基于灰色聚类的机场跑道侵入人为风险综合评价浅析论文

基于灰色聚类的机场跑道侵入人为风险综合评价浅析论文

引 言

随着民航事业的快速发展，航空器及其运载量也不断攀升。航空班次和线路的增加在为方便旅客和进一步发展民航事业做出贡献的同时，也对机场运营造成了较大压力。跑道作为机场的重要组成部分，在机场运行中起着承上启下的重要作用，而跑道侵入则成为威胁民航安全的较为严重的风险之一。在跑道侵入风险日益增加的背景下，本文选择从跑道侵入安全风险中最严峻、最重要的人为风险出发，进行机场飞行区跑道侵入人为风险的综合评价，为我国民航跑道侵入人为风险的风险防范提供方法指导。

目前，国内外对于机场风险跑道侵入人为风险的评价多从飞行员、空管人员及车辆驾驶员等人员类型的角度展开，或从通话、协调、环境、记忆等人为失误类型方面进行探讨，采用层次分析法、模糊综合评价法、人因可靠性、模糊集和改进的TOPSIS方法[3]、改进关联函数等方法进行跑道侵入风险的评价。结合国内外相关研究成果，本文从人为风险致因出发进行类别界定，即从人为因素、设备设施因素、环境因素、管理因素四方面分别导致的人为风险进行分类。国内外学者探讨了灰色聚类在风险评价中的应用，如将灰色聚类与场景识别相结合进行动态安全的评估，运用于海外项目贷款风险评价等，并与层次分析法、集对分析法、网络分析法等相结合进行软件项目风险、公租房等建筑施工项目安全风险及上市公司信用风险等的评价，但在民航安全风险评价中的应用鲜见。由于机场跑道侵入人为风险数据的采集难度较大，保存的历史数据有限，而运用灰色聚类进行综合评价时对样本的数量要求较小，本文将定性分析与定量分析相结合，采用灰色聚类的方法对专家组指标评分的结果进行统计分析，最终对机场跑道侵入人为风险进行综合评价，得出各指标所处的风险等级及机场跑道侵入人为风险的风险等级，提高专家评分结果的可靠性。

一、指标权重的确定

根据文献查阅，国内外学者多从人员类型或人为失误类型进行机场跑道侵入人为风险的归类。导致人为风险发生的因素主要有：情景意识丧失、省略复述、分心、驾驶舱资源管理崩溃、偏离标准操作程序、缺乏交流、通讯中断、不熟悉机场标志、缺乏在塔台机场上的工作经验、没有使用机场图、不听从指令等，以空管人员、飞行员和车辆驾驶员等人员类别进行风险划分，各类人员间存在较多共性指标，指标间耦合度较高;以通话、协调、环境、记忆等人为失误类型为标准划分，较难兼顾风险源全面性和一级指标的概括性，并将增加风险评价的难度，降低风险评价结果的准确性。基于此及实地调研结果，本文按风险致因将人为风险划分为人员因素导致的人为风险、设备设施因素导致的人为风险、环境导致的人为风险和管理因素导致的人为风险四类，分别将影响因素归并至四大类，分别总结归纳出专业技能、敬业程度等二级指标。运用层次分析法进行指标筛选最终确定机场跑道侵入人为风险评估指标体系。机场跑道侵入人为风险评估指标体系包括人-人风险、机-人风险、环-人风险和管-人风险等4个一级风险指标。其中人-人风险包括专业技能、敬业程度、身心素质和语言能力等4个二级指标，对许可和指令发布的理解程度等14个三级指标;机-人风险包括通信设备、飞行区设备和空管设备等3个二级指标，通信设备故障率等7个三级指标;环-人风险包括自然环境、机场环境和工作环境等3个二级指标，能见度等8个三级指标;管-人风险则包括规章制度和人员培训等两个二级指标，工作执行标准程度等4个三级指标。机场跑道侵入人为风险评价指标包括定性指标和定量指标，在进行阈值确定时，应区别对待。本文采用定性分析与定量分析相结合的方法进行指标阈值的确定。对于有历史数据可循的指标，结合历史数据采用波动原则法进行指标阈值的确定;对于无历史数据可循的指标，采用专家征询法进行指标阈值的确定;对于机场有明确规定的指标，遵循民航机场的相关规定制定指标的阈值。

二、人为风险综合评价

国内外对于风险综合评价方法的研究较为成熟，主要包括定性综合评价法、定量综合评价法以及集成综合评价法。所谓定性综合评价法即依附于行业专家主观思维的评价方法;定量综合评价法则是通过科学的统计分析进行风险可能性或严重性的评价;将两者相结合即形成集成综合评价法。每一种评价方法均有其优劣，通过其适用条件、优劣的比较，从而确定运用何种方法进行机场跑道侵入人为风险综合评价。

本文拟采用灰色聚类方法和专家打分方法相结合对机场跑道侵入人为风险进行综合评价。首先，机场跑道侵入风险指标数据相对不完整，通过灰色区域的白化，能提高评价的精确度;其次指标数据的获取样本很难得到，故适用于小样本的分析方法;再者，灰色聚类能降低专家打分结果的主观性，保证评价的科学性和客观性。

TH机场跑道侵入人为风险处于正常等级，其中指标“能见度”、“塔台视线清晰程度”、“工作量”和“工作压力”处于中度预警级别，存在一定风险，风险尚在可控范围内;指标“信息判断错误率”、“飞行区管理规定违反率”、“注意力分散导致事故发生率”、“使用不标准用语次数”、“通信信号干扰频率”和“飞行区障碍设施完整性”处于轻度预警级别，存在一定的风险。以上分析结果与实地调研内容相符合。首先，国家政策和规定导向的培训力度的增加。TH机场的培训时间和培训水平都有所加强，故这两项指标处于正常级别的概率较高。而培训的加强，虽然在一定程度上使得工作人员技能有所提升，但也变相增加了其工作量和工作压力。其次，武汉雾霾天气对机场工作产生一定影响。能见度和塔台视线清晰程度等反应净空状况的指标处于中度预警级别的概率较大。再者，空难发生所带来的工作压力的增加和规划化操作执行的严格。随着近期国内外对于空中交通安全空前的关注，导致机场安全管理工作有所加强，规则制度和工作标准的"执行更加严格，在造成违规行为出现的同时，也带来工作人员工作量和工作压力的增加。此外，机场硬件设施较为完善，工作人员基本操作技能扎实。机场在地面雷达、操控界面、设备等方面的硬件设施相对较为完善，为机场安全工作的展开提供了良好的基础。工作人员基础技能相对较为扎实。另一方面，个别指标可能因为受访人员的主观影响造成一定偏差，如工作量、工作压力风险偏高，受访人员主观的感受可能对其结果产生了一定影响。

根据以上结论及分析，TH机场在防范机场跑道侵入人为风险时，首先应提高观测设备性能，加大设备设施投入，引进更先进、精密的观测设备，确保塔台清晰度，以降低能见度等天气状况对工作的影响。其次应减少岗位职责外工作，合理规划培训时间和形式，避免因兼顾日常职责与突发性培训等为工作人员增加工作量，造成额外的压力;实时监测人员工作状态和身体状况，及时、正确地疏导工作人员的工作压力，预防造成工作人员工作懈怠或行为差错的出现。再者应加强规章制度和工作条例的学习与考核，降低工作人员对管理规定的违反率，并保持严格的规章制度和工作条例等执行标准，对工作人员违规行为、不标准用语进行及时地警告和纠正，以避免造成更严重的后果。

三、结 论

本文在文献研究和调查研究的基础上，从人-人风险、机-人风险、环-人风险和管-人风险四方面构建了机场跑道侵入人为风险评价指标体系。运用波动原则法与专家征询法分别确定了定性、定量指标的阈值。针对机场跑道侵入人为风险影响因素主观性较强、信息不明确等特征，结合指标阈值构建各指标的三角白化权函数，构建基于灰色聚类的风险评价模型，并进行算例分析。结果直观地反映了机场跑道侵入人为风险各指标及整体风险等级，有利于机场采取对应措施治理风险源，降低、规避跑道侵入人为风险，减少事故征候、安全事故的发生，更好地保障旅客安全，维护机场正常运营秩序。