[發(fā)明專利]一種基于空間聚類的鳥擊事件風(fēng)險綜合防控方法

有效

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• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109214419B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵荃;尉煒;許晨晨
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于空間聚類的鳥擊事件風(fēng)險綜合防控方法，首先從歷史鳥擊事件中識別出鳥擊事件發(fā)生的主要影響因素，其次從鳥類自身屬性特征出發(fā)評價鳥類自身風(fēng)險值，結(jié)合年份因素的影響綜合評估鳥類風(fēng)險，然后，使用基于核估計的空間聚類算法進(jìn)行鳥擊事件熱點識別，得到機(jī)場中鳥擊事件熱點區(qū)域分布，最后，運用成本收益模型評價各類鳥擊防控方法。本發(fā)明能夠綜合評估鳥擊風(fēng)險，得到鳥擊事件熱點區(qū)域，評價鳥擊防控方案，最終實現(xiàn)對鳥擊事件風(fēng)險的綜合評估與防控，提升機(jī)場對鳥擊事件的預(yù)防及控制能力，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通運輸安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空間聚類的鳥擊事件風(fēng)險綜合防控方法。

背景技術(shù)

鳥擊是指飛機(jī)在起飛、飛行或降落過程中被鳥類撞擊而造成的飛行安全事件，已成為威脅航空飛行安全的重要因素之一，因鳥擊而發(fā)生的事故已被國際航空運動聯(lián)合會(FAI)定為A類空難。

隨著我國民航業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)場保障的航班量持續(xù)增加，機(jī)場面臨著日益繁重的安全運行管理壓力。據(jù)統(tǒng)計，2015年，我國共發(fā)生鳥擊事件3816起，造成事故征候185起，占各類航空事故征候總數(shù)的49.47％，是第一大事故征候類型。同時，鳥擊事件的發(fā)生勢必導(dǎo)致機(jī)場安全風(fēng)險增加，降低機(jī)場運行效率，繼而引發(fā)更多有形和無形的損失。所以，如何對鳥擊事件進(jìn)行風(fēng)險評估與防控是機(jī)場運行管理中亟待解決的重要問題。

目前國內(nèi)外學(xué)者對于鳥擊事件防控的研究依賴于以往事故的處置經(jīng)驗，僅是針對飛機(jī)抗撞擊能力的改進(jìn)以及鳥類生活習(xí)性采取的防治措施?，F(xiàn)有技術(shù)中的對鳥擊事件的風(fēng)險防控方法未考慮到鳥擊事件各風(fēng)險因素的綜合影響作用，缺乏對鳥擊事件各屬性因素之間關(guān)系的研究，且未能實現(xiàn)在空間中定量評價鳥擊事件風(fēng)險，對防控方法的評估也缺乏量化支撐。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種有效提高機(jī)場預(yù)防鳥擊事件能力的、基于空間聚類的鳥擊事件風(fēng)險綜合防控方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種基于空間聚類的鳥擊事件風(fēng)險綜合防控方法，包括以下步驟：

(1)采集歷史鳥擊事件報告中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行歷史鳥擊事件的因素識別；

(2)根據(jù)鳥類自身因素，綜合評價鳥類自身風(fēng)險值R；

(3)根據(jù)鳥類自身風(fēng)險值，結(jié)合年份變化對鳥類行為的影響，以不同權(quán)重刻畫鳥類活動隨時間變化的影響，得出鳥擊事件綜合風(fēng)險值；

(4)基于核密度的空間聚類算法進(jìn)行鳥擊事件熱點識別，對聚類結(jié)果進(jìn)行分析及評價；

(5)對頻發(fā)區(qū)域進(jìn)行鳥擊防控方案的成本收益分析，從“效益-成本”比的角度評選出最優(yōu)的防控方案。

步驟(1)所述因素識別主要包括鳥類自身因素識別和機(jī)場周圍環(huán)境因素識別。

步驟(2)中所述的鳥類自身風(fēng)險值R通過以下公式實現(xiàn)：

R＝(S+N+F+L+M)*100/5

其中，S為鳥的種類，N為相對數(shù)量，F(xiàn)為遇見頻次，L為體長系數(shù)，M為鳥類遷徙類型。

步驟(3)所述的鳥擊事件中綜合風(fēng)險值公式如下：

R_c＝r_t*R

其中，r_t為t年的權(quán)重。

所述步驟(4)包括以下步驟：

(41)根據(jù)鳥擊事件空間位置信息，進(jìn)行網(wǎng)格化分區(qū)，以網(wǎng)格內(nèi)鳥擊事件數(shù)量大于一預(yù)設(shè)閾值的網(wǎng)格作為高密度網(wǎng)格，將每個高密度網(wǎng)格及其鄰近網(wǎng)格作為一個局部計算區(qū)域；

(42)在計算區(qū)域中查找具有鄰近關(guān)系的點集，構(gòu)建該區(qū)域的密度估計函數(shù)：