[發明專利]一種航空網絡風險評估方法

在審

• 申請號: 202010591348.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN112036679A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 管祥民;呂人力;于一
• 申請（專利權）人: 中國民航管理干部學院;浙江建德通用航空研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/10;G06Q50/30;G06K9/62
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;任佳

本發明公開了一種航空網絡風險評估方法。該方法在單個機場風險的基礎上，研究由于風險級聯帶來的更為嚴重的空域風險，進行面向空域的風險評估，有利于對空域整體運行態勢的把控。另一方面，選取機場飽和度及航班延誤此類潛在安全風險作為評估因素，從預戰術階段造成航空網絡風險的因素出發，將風險評估和做出調整措施的時間點提前，不使其發展成碰撞等重大飛行事故，減少了戰術層面高危操作。同時，航班延誤及機場飽和度是動態的，使得基于延誤和擁堵的航空網絡安全風險評估是動態的，整個航空網絡的各個空域的風險等級評估更加可靠。

技術領域

本發明涉及一種航空網絡風險評估方法，屬于民航風險評估技術領域。

背景技術

隨著我國航空運輸業的發展，航班需求量的日益增加將給已經難以應對當前需求的航空網絡帶來巨大壓力。由于有限空域內飛機數量的大量增加，導致航空網絡的延誤和擁堵將進一步惡化。航空網絡的延誤和擁堵是民航安全管理中的重要潛在風險，若航空網絡存在潛在安全風險且其處于高風險狀態，則對民航安全構成重大威脅，可能會導致民航安全水平的波動，甚至使民航形勢更加惡化。

針對航空網絡風險評估問題，現有研究對航空網絡風險的評估通常集中在航空公司維修政策、人為錯誤、飛機操作等方面。主要從事故和安全指標著手，評估飛機飛行事故的主要原因及概率，或者致力于調查人為因素導致的事故并建立因果模型，此類研究強調分析過去飛行事故前兆并探討糾正措施以防止未來的錯誤。通過飛行事故前兆進行風險評估存在較大弊端，飛行事故一旦發生就是最高級別的風險，進行此類風險評估，調整策略只能針對戰術層面，操作難度較大，反應時間短。

此外，航空網絡是一個龐大的復雜系統，飛行事故發生概率小，影響因素多，現有影響因素的選取基于低概率事件且常依賴于專家意見，具有一定的主觀性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種航空網絡風險評估方法。

為了實現上述目的，本發明采用下述的技術方案：

一種航空網絡風險評估方法，包括如下步驟：

獲取航空網絡中每個機場的相應風險時間序列，并根據給定的機場風險量化系數閾值劃分出每個時間區間對應的風險機場集和非風險機場集；其中，每個機場的相應風險時間序列包括所述每個機場在特定時間段內所有時間區間的相應風險量化系數；

根據某個時間區間對應的風險機場集及機場間航線連接關系，得到航空網絡在該時間區間內的風險機場地理集群；

根據空域范圍切割某個時間區間內的風險機場地理集群，得到該時間區間內每個空域中的風險機場集群；

根據某個時間區間內每個空域中的風險機場地理集群和機場的風險量化系數，得到所述每個空域在該時間區間內的空域風險量化值后，進行空域風險評級。

其中較優地，獲取航空網絡中所述每個機場的相應風險時間序列，并根據給定的所述機場風險量化系數閾值劃分出每個時間區間對應的風險機場集和非風險機場集，包括如下步驟：

獲取所述每個機場在特定時間段內所有時間區間的平均起飛延誤時間與機場飽和度；

對所有機場在某個時間區間的所述平均起飛延誤時間和所述機場飽和度分別進行數據歸一化處理后，再進行聚類，得到m個起飛延誤區間和飽和度區間以及m－1個起飛延誤時間分界值和機場飽和度分界值，m為正整數；

將所述每個機場在某個時間區間內的所述平均起飛延誤時間和所述機場飽和度對應到相應的起飛延誤區間和飽和度區間中，并通過相應的基于高斯核函數的映射函數，分別映射成相應的延誤權值向量與飽和度權值向量；

根據每個機場在所有時間區間內的所述延誤權值向量與所述飽和度權值向量，得到所述每個機場在所有時間區間內的風險量化系數，形成每個機場的相應風險時間序列；