基于飞行快速存储系统的重着陆风险定量评价模型

基于飞行快速存储系统的重着陆风险定量评价模型

0重陆管理风险量化评估主要进展根据飞行事故的统计数据，着陆是飞机最危险的阶段，事故和事故的发生率明显高于其他飞机阶段。目前国内学者对重着陆问题的研究主要集中于2个方面,一方面是基于飞行数据对重着陆的诊断和探测研究,如王旭辉重着陆本身是一类典型的风险事件,其发生的可能性随机变化,事件的严重程度也存在差异,目前尚没有对重着陆事件本身的风险大小进行客观定量评估的研究,笔者拟基于飞行QAR数据进行统计建模,提出一种可为航空公司飞行品质监控及风险管理提供决策支持的重着陆风险量化评估方法。1飞行品质监控QAR是一套可方便快速获取飞机运行数据的系统,它可以记录飞机整个飞行阶段的位置、运动、操纵和告警等多项参数,其数据可广泛应用飞行品质监控、飞行过程可视化仿真重现、机务维修、事故调查等。目前飞机重着陆的诊断判定主要是依赖QAR数据,关键指标是着陆接地瞬间主起落架的垂直加速度,见表1,在空地电门转换瞬间,机载QAR设备可有效记录飞机垂直加速度值的变化。2风险值的定性分析定量评价法是进行风险评估的重要方法之一,一般采用统计和计算的方法将风险发生的概率及其后果严重性相乘得出该风险的风险值,具有定性分析少、准确性高的特点2.1基于分布密度函数的接地垂直加速度通过QAR系统采集某一机型在某一历史周期内的n次航班的VAT数据,X假设该数据样本X服从正态分布N(μ,σ理论上来说,采集的样本越多,样本的均值和方差越接近于总体的期望和方差。由此可以得到该机型接地垂直加速度(verticalaccelerationtouchdown,VAT)的分布密度函数表示为:式中:G(x)为VAT的分布密度函数;μ为样本均值;σ2.2损失发生的可能性风险一般定义为一定条件下和一定时期内,由于各种结果发生的不确定性而导致行为主体遭受损失的大小以及这种损失发生可能性的大小。风险是一个二维概念,通常以损失发生的大小与损失发生的概率2个指标进行衡量,定量风险评价通常也是依据这2个指标来判断风险的大小,因此,重着陆风险定量评价模型表达为重着陆发生的可能性与严重性的乘积,如式(5)所示:式中:R其中,0<PS其中,S2.3风险等级分类由式(6)可知,P依据R2.4重陆风险评估不同航空公司或者不同飞行机队之间由于飞行水平的差异带来的重着陆风险水平是存在差别的,可进一步对前面提出的重着陆风险评价模型进行扩展,用于对整个公司或飞行机队的重着陆风险评价及比较。重着陆判定阈值一般由飞行运行部门依据规章统一制定。那么对于同一阈值,不同的分布具有不同的事件概率,如图2所示,重着陆事件发生的概率面积则为阴影区域。由图直观可见,如果机队的重着陆判定数据越集中、越向均值收敛,那么发生重着陆事件发生的可能性越低。对于某一机队确定的重着陆判定参数分布G(x)以及给定的重着陆判定阈值α,其重着陆事件发生的概率P对于同一重着陆判定阈值α,可以认为它的严重度一致,即S3重叠模型及约束为验证模型的有效性及适用性,从某航空公司Boeing737-800机队采集了该机型QAR数据293套,通过VisualBasic应用程序语言(visualbasiforapplication,VBA)编程处理得到这293个航班的VAT数据,其分布如图3所示。得出正态分布函数如式(9):依据式(6)和式(7):假定某次航班的VAT值α=1.5,由式(10)和式(11)计算出P对于给定的重着陆判定阈值α=1.6,依据扩展模型式(8)可知该机队发生重着陆事件的可能性为0.006,即每1000次着陆中可能发生6次VAT为1.6g的重着陆事件,这也和航空公司的实际统计值基本一致。此外,如果获得另外某一机队的VAT分布函数,依据式(8)计算出的可能性数值对2机队的重着陆风险进行比较。4重陆风险模型par1)基于飞行QAR数据建立了一个重着陆风险的定量评价模型,依据重着陆判定参数(接地垂直载荷)的分布函数以及相应算法对重着陆的发生可能性和严重性进行评价,并计算出最终的风险等级。2)通过应用QAR数据验证模型的适用性和可行性。结果表明,模型可用于评估单次航班的重着陆风险,也可用于预测机队重着陆风险、评价不同机队的着陆绩效。3)该模型为航空公司的飞行安全风险管理提供决策支持,对降低重着陆风险、提高飞行安全水平具有重要的现实意义。今后可推广到其他飞行不安全事件的定量风险评价及着陆性能评估。目前我国大多数航空公司对QAR数据的利用仅限于传统的超限事件管理,即通过QAR超限事件发生的等级与次数来监控航班及评估飞行员绩效,QAR数据分析人员在航班执行完后提取飞机的QAR数据,根据各个超限事件的“软、硬”监控标准来考核飞行员的驾驶水平。大多数航空公司放弃对正常数据的研究,忽视了日常数据所蕴含的价值,从某种意义上来说是忽视飞机运行风险。如果将飞行员、机队在一段时期内所有的QAR记录数据(正常数据以及超限数据