（交通运输工程专业论文）空中交通管理系统安全化研究.pdf

西南交通大擘硕士讲究生学位论文第1 页 摘要 我国民靛的遮输周转爨随着匿民经济蛉发展在快速趱长，农大流量鲍情 况下，空中交通管制系统的安全榷对飞行安全的影响成倍增加，落后的窳管 系统安全臀理已成为中国民航飞行流量增长的瓶颈。研究空管系统的安全性， 我国症结骈在，可疆为迸步保诞飞行安全、恍纯空管系统提供强有力的理 论依据。假是，中国民航空中交通管制系统是一个规模庞大的、关系复杂的 a 、孛踅、环境系统，著量蒸有鲜鞠豹孛甏特色，嚣 ；蓍銎凑辫还没有一耱逶弼 于该系统的、比较成熟的研究方法。 从中黧民靛系统安全疆论瓣黩震发鼹来看，在系统戆设计除段缀少袋震 专门的有力措施，用以提商和改善飞行和空中交通管制系统的安全性。因此， 我图民航的安全工作总是处于较为被动的局面。飞 亍事故一旦发生，就会造 成趣接损失，一般情况是事故发生之后，再来调奄事故的原因，以决定今后 如何防止造成损失相减少类似事故的发生。这种处理安全问题的状况，常称 之为“传统安全”。这静安全理念，被贯弼予民航飞行组缓实施王作中，在过 去的几十年曾发挥过积极的促进作用。但上个世纪末，随着我国民航运输总 薅瓣惫鼷瓒长，越来越多瓣飞嚣事教嚣缺乏 ；摹矮窍效兹系统藤翔毒羲爨管理 而发生，给国家造成巨大损失，绘民航造成不良的影响，也给我们的事故调 查醭究工传豢寒捐当被动躲屡嚣 随着航空科学技术的迅猛发展，特别是近年来系统工程这学科的出现 和运用，使人们恬出了解决航空安全问题的关键所在，出现了“系统安全” 的概念。系统安全是班“仝过程”、“系统的”、“豢故处联”和甜危害的“识 别一分析一控制”的方法为其特征。着眼点放在系统实际运行之前，使系统 麓谈诗在安全上这蹋可敬接受豹永平，要求在事敬发生乏蓊及时的识巅和分 析、评价系统和系统的危密，并避而把这些危害消除或控制到允许的水平， 竣搜夏统黥够正学逶牙或确绦安全。 近年来，航空安全部门进行了系统安金评价和安全目标管理等系统寂全 的做法。健总鲍看袋，我豳民靛系绞安全巍处于起步阶段，应疆甄还不广泛， 大量的基础工作还未展开进行。假最为滞后的，溉疑是系统安全分析方法的 研究，而在整个系统安全工程应用处理过程中，系统安全分析与评价的模型 方法是最为关键的部分，我国在诧方面韵发展相对滞后，在观念驻新和穗路 转变后，对于安全方法的研究基本处于移械消化阶段。比较成功的范例是“事 敲树分褥方法”奁实际应翔遘程串与安全检查表稳结合，在我国豹萁谴工遭 西南交通大学硕士研究生学位论文第| | 页 部门如矿山、消防、生化等行业得到了很好的实践运用和推广发展；但这一 方法限于民航安全领域的研究也才刚刚起步。远没有深入展开。本文把这些 方法拓展于航空安全系统工程之中，以此为理论依据，在对比分析几种国外 先进方法模式之后，扬长避短，借鉴吸取各方案其优越性并加以整合，结合 我国民航安全管理有关规章，提炼出适合中国民航空管系统的安全分析理论， 论证适用于不同管制岗位的分析方法，通过有效、科学的手段对空中交通管 制单位运行安全评估，找出安全隐患，通过一系列的运行管理手段，消除安 全隐患，使“人一机一环境”系统中的运行关键因素有机地结合，共同作用 于航空运行的各个阶段，切实提高航空安全运行质量，从而进一步完善我国 民航安全运行管理，切实提高民航安全运行质量，最大限度地降低航空安全 事故，提高空中交通管制单位的自身系统控制能力和安全管理水平。 关键词：空中交通管理：安全评估：系统安全 西南交通大学硕士研究生学位论文第| | i 页 a b s t r a c t t h en a t i o n sc i v i la v i a t i o nt u r n o v e r sh a v eb e e ng r o w i n gd r a m a t i c a l l yi nt h e l a s td e c a d e s t h er e l i a b i l i t yo ft h ea i rt r a f f i cc o n t r o ls y s t e mi st h ek e yt ok e e p r a p i dg r o w t ho ft h en a t i o n s c i v i la v i a t i o nt r a n s p o r t a t i o n t h ec u r r e n tu n d e r d e v e l o p e da i rt r a f f i cc o n t r o ls y s t e mh a sb e c o m et h eb o t t l e n e c kt h a tl i m i t st h e g r o w t ho ft h en a t i o n s c i v i la v i a t i o n t r a n s p o r t a t i o n r e s e a r c h i n gt h e f a c t o r s c o n c e r n i n ga i rt r a f f i cc o n t r o ls y s t e ms a f e t y , f i x i n gt h ep r o b l e m s ，w o u l dp r o v i d e t h ei m p o r t a n tt h e o r yb a s i st oe n s u r ef l i g h ts a f e t ya n do p t i m i z ea i rt r a f f i cc o n t r o l s y s t e m b e c a u s e o ft h e h u g e n e s s ，c o m p l e x e s a n dt h e b r i g h t c h i n e s e c h a r a c t e r i s t i co ft h en a t i o n sc i v i la v i a t i o na i rt r a f f i cc o n t r o l s y s t e m ，w h i c h c o n c e r n i n gt h ep e r s o n ，t h em a c h i n e ，a n dt h er e l a t e de n v i r o n m e n t ，w es t i l lh a v e n o tg o ta n ys u i t a b l ee f f e c t i v em e t h o d st or e s e a r c ht h ew h o l e s y s t e m i nt h ep a s td e c a d e s ，w es e l d o ma d o p t e da n ys p e c i a l s t e p so rm e a s u r e st o p r o m o t et h es a f e t ys t a n d a r d so ft h en a t i o n sc i v i la v i a t i o ns y s t e mi nt h eo r i g i n a l d e s i g np h a s e t h e r e f o r e ，w ea r ei nav e r yp a s s i v es i t u a t i o nt ok e e ps a f eo p e r a t i o n o n c ea na c c i d e n to c c u r s ，i ti sad i s a s t e rt oo u rs y s t e m t r a d i t i o n a l l y , w eo n l y i n v e s t i g a t et h ea c c i d e n tt o f i n do u tt h er e a s o nt oc a u s et h ed i s a s t e r ，a n dt h e n ， c r e a t es o m er u l e so rs t a n d a r d st op r e v e n tt h a th a p p e na g a i n f o rt h i sk i n do f p r o c e s s i n g ，w ec a l li t t h et r a d i t i o n a ls a f e t y ”t h i sc o n c e p th a sp l a y e dav e r y i m p o r t a n tr o l ei np a s td e c a d e s b u tt h i n g sa r ec h a n g i n g b yf a s td e v e l o p m e n to f m o d e r nc i v i la v i a t i o n t r a n s p o r t a t i o n ，m o r ea n dm o r ec i v i la v i a t i o n a c c i d e n t s o c c u rb e c a u s eo fl a c k i n gt h ee a r l yp e r i o de f f e c t i v es y s t e mp l a na n dt h ea c c i d e n t p r e v e n t i o nm a n a g e m e n t t h e yc r e a t e dh e a v yl o s s e s ，a n ds l o w e dd o w nt h ec i v i l a v i a t i o nd e v e l o p m e n t a l o n gw i t h t h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ea e r o n a u t i c a ls c i e n c e t e c h n o l o g y , e s p e c i a l l y i nr e c e n t y e a r s ，t h ea p p e a r a n c e a n dt h eu t i l i z a t i o no fs y s t e m s e n g i n e e r i n g t h es y s t e ms e c u r i t y ”c o n c e p ta p p e a r s t h es y s t e ms e c u r i t y ”h a s t h e f o l l o w i n g c h a r a c t e r i s t i c s ：”e n t i r e p r o c e s s ”，”t h es y s t e m ”，”t h ea c c i d e n t p r o c e s s e s ”a n d ”t h er e c o g n i t i o n a n a l y s i s c o n t r o l ”o ft h eh a r m t h et a r g e ti st o p a ym o r ea t t e n t i o ni nt h ee a r l yp h a s e sb e f o r ea c t u a lr u n n i n go ft h es y s t e m ，t o g u a r a n t e et h es y s t e mi sd e s i g n e dt oas a f el e v e lw h i c hc a nb ea c c e p t e dd u r i n gt h e d e s i g np h a s e t h ec o n c e p tr e q u i r e st h es y s t e mc o u l dr e c o g n i z e ，a n a l y z e ，a n d 西南交通大学硕士研究生学儆论文第1 v 页 e v a l u a t et h es y s t e ma n dt h eh a r m st ot h es y s t e m ，a n de l i m i n a t e st h e s eh a r m so r c o n t r o lt h e mt oal e v e la c c e p t e d ，t og u a r a n t e et h es e c u r i t yo ft h ew h o l es y s t e m ， a n de n a b l et h es y s t e mo p e r a t e sn o r m a l l y i nr e c e n ty e a r s ，t h ea v i a t i o ns a f e t ya n ds e c u r i t yd e p a r t m e n to ft h en a t i o nh a s c a r r i e do rs y s t e ms e c u r i t ya p p r a i s a la n ds e c u r i t yg o a lm a n a g e m e n tp r o c e d u r e 。 b u tt h ew h o l ee f l b r ti ss t i l la tt h ev e r yb e g i n n i n gs t a g e ，t h es y s t e ms e c u r i t yh a s n o tb e e na c c e p t e da n du s e dw i d e l y , t h em a s s i v ef o u n d a t i o n sw o r kh a sn o tb e e n l a u n c h e dy e t m o s to fa l l ，w i t h o u td o u b t ，t h es y s t e ms a f e t yh a z a r da n a l y s i s m e t h o dr e s e a r c hd r o p sb e h i n db a d l 妊a n di nt h ep r o c e s s e so ft h es y s t e ms a f e t y e n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n ，t h es y s t e ms a f e t ya n a l y s i s a n dt h ea p p r a i s a lm o d e l m e t h o di st h em o s te s s e n t i a lp a r t b yt h ei d e ar e n e w a la n dt h em e n t a l i t y t r a n s f o r m a t i o n ，w ea r eb a s i c a l l ys t i l la tt h et r a n s p l a n ts t a g er e g a r d i n gt h es a f e t y m e t h o dr e s e a r c h n o w a d a y s t h em o s ts u c c e s s f u lm o d e li nt h i s f i e l di s ”t h e a c c i d e n tt r e e a n a l y s i sm e t h o d ”，w h i c hh a sb e e nu s e da l o n gw i t ht h es e c u r i 移 c h e c k i th a sb e e nu s e di nt h en a t i o n si n d u s t r ys e c t o r ，f o re x a m p l em i n e ，f i r e p r e v e n t i o n ，b i o c h e m i s t r ye t c 。b u tt h ea p p l i c a t i o no f t h i sm e t h o du s e di nt h ec i v i l a v i a t i o nf i e l di ss t i l la tt h ev e r yb e g i n n i n g i nt h i st h e s i s ，t h o s em e t h o d si nt h e a v i a t i o ns a f e 谚s y s t e mh a sb e e nu s e d 。s e v e r a lo v e r s e a sa d v a n c e dm e t h o d sa n d m o d e l sh a sb e e na n a l y z e da n dc o m p a r e d ，a n dm o d i f i e da c c o r d i n gw i t ht h e n a t i o n sr u l e sa n dr e g u l a t i o n si nt h ec i v i la v i a t i o ns a f e t yf i e l d s a n dt h e n ，t h e c h i n e s ec i v i la v i a t i o na i rt r a 蕊ec o n t r o ls y s t e mt h es a f ea n a l y s i st h e o r yh a sb e e n b r o u g h to u t t h et h e o r yh a sb e e np r o o f e ds u i t a b l et oa n a l y z et h o s ef a c t o r si n d i f f e r e n tc o n t r o lp o s t s 。b yt h et h e o r y , w ec o u l du s ee f f e c t i v em e t h o dt oe v a l u a t e t h ea i rt r a f f i cc o n t r o ls y s t e m so p e r a t i o n ，t of i n do u tt h eh i d d e nd a n g e r si nt h e s y s t e m ，a n de l i m i n a t e st h eh i d d e nd a n g e rh a r m i n gt h es y s t e m ss e c u r i t y s o ”h u m a n m a c h i n e e n v i r o n m e n t w h i c hi st h ek e ye l e m e n to ft h ew h o l es y s t e m c o u l d 玎ms m o o t h l ya n do r g a n i c a l l y i tw o u l db e n e f i te v e r ya s p e c ti nt h ec i v i l a v i a t i o nf i e l d ，p r a c t i c a l l yi m p r o v et h ec i v i la v i a t i o no p e r a t i o ns e c u r i t yq u a i l t y , m i n i m i z et h ec i v i la v i a t i o na c c i d e n t ，a n di m p r o v et h es a f e t yl e v e lo ft h ea i r t r a f f i cc o n t r o lu n i t s k e y w o r d s ：a i rt r a f f i cm a n a g e m e n t ；s e c u r i t ye v a l u a t i o n ；s y s t e ms e c u r i t y 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 安全是人类生存和发展的基本需求之一，安全研究是一个永恒探索的主 题。民用航空是一个高风险的行业，飞行安全关系到旅客的生命和财产的安 危，更是人们经常议论和关心的话题。航空事故也一直伴随着航空事业的发 展，自1 9 7 4 年以来，世界商用喷气运输机的事故率基本保持常数，约为每百 万次离港中有三次事故，其中约有一次是机毁人亡的严重事故。 现代民航是一个复杂的开放巨系统，系统是由若于子系统构成，其中航 空公司，空中交通服务和航空港地面服务是3 个主要的子系统。各子系统又 可以由若干子系统构成。现代航空的系统特征，使得每个要素和子系统对系 统的运行都起着至关重要的作用。作为航空系统的子系统一一空中交通服务 的发展滞后、失误和运行紊乱都将影响航空活动的正常进行，甚至引发灾难 性的后果。因此，在事故发生前，从管理系统方面评价空中交通安全管理作 业的安全性具有非常重要的意义。目前，对空中交通安全管理作业的安全性 评价己经受到了高度重视，中国民航总局己将其列为重要的课题。 长期以来，人们看一个单位安全与否就是看是否发生了事故。久之，逐 渐形成了一种观念：“安全即是无事故。”发生了事故，当然是不安全的，这 种说法有一定道理，从现象上明确了安全的必要条件是“无事故”。但是这种 说法容易使人产生一种误解，即“无事故即是安全”。事实上，事故的发生是 潜在隐患累积、发展的结果，发生事故只不过是己存在缺陷的总暴露。事故 发生前往往许多问题已经相当严重，危险已经潜伏。将“无事故”等同于“安 全”，容易滋生盲目乐观情绪。1 。飞行安全是一种系统安全，是系统的一种无 危险状态。1 。系统安全与否要看系统的状态，发生事故归根结底是系统存在 某种或某些缺陷的必然结果。系统安全的观点不仅可用以指导处理现实矛盾， 更强调系统的建设。按照系统安全的观点，应当从系统的全局出发，应用系 统分析的方法，找出系统的薄弱环节，再根据可获资源。依事情的轻重缓急 有计划、有步骤地逐一解决，以达到从根本上增强系统安全保障功能的目的。 中国民航一直以“保证安全第一，改善服务工作，争取飞行正常”为工 作方针，中国民航降低航空事故率的任务无疑将更加紧迫和艰巨。然而飞 行安全是系统安全，中国民航的安全基础差，资源更为短缺0 3 ，因此有必要 从系统的角度出发，把降低飞行事故率、提高安全水平要做工作进行系统的 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 研究，排出重要顺序，逐一实施，使中国民航快速发展的同时，不断增强自 身的基础，达到大大降低飞行事故的目标。 1 i 我国空中交通系统存在的问题 现代民航是一个复杂的开放巨系统，系统是由若干子系统构成，其中航 空公司，空中交通服务和航空港地面服务是3 个主要的子系统。各子系统又 可以由若干子系统构成。例如，空中交通服务系统由空中交通管制、航空气 象、雷达导航、航行情报和航空电信构成，各子系统由若干因素构成。 空中交通服务是伴随着航空运输的发展而发展起来的。现代航空最大的 进步之一就是建立起来了较完善的空中交通管制服务体系和各种导航和监视 系统，从而使民用航空活动规范、有序、安全地进行。 1 2 国内外研究现状 长期以来，人们对空中交通安全管理的研究还不够深入，还没有一个综 合的模式评价空中交通安全管理作业的安全性；国外有关空中交通安全管理 的安全性评价方面的资料也很欠缺。因此，如何确立有效的评价模式，在国 外也是研究和探讨的课题。鉴于上述情况，本工作主要是在详尽分析影响空 中交通安全管理系统安全性的各种因素的基础上，结合系统工程和安全原理 的指导思想，采用m o r t ( t h em a n a g e m e n to v e r s i g h ta n dr i s kt r e e ) 方法 建立适合我国国情的空中交通安全管理的m o r t ，即从管理系统因素出发研究 空中交通管理的安全性，全面评价系统的安全管理水平。应用m o r t 方法可以 使事故降低一个数量级，对于事故率己经较低，但一旦发生事故就会造成极 其严重的社会影响和巨大的生命财产损失的系统，m o r t 更具有非常重要的意 义。针对空中交通安全管理此类层次很高的管理系统，采用m o r t 方法，可以 对管理上的疏忽、失误，特别是整个管理系统本身的缺陷进行全面的分析和 评价，克服了其他系统安全分析方法的局限性( 即只适用于某一具体的危险 或某一具体的设备及操作过程) ；对于空中交通安全管理系统，只有采用m o r t 方法，才能抓住管理不佳这一薄弱环节和关键环节，收到事半功倍的效果。 显然，该工作对提高我国民航安全管理水平，促进飞行安全，加强国民经济 和国防建设具有理论和实际的意义。 1 3 本文主要研究的内容和方法 本文从空中交通系统的现状和存在的问题出发，从系统的角度出发寻求 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 一套在空中交通管制系统中由于管理疏忽而造成事故的根源，从而设计出适 合空中交通管制系统的m o r t 用户手册。 m o r t t h em a n a g e m e n t o v e r s i g h ta n dr i s kt r e e 管理疏忽与危 险树作为一种现代安全管理方法，它可以作为检查管理上的失误和评价现行 安全系统的有力工具。既然m o r t 能找出管理失误的原因，反馈回来，我们就 可以通过加强管理来预防事故的发生。我国现阶段，工厂、企业在管理上存 在许多不足的地方，只有发现并找出这些管理疏忽和漏洞，并采取措施，才 能降低企业的事故率，保证人身安全与健康。它是一种事先安排好的、系统 的逻辑树来确定整个系统的危险并进行安全评价的方法。m o r t 也是一种全面 的职业事故调查和安全计划分析的方法，适用于安全技术水平高，而且难以 进一步提高的企业。它对于事故调查及发现可能使事故发生、发展的管理上 的疏忽、失误和缺陷具有特别的价值。m o r t 的应用可以使事故降低一个数量 级，对于事故率己经较低，但一旦发生事故就会造成极其严重的社会影响和 巨大的生命财产损失的系统，m o r t 更具有非常重要的意义。 在研究的过程中主要使用的方法如下： ( 1 ) 用系统工程的观点和系统分析的方法研究和探讨安全管理系统的结 构、组成和运转等问题： ( 2 ) 用管理科学和运筹学的方法研究安全管理系统的最优化等问题： ( 3 ) 用控制论的观点研究安全管理系统中的人一机系统问题； ( 4 ) 用信息科学的方法研究安全管理系统的信息传输和处理等问题。 本论文的研究目的就是如何通过有效、科学的手段对空中变通管制单位 运行安全评估，找出安全隐患，通过一系列的运行管理手段，消除安全隐患， 使“人一机一环境”系统中的运行关键因素有机地结合，共同作用于航空运 行的各个阶段，切实提高航空安全运行质量，从而进一步完善我国民航安全 运行管理，切实提高民航安全运行质量，最大限度地降低航空安全事故，提 高空中交通管制单位的自身系统控制能力和安全管理水平。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 第2 章空中交通服务与航空安全 2 i 空中交通服务的发展与航空安全 现代航空的系统特征，使得每个要素和子系统对系统的运行都起着至关 重要的作用。作为航空系统的子系统空中交通服务的发展滞后、失误和 运行紊乱都将影响航空活动的正常进行，甚至引发灾难性的后果。 民用航空的初期由于飞行量较小不需要完善严格的空中交通管制，政府 和航空公司对空中交通管制并没有给予足够的重视，也没有像今天空中交通 服务的概念。随着飞机性能的不断完善，民航运输量的不断增加，航线和飞 机密度的增加，使得当时的空中交通管铋系统不能适随民航的发展，导致航 班延误和飞行事故，阻碍了民用航空的发展。以2 0 世纪5 0 年代的美国民航 为例，由于空管系统的发展滞后，1 9 5 4 年9 月著名的“黑色星期三”使4 万 5 千名旅客因航班延误被滞留在纽约地区达数小时；1 9 5 6 年6 月环球航空公 司的一架“超级星座”飞机与联合航空公司的d c l o 在大峡谷上空相撞：两 年后在拉斯维加斯附近又发生一起军用喷气飞机与商用d c 一7 型飞机相撞的 事故，随后不足1 个月f 3 3 飞机与美国首都航空公司的“予爵”飞机在马里 兰州的布鲁斯威相撞。这些事故暴露了当时美国空中交通管制系统的缺陷， 促进美国制定更加严密的航空法规，投入大量财力和物力建立更加精密可靠 的雷达监控系统、导航系统和通信系统，极大地提高了空中交通服务的能力 和质量，为航空活动的安全、高效进行提供了保证。目前在世界范围已经建 立比较完善的空中交通管制系统，与由现代高可靠性喷气机装备起来的航空 公司和现代化的航空港，共同承担着民航的民航运输任务，民航运输飞行己 经成为最安全的运输方式之一。现在，高新技术不断地应用于民航领域。随 着基于卫星技术和全球定位系统( g p s ) 的c n s a t m 新航行系统的开发和应 用，为民航运输高效率、安全、快捷的进行提供了更加可靠的硬件保证，民 航安全必将上一个新的台阶。 但是，我们必须看到这样的事实，民航与空中交通服务相关的事故仍时 有发生。与空中交通服务相关的事故中几乎没有因设备失效导致的飞行事故， 其中绝大部分是人为因素造成的。人为因素己经成为民航事故的主要原因。 在民航安全的系统中人是最活跃的因素，又是最难把握的因素，人为因素己 经成为制约民航安全水平提高的瓶颈。 与航空安全关系最为密切的航空人员，除了飞行员外，就是提供空中交 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 通管制服务的空中交通管制员，他们包括工作在下列岗位的管制员：机场飞 行报告室、管制塔台、进近管制室、终端管制室、区域管制室及有中国特色 的地区管理局管制室和总局的总调度室。 空中交通管制员的职责，在国外是在管制空域内，在我国是全部空域内 特别是当航空器按照仪表飞行规则运行时，空中交通管制员对维护各类航域 内的空中交通秩序。保证航空器之间具有符合规定的间隔( 纵向、水平横向 和垂直三个方位) 、在机场机动区内防止航空器与航空器、航空器与障碍物相 碰负有直接责任。 围绕空中交通管制服务开展工作的航空气象、航空通信、导航、航行情 报等专业人员也与航空安全有直接的关系，他们的不安全行为均可直接导致 发生航空器事故。 2 2 空中交通服务相关的事故与事故分析 2 2 1 错误和失误 通信、沟通、协作 ( 1 ) 管制员和飞行员不得喊错呼号 在航空管制中，呼号是不得喊错的重要事项。管制员和飞行员混淆了呼 号，向别的飞机做指示，或者弄错后而进行应答的话，将在航空交通管制中 引起混乱，甚至演变为空中相撞。 ( 2 ) 驾驶员空管员通话要用标准用语 ( 3 ) 错、漏、忘飞机 管制员错、漏、忘飞机，对于空中交通的安全性将造成极大的影响。 空管工作中，管制员通过管制指令实现管制意图，其过程是：获得、捕捉 信息，大脑分析处理信息，做出决策，发出语音指令信息，监视、监听反馈 信息。显然，这一连串的思维活动的主观性非常强，人为制约因素很多，特 别容易产生差错。 2 2 2 技术性因素 1 经验贫乏，业务生疏 一一对空中动态判断、计算、调配错误。 一一理论水平低，一些基本的空管理论不扎实， 拨正值，仪表飞行和目视飞行的标准、规则不清楚。 技术水平低，错误使用雷达、通信、导航、 一一不了解航空器的基本性能，飞行原理。 如：混淆高度表的三个 灯光等设备。 西南交通大学硕士研究生掌位论文第6 贞 不熬悉管制空域范整结搦、辊场造形遗貌、航线安全麓发。 2 管制系统与人关系不协调 入一掇关系。系绫设曼不完善或至显奏设器达不裂牲裁攒标，蹩客鼹 的管制致锚因素。管制系统能力不足将额外增大管制的势动强度，设备使用 不囊也姆人为降低其效用，如霉i 拳的工终模式选用不当，视频图襄显示距褒 选择不当等管制功能使用问题，也会扰乱雷达对航空器的显示，产生一系列 错误的管制信息。 一一工作环境。工律空间的布局如不猫于管铡员集中精力，完成新、说、 写、输入、传递等常规管制操作，势必人为增加操作致错的可能。 2 2 3j # 技术因素 天赋不足、基本索质有缺陷 及瘫迟镰，心理豢震差，调配方法栗扳。魏，朝镬发凝双援鸯危险 冲突，也不能采取避免措施。 配合协调能力差，独断专行，缺乏臻馋意识。 心理承受能力弱，管制情绪紧张，理论水平不能在实际操作中体现 出来，不邋应大流爨、高强度的工作压力。 辩数字不壤感，骄力、瓒解力、表达力不强。 一一抗干扰能力低，力不从心。 奎漓缓念羞，狰突意识不强。 一一潍意力平均分配，或过分集中。 发生空管错误露，零常嫠随麓飞艇拔凝或蛰铡过程豹不正露变化，管裁 人员和飞行人员面对这种异常情况的工作适应性和协调性不是很好，它的发 生戏发展变化也偏离了常援的技术认知魏操作，使褥管豢4 工作效果变褥赡以 正常预料，从而辍易造成空中交通混乱。选种错误如不熊被避免躐及时纠正， 将崴接导致航空器之间以及航空嚣与地顽障碍物相撞的严重飞行事故，使得 管涮失去了应有静对飞行安全静保簿效象。 2 。3 安全慝统王程概述 安全系统工程就是以系统工獠的理论和方法为指导，运用运筹学、控制 谂、痿息论、援攀论与数理统计及退孑诗葵技术，辩学分辑、浮赞系绞安全 状况，对系统中或生产中的安全问题进行定性和定量的分析、评价及预测， 并采取综会安全措施予以控制，使系统发生事故靛可能性减少到最低限度， 扶黼达到最佳安全状态。安全系统工程楚安全技术和安垒管理韵结合，它的 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 主要内容包括”1 ：事故理论；事故危险的辨识技术；安全评价技术：事故危 险控制技术。 2 4 安全系统工程的特点 安全系统工程具有以下基本特点。1 ： ( 1 ) 深入全面的揭示出造成事故的基本事件( 原因) ，不论是多大的系 统都可以按照所要求的水平做出分析。 ( 2 ) 用系统分析的方法能全面的找出控制事故发生的基本事件的组合状 态，为安全设计及安全管理提供依据。 ( 3 ) 运用数学方法对事故的发生做出定性和定量分析，为系统设计和运 行之前提供事故预测；为运行中的系统提供最有效、最经济的安全措施方案： 为事故发生后提供科学的分析总结方法。 2 5 民用航空安全系统工程概述 现代民用航空系统是一个十分庞大复杂的系统，是一个人一机一环境的 巨系统，这个系统由若干个子系统构成，其中航空公司，空中交通服务和航 空港地面服务是3 个主要的子系统。各子系统又可以由若干子系统构成。现 代民用航空系统的特征，使得每个要素和子系统对系统的运行都起着至关重 要的作用。 系统工程是实现民用航空系统最优化的一门工程学。民用航空安全系统 工程，是把安全作为一个系统，对安全进行系统分析，并使之达到最优化的 工程学，其目的在于确保民用航空系统具有很高的可靠性和安全性。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 第3 章空中交通系统安全分析 3 1 空中交通管理相关因素 装靛系统是一个多层次的复杂豹开藏匿系笺，系统是盘若干予系统稔或， 其中航空徐司，空中交通管理和航空港地面服务是3 个主要的予系统。备子 系统又可以峦若予子系绞梭或。 空中航行涉及窳域管理、飞行管理和飞行保障。主要饿括：空域如何划分 并幽谁来镑理、空中飞行骢审批搜序、应遵守的题视积仪表飞撵规则、禁区 限制区国竣地带飞行的限制、各类飞行的监督、空中交通服务。 3 + 2 空中交逶理系统蜜全影响因素分析 影响飞行安全的因素很多。然而，哪些最能够直接威胁飞彳予安全呢? 这 藏楚要分渣最主要静安全瓣素，激及逶避这些因素最蕤够反映靛窆运簸安全 情况和衡墩安全水平。 3 。2 。 。主要安全邂素 系统怒由两个或两个以上的可以相互区别的鬻素按照作为系统整体所应 具商的综会整钵性褥构成。系统舆有集会性，它鼹为达到系统纂本功能蒙求 所必须具裔的组成簧素的簇合。系统不愚各个要索的简举集合，番爱唾它就不 会舆有作为整体的特定功能。因此，即使每个要素并不都很完善，但它们可 良综合、统一成为矮有蘸好功麓豹系统。反之，帮健每个要素都是赵好鹣， 但作为整体都不具有某种良好的功能，也就不能称之为毙善的系统。系统是 一今复杂戆整钵，为了矮子管理稻控裁，锺经恕系统整髂分缮残一个多艨次 结构，是系统具有阶层性，即系统要素及其相互获系在功能分布和执行中的 位嚣秘麸溅关系。必了傈诞系统鹣整体搜，还必须充分注意系统艘各个爆次 和各个组成部分的协调与连接，并按照系统整体目标，提高系统的有序性， 尽爨避免系统的“内耗”，提高系统整体运行的效果。同时系统其有相关性、 目的性和环境适应往。 主要安全因素，通常悬指最能够导致搿故或导数事故可能性缀大的原因， 或与事兹鸯密秘关系豹霞索。裰搭嚣际聚靛组织瓣已经发生静空难事蔽翡调 查分析，认为空难事故的主要原因可以分为5 大类，尽错少部分原因比较孤 立，毽是大部分楚多秘嚣素缝会袭一起产生数轰袋。这5 大类主要安全瓣素 如下： 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 瞰 豳3 一l1 9 9 2 - - 1 9 9 8 年中国民航飞行事故直接原因比例图 图3 21 9 9 6 年世界航空飞行搿故原因统计分析图。 1 人为因素。人的因索在飞行安全保障过程中其有极其重要的作用，从 历年世界空难事故的统计结果可以发现，人为过必原因敷接导致飞机失攀的 约蛊2 3 。黼3 - l 所示为中国民航1 9 9 2 1 9 9 8 年间飞行攀敲的鸯接原因统计 比例，图为3 2 为1 9 9 6 年世界航空飞行攀故原因统计分析图。根据分析，人 为戳素菲露复杂，宥撬维入员原掰，氇育缝瑟掇务维修久员、空巾交遥獾撵 等人员的原因。对机组人员来说，安全责任感不商、操作技能不高、操作过 失、嚣叛失误、靛线嚣境不熬悉、缺乏耱魏情提鲶置经骏、心璎索蒺差、反 应币灵敏、身体突然发病、精力不集中、机组人员配合不和谐等因素，都会 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 直接影响飞行安全。此外，空中交通管制人员的指挥失误和机务维修工作失 误，也是飞行事故的主要因素之一。 ( 1 ) 人为失误原因分析。分析事故过程中人的因素作用，是一件非常复 杂而重要的工作。从人为失误的本质来看，是从视觉、听觉、精神到行为的 一个演变过程。如果这个过程中的任何一个环节出现差错，都可能导致失误。 根据1 9 9 0 1 9 9 4 年中国民航对2 9 起运输飞行事故原因的调查分析，人为因 素占事故总数的8 9 ，其中机组人员过失就占5 6 左右。这个统计结果与国际 民航飞行事故结果基本一致。 ( 2 ) 人为安全因素控制。造成人的行为失误的原因又是什么? 民航运输 业发展到了今天，这已是一个老问题了。世界各国民航管理当局对人员年龄、 健康、工作技能、培训等方面的标准控制，对飞机、通讯导航、空管系统等 设备的技术革新，严密的生产管理，采取的种种措施，都旨在尽可能的防止 和减少人为失误。根据对国内外民航飞行事故的原因和成功的管理经验分析， 一般认为与空管人员有关、直接影响安全的主要因素有以下几方面。 a 人员选择与培训。民航运输业的快速发展，引起对空管人员需求的增 加。挑选和培养空中交通管理人员不仅对思想品德、身体健康、文化知识、 综合素质等方面有极其严格的要求，更重要的是对他们进行综合的、科学的 和有效的各种技能培训。 b 年龄与健康要求。随着空中交通管制操纵环境的不断改进、有经验的 空中交通管制人员的短缺以及生活水平和医疗技术的提高，空中交通管制人 员的退休年龄标准受到挑战。然而，人的健康、体能、反映的敏捷程度等方 面的水平随年龄老化而下降，这是一个不可抗拒的自然规律。根据美国f a a 的统计，6 0 6 9 岁年龄段的通用航空管制员的事故率是5 0 一5 9 岁的两倍， 事故率最低的年龄段是在4 0 一5 5 岁。另一方面，随着年龄的增长，空中交通 管制经验不断丰富，临危处置的心理素质成熟。因此，在保障飞行安全的前 提下，科学地分析空中交通管制人员的具体情况，在健康、年龄、经验等方 面做出平衡的抉择。 c 技能与经验。培养一个优秀的空中交通管制人员一般需要数年时间。 这不仅要求空中交通管制人员必须具备娴熟的技术，而且要求具备一定的经 验和经历。空中交通管制人员的技术和经验，需要经历“培训一一上岗一一 再培训”这种周期性的过程来积累和提高。因此，空中交通管制人员的定期 学习、定期培训、定期摸拟训练，结合实际，以及有组织的经常性空中交通 管制讲评与事故分析等经验交流活动，是提高空中交通管制人员技能和增加 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 经验的有效方法。 ( 3 ) 对人为过失的补偿。通过对空中交通管制人员的严格挑选和培训，使 管制人员具备较高的思想和技术素质。根据各种生产操作规则和管理规定， 使在运输飞行过程中的操作必须遵照规范和标准，人为过失难以避免。因此， 安全和技术专家们一直致力于高度先进的现代化导航和控制设备，力图尽可 能地减少和避免出现人为操作失误的机率，下列现代化设备对人为过失的补 偿具有重要作用： a 空中交通控制自动化 b 空地通讯现代化 c 安全信息管理现代化 ( 4 ) 地面安全保障措施。以上为如何从空中交通管制人员方面提高飞行安 全性。地面安全保障措施对于飞行安全也是同样重要。这包括机务维修的可 靠性、航材质量保障、航油质量控制、航行情报、旅客行李安全检查、危险 货物处理、不法分子的防范等方面。提高这些部门生产人员的技术能力、安 全责任感，也是民航运输生产安全的重要保障之一。人的因素非常复杂，提 高民航运输生产系统全员素质，充分发挥人的积极作用，是保障民航运输生 产安全的根本保证。 2 交通环境因素。航路结构、机场实施布局以及空中交通的繁忙程度等， 也直接影响飞行安全。随着航线密度增加、航班增多以及机场越来越繁忙， 这些因素都增加了空中撞机的潜在危险性。 3 飞机性能因素。飞机性能