中国民航跑道侵入事件严重程度等级计算及预防措施

<正>随着全世界民航空中交通量的增长,跑道侵入的不安全事件数量急剧增加,严重威胁着航空安全。根据国际民航组织(ICAO)《防止跑道侵入手册》(Doc9870 AN/463)中的定义,跑道侵入是指在机场发生的任何航空器、车辆或人员误入指定用于航空器着陆和起飞的地面保护区的情况。该手册还根据事件严重程度将跑道侵入划分为A至E共5个等级,同时该手册还包含了一个跑道侵入严重等级计算器(RISC),它能够为跑道侵入事件严重等级划分提供快速简便及标准统一的方法。本文利用RISC计算器,通过对近10年我国民航发生的跑道侵入事故征候进行定量测算和分析,给出了跑道侵入不安全事件的相关预防措施和建议。一、计算工具RISC简介RISC软件由ICAO提供,受软件著作     

预防跑道侵入 防止航空器地面相撞

随着我国军、民航飞行量的迅猛增长，加之许多机场改扩建后机场平面布局日趋复杂，近年来军、民航跑道侵入事件不断增多。跑道安全是航空安全的一个重要组成部分，跑道侵入（Runway Incursion）问题是对航空安全的一个严重威胁，全球航空业都在为解决这一问题而努力。     

跑道侵入风险评价的改进网络层次分析法研究

跑道侵入事件已成为威胁航空安全运行的重要因素之一。基于系统工程的思想,从机场、空中交通管制、航空公司三个方面分析造成跑道侵入事件发生的主要因素及其关联关系,并建立风险评价指标体系;利用三角模糊数对传统的网络层次分析法进行改进,基于此建立跑道侵入风险评价研究模型;通过实例分析,找出对跑道侵入风险产生影响的主要因素。结果表明:所用方法可行有效,能够反映出风险因素之间的相互关系,降低了主观判断对指标权重的影响程度,有助于制定预防跑道侵入事件发生的有效措施;管制员工作负荷、管制员情景意识丧失、飞行员操作偏差/疏忽为产生跑道侵入的主要风险因素。     

跑道侵入严重度本体建模及等级划分研究

为研究致险因素对跑道侵入严重度的影响,从知识建模角度出发,构建了跑道侵入严重度划分的领域本体模型.采用石川图针对跑道侵入严重度划分问题进行因果分析;进而以跑道场景要素为导向构建本体模型;应用FaCT++推理机对实际案例分析推理,结合DL query 模块辅助验证推理结果.结果表明,本体推理可以支持跑道侵入严重度划分,验证了模型的有效性.     

基于FIS-CREAM方法的人为差错风险评估

人为差错是影响航空安全的重要风险因素之一。文章根据飞机驾驶人因特点,结合具体飞行任务,基于模糊推理系统构建飞机驾驶人为差错风险量化模型,以识别飞机操纵过程中关键人为差错并确定人为差错的风险严重性,进而评估航空飞行安全。该方法不仅考虑了人为差错的概率,还考虑了人为差错对驾驶舱系统的影响,并提出了人为差错概率、差错影响概率和人为差错后果作为驾驶舱人为差错风险评估的量化指标。选择进近阶段任务作为研究对象并进行案例分析,实验结果表明,该模型能够精确描述人为差错风险严重性与风险指标之间的关系,降低了专家判断的主观性对结果的影响,且有效解决了数据不足引起的不确定性等问题。     

多重入口跑道的防跑道侵入

<正>近年来,随着飞行流量的持续增加,机场结构的日益复杂,跑道侵入的事件和类型也逐渐增多。为增加跑道的使用率,提高机场容量,很多机场跑道是多重进入跑道,特别在一些大型机场由于复杂的机位滑行道结构和候机楼布局等原因,拥有更多的跑道入口。多重跑道入口的存在给实际管制运行带来很大便利,提高了跑道的使用率,增加了塔台管制指挥的灵活性,但多重入口也给防止跑道侵入带来更大难度,运行风险更高。本文主要以北京首都国际机场发生的多重入口跑道侵入事件为案例进行分析,并针对该类跑道侵入类型提出了改进措施和建议,以降低跑道侵入的风险。     

基于NSCT和半张量积在防跑道侵入检测技术的研究

为进一步提高跑道侵入告警系统的自动化水平,降低设施设备安装维护成本等问题,通过摄像设备获取机场场面的视频图像数据,采用稀疏表示对视频图像数据集进行检测处理;通过利用NSCT算法优化,结合半张量积,对样本数据集进行跟踪训练;根据单目摄像机测距建立坐标转换和测距模型,对机场场面航空器与跑道中线的距离进行准确测量,根据地面保护区设置合适的阈值实现跑道侵入告警。实验结果表明,优化后的模型图像重构质量提高了7.07%,平均处理时间降低了21.95%,模拟环境下跑道侵入告警准确率为95.2%。模型重构质量好,处理时间快、实时性好、准确率高,可以为预防跑道侵入事件的发生提供方法支持。     

基于人为因素的航空安全模糊综合评价研究

人为因素的控制是航空安全事故预防与控制的关键,通过分析人为因素对航空安全的影响,结合各方面专家的研究成果,建立了基于人为因素的航空安全综合评价体系,利用层次分析法确定了各评价指标权重,构建了模糊综合评价模型,并对人为因素对航空安全的影响进行了综合评价,得出了影响航空安全主要人为因素的综合评价等级。研究结果表明,航空安全状态良好,可以达到飞行安全的目的。     

跑道入侵及预防

随着航空市场的迅猛发展以及航空系统的容量限制,跑道入侵越来越受到航空界的关注。目前美国联邦航空局(FAA)已把跑道入侵作为航空安全的头等大事来抓;近年     

一起波音飞机跑道不安全事件的分析

飞机一旦在跑道出现故障,将长时间占用跑道,对其他飞机的正常起降产生影响、威胁航空安全。针对波音飞机的一起跑道不安全事件,采用故障诊断和受力分析相结合的方法,定性与定量地分析了故障原因,并提出了相应的安全建议。     

民用飞机机载跑道入侵预警系统仿真验证

民用飞机在低能见度的机场跑道滑行时,存在发生跑道入侵的风险。国内外民航史记载了数次因跑道入侵事件导致的飞机在机场地面相撞而机毁人亡的严重事故。近年来,越来越多的人选择飞机作为长途出行的交通工具,使得全球大型国际机场的年吞吐量剧增,导致跑道入侵事件时有发生。各国民用航空管理组织对跑道入侵事件的关注度持续上升,航空公司需要在机上安装一套地面避撞系统,来避免跑道入侵事件的发生。本验证项目基于某大型机场的动态地图建立了一个机载跑道入侵预警系统原型,建立了飞机在机场滑行的平面四向运动模型,设定了不同安全等级的跑道入侵预警算法,定义了多种飞机跑道入侵场景,最终在MATLAB/Simulink和FlightGear中进行二维平面仿真和三维立体仿真,验证了系统解决方案的有效性和算法的正确性。     

跑道侵入概念中的地面保护区研究

为了便于信息交换、数据对比以及不安全事件的研究、分析和防范,亟待明确跑道侵入的外延与内涵。目前国际民航组织关于“跑道侵入”概念中存在一个“地面保护区”的术语,业内人士对其理解不尽相同。在综合考虑升降带、端安全区、仪表着陆系统场地保护区、无障碍区域、障碍物评价面等限制条件的基础上,对地面保护区的划设提出了明确的意见。结论支持并丰富了国际民航组织有关跑道侵入的定义。     

Review of Airport Surface Movement Radar Technology

Runway incursion is defined by the FAA as "any occurrence at an airport involving an aircraft, vehicle, person or object on the ground that creates collision hazard or results in a loss of separation with an aircraft taking off, intending to take off, landing or intending to land." A summary of how severe this problem is can be found in a 2001 hearing before the Subcommittee on Aviation. Surface movement radar (SMR) technology has evolved over the years as part of an effort to mitigate runway incursion risks and enhance airport capacity. Surface movement surveillance systems of various types have been installed in major airports as early as the 1960s, and have kept evolving. The most recent system currently being deployed in the US by the FAA is the airport surface movement detection equipment model X (ASDE-X) system. In this system, unlike previous systems, the surface movement radar is just one of several sensors that are used in addition to transponder multilateration and GPS-based position reports, referred to as automatic dependent surveillance - broadcast or ADS-B; however, the SMR is a key subsystem. This paper contains an overview of the state-of-the-art SMR technology and provides an introduction on the use of radar technology for this commercial application. It focuses on the architecture, characteristics and technology of the radar sensor, the characteristics of the clutter and how it affects the performance, effects of multipath, automatic detection and comparison of several sensor architectures. Sensis Corporation has recently completed the testing of a new, improved SMR, which is now part of ASDE-X system. This paper summarizes the main features of this radar     

遗传算法在飞机着陆调度问题上的应用

用遗传算法对飞机着陆调度问题的两个方面:队列顺序的确定和跑道指派进行了研究.队列顺序采用飞机编号的单一整数染色体编码方案,配合相应的变异、交叉算子,避免了后代非法解的问题.跑道指派则在适值函数计算中,基于对列最短的原则来加以确定,避免了对队列顺序和跑道指派进行分别编码.算例研究了单跑道与双跑道两种情况.计算结果表明,这种编码方案以及变异、交叉算子对这一问题具有很好的效果,可在普通PC机上实现雷达扫描周期内的实时计算要求.     

民用机场快速出口滑行道位置优化

位置合理的快速出口滑行道可有效提高跑道容量。通过提出候选出口最优位置假设,证明了跑道快速出口位置是一个候选最优位置的自然有限集。介绍了不同机型跑道占有时间的计算方法,并以最小加权跑道占用时间为目标函数．建立了确定最优出口位置的数学模型。并针对该模型提出了基于时间多项式的动态规划算法,给出了快速出口滑行道的定位计算方法。以大连机场为例,计算得到了该机场快速出口滑行道的合理数量与位置.     

不同运行模式下跑道容量评估技术研究

跑道容量的大小是机场能否进行高效率运行的一个关键因素,准确评估出跑道的理论容量对机场的实际运行有着至关重要的作用.对单跑道的理论容量进行建模,在单跑道的基础上研究了近距跑道与远距跑道的不同运行模式下的跑道容量数学模型,根据相关机场具体的数据对模型进行验证,并用SIMMOD PLUS仿真软件对机场的场面实际运行情况进行仿真,通过计算出的跑道理论容量与仿真出的空侧容量对比,结果表明机场跑道理论容量计算模型具有较好的实用性.     

机场近距平行跑道间距和入口错开的选择研究

研究了近距平行跑道规划中的两个关键问题,即跑道中心线间距和端部入口错开。根据不同跑道基准代字组合,给出了近距平行跑道间距的建议值。讨论了跑道入口错开及其不同实现方式对相关平行进近、跑道运行模式、地面运行与效率的影响,给出了入口错开的决策建议。     

飞机地面滑行动力响应分析

本文从机场跑道不平度准则出发,基于功率谱概念,介绍了测定跑道不平度随机变量的基本方法.对跑道不平度功率谱曲线的拟合和飞机地面滑行动力响应进行初步分析。