基于管制运行满意度的设备运行风险评估实例

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：随着民航运输量的不断增长，空管支撑设备的角色越来越重要，如何合理评估备运行风险是摆在我们面前的一个重要课题，随着我国民航由高速发展转向高质量发展，空中交通管理也将更加注重运行服务的品质，本文通过阐述将管制运行满意度因素融入设备运行风险评估之中从而完善和细化评价方法和体系的过程和实例，旨在为提升设备运行风险评估的科学性和完整性，同时为应急处置、维护维修、巡检优化、隐患评估提供参考。
　　关键词：民航;空中交通管理;设备运行;风险评估;实例分析
　　中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0228-02
　　0 引言
　　随着我国经济高速发展，航空运输需求日益增加，空中交通的飞行总量和密度快速攀升，空管作为航空运输保障的核心，近年来，在保障技术手段和自动化程度等方面取得了长足的进步，在设备配置规模上达到了世界先进水平，随着我国民航由高速发展转向高质量发展，空中交通管理也将更加注重运行服务的品质，空管设备运行的管理也将向保障空管服务高品质发展和满足管制运行满意度的方向前进，设备运行风险管理是设备运行管理的关键环节，如何完善和细化评价方法和体系及将管制运行满意度因素融入其中具有显著的意义[1-2]。
　　1 现状
　　空管设备服务是指利用空管设备为管制员、航空器以及其他相关用户提供的直接或间接的服务过程，主要包括：通信、导航、监视和综合四个方面，对应到空管服务上可具体为：自动化系统融合雷达、ADS-B、CPDLC、报文等信息的监视服务;内话系统融合甚高频、地地通信等的通信服务;盲降、导航台、星基等导航设施提供的进近指引、航路导航等导航服务;管综系统提供飞行计划、流量信息、气象、情报资料等综合支撑服务。当前设备运行评价体系主要参考《民用航空器事故征候标准》、《空管设备故障分类等级标准（试行）》等规范性文件和标准，设备运行评估指标主要包括：体现状态的完好率、体现功能的正常率和体现多重保障服务的保障率;针对设备故障对系统功能及管制单位运行的影响程度进行分类（I、II、III）、分级（A、B、C、D）;针对设备性能、配置以及在运行中的作用和要求划分等级（A、B、C）。当前的设备运行评价指标主要从设备运行时长、信号功能、故障后对管制运行造成的影响以及设备配置重要性方面进行考虑，总体上，是基于服务失效的后果性评估体系，缺乏从设备保障到空管运行服务品质的对应过程和量化联系，其评价结果往往与空管服务品质的感知不相匹配，可能会存在放大或忽略运行风险的可能。
　　2 评估技术
　　2.1 基本方法
　　当前风险评估的主流技术是运用FMECA风险评判准则，该准则可以将风险量化，并根据数值判断风险的严重程度，具体来讲就是将各种保障失效的严重性、可能性和被探测度相乘从而得出其风险优先值[3-4]：风险优先值=严重度（S）×可能性（O）×探测度（D）。
　　2.2 优化思路
　　FMECA在当前设备运行风险评估的应用存在以下两个方面可以进一步优化：
　　（1）在严重度的建立过程中充分考虑空管运行品质的影响而不仅仅局限于空管服务失效或降级的影响;（2）当前评估方法在空管设备运行风险评估中不包含探测度的利用，增加探测度应用可以提升评估完整性。
　　3 实例分析
　　3.1 指标设计
　　（1）建立设备服务管制满意度。设备服务应当与空管品质相适应，由于目前空管运行品质尚无完整、成熟的量化参考体系，参考模糊评价的方法，本文引入设备服务管制满意度即管制员对设备服务的质量进行评价的方法将设备服务与空管运行品质相关联，管制满意度可以通过专家评分的方式获得，设备服务管制满意度既要考虑管制席位动态容量，也要考虑管制员对设备操作的主观感受和操作负荷，根据各单位实际设备使用及空域管制情况得出不同分值，以TWR管制席位VHF服务为例，按照现场主用优先的使用习惯，VHF满意度主用内话及全面覆盖的主频的主用台点满意度均为100，当需要启用备用频率、备用系统或应急系统时，会对使用便利性或飞行容量方面造成影响，管制专家可根据实际情况进行分数调整，具体评分如下[5-6]：
　　主用系统（满意度100），台点配置主频A台点、主频B台点、主频C台点互为备用（满意度100），D台点为补盲台点无法全面覆盖（满意度60），备频A台点全覆盖（满意度90）;备用系统（满意度90），台点配置主频A台点（满意度100）、备频B台点（满意度90）;应急遥控盒（满意度70），台点配置主频D台点（满意度100）。
　　VHF服务由内话系统及VHF台点共同组成，可以把实现某席位VHF服务看成内话及VHF台点间冗余服务的组合，对于一个具有冗余组件的系统而言，其综合满意度可按照各环节满意度叠加的方式计算即S=S1+S2+S3+…Sn。从而得出各组合的满意度如下：
　　主用内话：主频A台点200、主频B台点200、主频C台点200、主频D台点160、备频A台点190;备用内话：主频A台点190、主频B台点180;应急遥控盒：主频A台点170。
　　（2）建立服务满意度与失效严重性的对应关系。现行严重度标准仅能覆盖严重度较高的情况，这些严重度在某区域甚至地区级发生的概率较低，日常服务极少能达到此类严重等级，需要根据设备服务管制满意度进行完善，参考标准如下：
　　等级10：事故征候及事故，对应服务满意度为0。
　　等级9：通信导航监视设施设备中断服务，导致航空器返航、备降、中断起飞、复飞（中止进近）、盘旋等待或者避让;通信导航监视设施设备中断服务，导致管制单位改变管制服务方式，或者实施45分钟（含）以上流量控制;主干通信传输网（ATM、本地通信傳输网、卫星通信网）发生节点的系统性瘫痪，或者系统中的主要运行业务的传输路由全部中断;上述对应服务满意度为0。 　　等级8：通信导航监视设施设备中断服务，导致管制单位实施15分钟（含）以上且45分钟以内流量控制;陆空通信双向联系中断，且未构成事故征候;某台点所有频率失效，且故障持续时间达72小时含以上;上述对应服务满意度为0。
　　等级7：设备服务缺失导致15分钟（不含）以内流控;某台点所有频率失效，且故障持续时间达72小时不含-24小时（含）;现有频率无法完整提供该扇区甚高频服务;使用应急内话备频;上述对应服务满意度为160。
　　等级6：塔台使用其他区域备频;使用应急内话主频;某台点所有频率失效，且故障持续时间达24小时（不含）以下;上述对应服务满意度为170。
　　等级5：主用内话故障，使用备用内话备频;对应服务满意度为180。
　　等级4：使用备用内话主频;使用主用内话备频;上述对应服务满意度为190。
　　等级3：使用备用内话主频;主用主频仅有一个台点可用;上述对应服务满意度为190*2或200*1。
　　等级2：主用内话及主频各台点正常，无备频服务;主用主频2个以上个台点可用;上述对应服务满意度为200*2。
　　等级1：1-2个主频台点故障;1-3个备频台点故障;上述对应服务满意度为200*3或200*2。
　　监视服务、导航服务、综合服务等严重度评价也可以参照上述方案进行完善。
　　3.2 服务失效事件分析
　　（1）案例场景。航班繁忙时段同时出现如下故障：因A台站传输中断，导致雷达A服务失效，同时A台点的所有频率失效;自动化一个备用席位故障。
　　（2）获取服务失效的严重度、频度及探测度。上述故障我们可以获取VHF、雷达及自动化三种服务因素失效，从TWR席位来看，A台点VHF服务失效影响一个主频、一个备频的失效;雷达服务方面则仅剩满意度为90/60的雷达B覆盖;自动化服务则未受直接影响，仅剩一个备用席位可用。从而可用得出不同服务的严重度：
　　VHF服务严重度对应3;雷达服务严重度对应4;雷达B单独运行约1小时后出现间歇性大面积丢目标现象，管制实施15分钟以内流控，此时满意度为60，严重度升至管制不可接受的7;自动化服务严重度对应1。
　　从近十年的故障记录来看，VHF主用主频仅有一个台点可用的服务失效五年共发生1起，雷达单雷达覆盖的失效一年共发生4起，自动化单席位故障一年发生1起。三个服务因素失效的可能性分别为3、7、6[7]。
　　从服务失效探测度角度看，故障原因明确，设备均配置备份手段，有完善应急措施，探测度均为1。
　　（3）获取风险值。风险值（RPN）指严重度（S）和可能性（O）及探测度（D）三项数字之乘积。因此我们可以获取三个服务因素失效的风险优先值：
　　VHF服务失效风险优先值：9;
　　雷达服务失效风险优先值：28（雷达B运行平稳时）或7×7×1=49（雷达B出现丢目标引起流控时）;
　　自动化服务失效风险优先值：6。
　　（4）对故障风险值进行分析。从风险优先值来看，现场维护人员应当优先处理风险值最高的雷达服务失效，只有雷达A恢复正常才能使风险值有明显下降，因雷达服务失效出现的严重度一度上升至不可容忍的7级，因此需要从雷达优化、更新改造、隐患排查、风险管控等方面着手减少该严重度的出现，对于传输链路也需要考虑是否加入新的运营商加强保障或者加强与运营商沟通协调，采取有效措施降低风险值。其余VHF及自动化服务失效风险值较低且备份应急手段充分，可以通过通报协调方式提醒，将处理重点放在雷达信号恢复上。
　　4 结语
　　空管设备运行管理的趋势是保障空管服务高品质发展，设备运行的风险管理是设备运行管理的关键环节，通过引入管制服务满意度将空管服务品质与设备运行风险评估相关联，对当前设备运行风险评价体系进行补充，符合空管设备运行管理的发展趋势。根据现有架构及运行模式，获取不同服务失效的可能性;通过故障存储不同的应急备份手段，获取不同服务失效的探测度;根据服务失效后果获取严重度，可获取不同设备故障的风险优先值，对于不同类型故障的运行维护优化及安全绩效管理进程有一定推动作用，也可为应急处置、维护维修、巡检优化、隐患评估提供参考。
　　参考文献
　　[1] 侯敬.大数据时代空管设备数据的再利用、重组和扩展[J].科学技术创新，2018（14）：88-89.
　　[2] 李平.空管自动化系统概述[J].科技广场，2011（06）：72-74.
　　[3] 陶建峰，王少萍，姚一平.计算机辅助FMECA与FTA正向综合分析方法研究[J].北京航空航天大学学报，2000（06）：663-665.
　　[4] 姬钟景.FMECA分析方法研究[J].科技广场，2013（01）：29-31.
　　[5] 唐家文.空管系统设备供应商模糊综合评价[J].科技创新导报，2018，15（02）：14-15.
　　[6] 周波.基于空管数据的管制现场运行品质分析[D].四川：中国民用航空飞行学院，2018.
　　[7] 國际民航组织.安全管理手册（ICAO DOC9859）[S].2013.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-14861121.htm