性，提出系統(tǒng)安全觀應(yīng)用。

1 空管系統(tǒng)安全潛在效益

目前我國(guó)正在由民航大國(guó)向民航強(qiáng)國(guó)跨越，民航系統(tǒng)的安全是跨越的基礎(chǔ)保障，也是服務(wù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的保障，傳統(tǒng)安全觀已不能適應(yīng)當(dāng)前空管的持續(xù)發(fā)展。我國(guó)傳統(tǒng)空管系統(tǒng)安全管理工作面臨的主要問(wèn)題包括：安全管理水平發(fā)展不均衡，受外部環(huán)境影響大；法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系有待進(jìn)一步完善；空管安全管理技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力不足；安全管理觀念仍比較落后；系統(tǒng)安全觀在安全管理中的應(yīng)用不夠。傳統(tǒng)安全觀已不能適應(yīng)民航空管發(fā)展的需要，需要建立系統(tǒng)安全觀。

系統(tǒng)安全觀是以系統(tǒng)的眼光來(lái)看待發(fā)展的問(wèn)題，考慮問(wèn)題更全面、對(duì)民航的發(fā)展具有預(yù)判性，能為民航持續(xù)發(fā)展建立支撐體系，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)安全管理理念的創(chuàng)新與實(shí)踐，能夠提高民航空管系統(tǒng)人員的整體素質(zhì)，轉(zhuǎn)變安全管理觀念，從被動(dòng)接受管理，向主動(dòng)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)過(guò)渡，逐漸形成一種主動(dòng)作為向系統(tǒng)化管理要安全的安全文化氛圍，使安全生產(chǎn)形成人們一種自覺(jué)的需求。運(yùn)用系統(tǒng)安全觀管理空管安全系統(tǒng)，做好空管系統(tǒng)發(fā)展的頂層規(guī)劃，提前謀劃好管制運(yùn)行安全的整體布局，做好資源整合儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)科學(xué)備份以提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全裕度，做好全國(guó)流量管理規(guī)劃建設(shè)，合理利用空域資源，實(shí)現(xiàn)軍民航一體化運(yùn)行融合協(xié)調(diào)發(fā)展，運(yùn)行信息共享，提高運(yùn)行效率和安全系數(shù)。

傳統(tǒng)安全觀通常體現(xiàn)為管理矛盾沖突，對(duì)抗是傳統(tǒng)安全管理的矛盾體現(xiàn)，而處罰往往是傳統(tǒng)安全管理的最終結(jié)果，這已不能適應(yīng)民航空管發(fā)展的需要。通過(guò)建立系統(tǒng)安全觀，采用積極的、全方位的科學(xué)管理方法，進(jìn)行趨勢(shì)性的預(yù)判，合理高效的事先管理好潛在的危險(xiǎn)源，科學(xué)的系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)自我完善和自我更新，由傳統(tǒng)安全觀逐步過(guò)渡到系統(tǒng)安全觀，并通過(guò)系統(tǒng)安全實(shí)現(xiàn)民航強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)效益增長(zhǎng)。

2 空管系統(tǒng)安全觀建立

空管系統(tǒng)安全觀是將空中交通管制、飛行和設(shè)備運(yùn)營(yíng)三者結(jié)合，管制為飛行提供管制服務(wù)，飛行又為管制提供反饋信息，而空管設(shè)備運(yùn)營(yíng)是管制為飛行提供管制服務(wù)的基礎(chǔ)，同時(shí)又作用于飛行，三者之間即有聯(lián)系又相互獨(dú)立，通過(guò)尋找三者之間的樞紐貫通，實(shí)現(xiàn)平衡統(tǒng)一而建立。空管系統(tǒng)安全觀的建立要分為兩個(gè)層面，戰(zhàn)略層面和戰(zhàn)術(shù)層面[5]。

戰(zhàn)略層面將管制、飛行和設(shè)備運(yùn)營(yíng)三方面有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，平衡三者之間的掣肘，同時(shí)利用各自優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)其它方面改進(jìn)，進(jìn)而提升安全裕度，使得系統(tǒng)安全得以全面提升。首先要對(duì)空管面臨業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果制定戰(zhàn)略規(guī)劃。根據(jù)民航發(fā)展情況對(duì)空管關(guān)鍵指標(biāo)的分析，中國(guó)未來(lái)空中交通運(yùn)輸發(fā)展各項(xiàng)指標(biāo)快速提高，帶來(lái)了更多的安全運(yùn)行壓力，進(jìn)一步提高保障能力和服務(wù)水平，從而提高安全裕度，確保系統(tǒng)安全[6]。其次在飛行運(yùn)行方面，分析全國(guó)民航增長(zhǎng)情況，制訂與之相適應(yīng)的空管運(yùn)行保障資源，用以平衡飛行增長(zhǎng)的需求，使其在相對(duì)的時(shí)間周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。空管設(shè)備是民航空管及整個(gè)民航運(yùn)輸業(yè)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是國(guó)家交通體系的重要組成部分，要以系統(tǒng)安全觀去指導(dǎo)空管設(shè)備運(yùn)行，制定合理的規(guī)劃發(fā)展藍(lán)圖，構(gòu)建安全、先進(jìn)、高效空管設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)。

戰(zhàn)術(shù)層面是在系統(tǒng)安全管理過(guò)程中利用有效的管理手段，將管制、飛行和設(shè)備運(yùn)營(yíng)在實(shí)際運(yùn)行中存在的潛在安全管理風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的管控，以此確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全，安全評(píng)估是系統(tǒng)安全管理戰(zhàn)術(shù)層面核心工作之一。通過(guò)事件樹(shù)分析法、故障樹(shù)分析法、蝶形分析法、專家評(píng)估法、計(jì)算機(jī)仿真法等安全評(píng)估方法對(duì)空管系統(tǒng)進(jìn)行事前評(píng)估和事后跟蹤，為空管系統(tǒng)安全運(yùn)行提供保障。

3 空管系統(tǒng)安全評(píng)估技術(shù)

空中交通管理安全評(píng)估過(guò)程一般包含運(yùn)行系統(tǒng)描述，危險(xiǎn)源(Hazard)的辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)管控、編寫評(píng)估報(bào)告等步驟[7]。未來(lái)，將人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)（Big Data）、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與安全評(píng)估相結(jié)合，能支持更加系統(tǒng)、科學(xué)對(duì)管制、飛行和設(shè)備運(yùn)營(yíng)進(jìn)行評(píng)估應(yīng)用，更好地發(fā)揮安全評(píng)估。

在空管安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中，基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對(duì)航班運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括航跡數(shù)據(jù)、飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)、流控?cái)?shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、協(xié)同數(shù)據(jù)等，根據(jù)基于機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對(duì)航班運(yùn)行中的管制員飛行員對(duì)話、飛行員意圖進(jìn)行分析，對(duì)可能遭遇的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和分析。同時(shí)通過(guò)探索挖掘歷史航班數(shù)據(jù)，建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，可為未來(lái)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提前預(yù)警預(yù)測(cè)。

表1：風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重程分類度表

3.1 系統(tǒng)描述

在進(jìn)行安全評(píng)估時(shí)，需要進(jìn)行系統(tǒng)描述。系統(tǒng)描述是實(shí)施安全評(píng)估的基礎(chǔ)，可采用5M模型[8]，從任務(wù)（Mission）、人員（Man）、設(shè)備（Machine）、管理（Management）和環(huán)境（Media）五個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述。

3.2 危險(xiǎn)源識(shí)別

在危險(xiǎn)源辨識(shí)中，從人員、設(shè)備、環(huán)境和管理及其交互等方面入手進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)。在識(shí)別過(guò)程中，可通過(guò)人工智能中語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等技術(shù)，對(duì)管制員飛行員陸空對(duì)話，空域環(huán)境等進(jìn)行危險(xiǎn)源持續(xù)識(shí)別。危險(xiǎn)源識(shí)別考慮因素：

（1）目標(biāo)任務(wù)的復(fù)雜性；

（2）管制員、技保人員及相關(guān)人員；

（3）設(shè)施設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)變化；

（4）空域環(huán)境與地面運(yùn)行環(huán)境；

（5）管理規(guī)章與程序等。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)分析

危險(xiǎn)源辨識(shí)過(guò)程完成后，應(yīng)當(dāng)對(duì)危險(xiǎn)源的每項(xiàng)可能后果都進(jìn)行詳細(xì)分析，確認(rèn)后果發(fā)生的可能性和嚴(yán)重度，從而確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并判讀每個(gè)后果的風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受，最后給出相應(yīng)的緩解步驟。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)管控

一般情況下風(fēng)險(xiǎn)控制措施及安全建議包括：空中交通管理（ATM）運(yùn)行單位建立必要的運(yùn)行手冊(cè)、程序、檢查單，優(yōu)化運(yùn)行程序等；強(qiáng)化人員專項(xiàng)培訓(xùn)，尤其針對(duì)管制員、技術(shù)保障人員工作方式、工作習(xí)慣變化大的方面；加強(qiáng)與空中交通管理運(yùn)行相關(guān)單位的協(xié)調(diào)等。

3.5 編寫安全評(píng)估報(bào)告

在上述工作的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)施設(shè)備變更的安全評(píng)估形式形成明確的評(píng)估結(jié)論，并針對(duì)實(shí)施變更存在的問(wèn)題及應(yīng)當(dāng)采取的改進(jìn)、緩解措施提出建議。最后，對(duì)設(shè)施設(shè)備變更進(jìn)行安全評(píng)估后形成安全評(píng)估報(bào)告。

4 空管系統(tǒng)安全觀應(yīng)用

空管運(yùn)行系統(tǒng)安全來(lái)源于人、機(jī)、環(huán)、管要素相互作用而進(jìn)行保障，將從人、機(jī)、環(huán)、管四個(gè)方面論證系統(tǒng)安全的應(yīng)用。

在系統(tǒng)安全觀建立中首先要考慮人的因素，要結(jié)合空管系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)從引進(jìn)人、培養(yǎng)人、使用人三個(gè)階段考慮，合理規(guī)劃人力資源匹配，通過(guò)建立有效的激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行需求分析和需求實(shí)現(xiàn)，激發(fā)主觀能動(dòng)性[9]，建立人員培訓(xùn)體系，做好人與空管運(yùn)行資源的匹配結(jié)合。

空管設(shè)備是為空管系統(tǒng)運(yùn)行提供技術(shù)平臺(tái)和實(shí)施手段的基礎(chǔ)，空管設(shè)備主要分為通信、導(dǎo)航、監(jiān)視三大類。目前空管設(shè)備是以各地區(qū)分局為單位進(jìn)行屬地化管理，不利于實(shí)現(xiàn)全國(guó)空管系統(tǒng)設(shè)備統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。根據(jù)系統(tǒng)安全觀進(jìn)行設(shè)備的統(tǒng)一新建和更新，在進(jìn)入使用管理中，建立一套管理體系，確保空管系統(tǒng)運(yùn)行安全。

空管運(yùn)行系統(tǒng)環(huán)境需要確定安全管理領(lǐng)域制度框架，完善安全標(biāo)準(zhǔn)制度；把握特殊氣象條件、不停航施工等關(guān)鍵少數(shù)環(huán)境影響；利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，搜集航班運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，打造安全支撐平臺(tái)；領(lǐng)導(dǎo)以上率下，做到模范帶頭，并在工作中貼近基層，培養(yǎng)良好安全文化。

空管運(yùn)行系統(tǒng)管理因素，根據(jù)空管系統(tǒng)三級(jí)組織的職能定位，研究權(quán)責(zé)統(tǒng)一的人財(cái)物管理模式，建立統(tǒng)一的空管設(shè)備保障體系，進(jìn)一步加大國(guó)內(nèi)科研能力，建立統(tǒng)一的設(shè)備運(yùn)行測(cè)試驗(yàn)證機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步完善和加強(qiáng)人員資質(zhì)管理，建立統(tǒng)一的信息通報(bào)機(jī)制[10]。

基于空管運(yùn)行系統(tǒng)安全管理人、機(jī)、環(huán)、管四個(gè)維度分析，人的因素是系統(tǒng)安全觀建立中的根本因素激，設(shè)備因素是空管系統(tǒng)管理工作的基礎(chǔ)，環(huán)境因素是空管系統(tǒng)安全管理工作的保障，管理因素是空管系統(tǒng)安全管理工作的手段。人、機(jī)、環(huán)、管四個(gè)因素之間即相互促進(jìn)，又相互制約，綜合考慮、平衡發(fā)展四個(gè)方面的過(guò)程就是不斷建立和完善系統(tǒng)安全觀的過(guò)程。系統(tǒng)安全觀建立的關(guān)鍵是平衡，最終的目的是在平衡中求穩(wěn)定。

5 結(jié)語(yǔ)

航空活動(dòng)快速增長(zhǎng)，我國(guó)空管系統(tǒng)面臨著很大挑戰(zhàn)，將系統(tǒng)安全觀應(yīng)用于空管系統(tǒng)，能夠以系統(tǒng)的眼光來(lái)看待發(fā)展的問(wèn)題，提前謀劃好管制運(yùn)行安全的整體布局，提高運(yùn)行效率和安全系數(shù)。本文通過(guò)分析傳統(tǒng)安全觀在空管系統(tǒng)中的安全隱患，說(shuō)明系統(tǒng)安全觀應(yīng)用的必要性，進(jìn)而從戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)層面建立空管系統(tǒng)安全觀，進(jìn)行安全評(píng)估技術(shù)的描述，最后從人、機(jī)、環(huán)、管四個(gè)方面論證系統(tǒng)安全的應(yīng)用。