空管软硬件系统安全现状及理论研究基础

空管软硬件系统安全现状及理论研究基础

杨潇

民航山东空管分局山东济南50107

摘要：空中交通管理系统是民航系统十分重要的组成部分,空管在确保民航安全的工作中占有十分重要的地位。随着科学技术的发展，越来越先进的技术已运用到管制工作当中，越来越多的软硬件系统已融入我们日常管制中。这些软硬件系统的安全性也直接影响了我们管制工作。因此，对空管软硬件系统进行安全研究也是刻不容缓的。

关键词：空管软硬件；可靠性；欧洲猫

我国软硬件系统安全研究的现状

我国的民航运输业还处于发展的初期，由于该系统建设的投资大，经济收益不明显，所以系统建设往往比较滞后，造成了系统长期处于高负荷运转状态，由于受社会经济等因素制约，我国航空业的发展起步较晚，跟航空发达国家相比，具有以下特点：机场密度偏低，东西部发展不平衡，空域复杂，雷达管制、雷达监控下的程序管制、程序管制等各种管制方式共存,航空从业人员年龄偏小，与航空运行相关单位众多，虽然我国的空中交通管制系统在保证航空安全方面可以借鉴国外的一些技术和经验，例如购进航空器，导航监视等设施，引用国际民航组织的标准和措施。但是，洋为中用，还不能死搬硬套，必须满足我国政治、经济、文化的需要。因此，对中国民航空中交通管制系统的安全性进行全面，科学的分析，具有非常重要的历史和现实意义。高技术总是伴随着高风险，随着现代科学技术的发展，各种技术系统的复杂程度增加了。以现代民航交通运输为例，无论从规模，速度，设备和管理上都发生了极大的飞跃，一旦发生事故，其影响之大，伤亡之多，损失之重，补救之难，都是传统运输方式不可比拟的。此外,事故是一种小概率的随机偶发事件，仅仅利用已有的事故资料不足以及时深入地系统的危险性进行分析，而现代社会的文明进步又不允许通过事故重演来深化对安全的认识。因此，认识事故机理，不断提示系统安全的各种隐患，确实是艰巨的任务。民航空管系统涉及的点多面广，隶属关系复杂，目前的研究大多局限于部门内部，短时间内或个例的安全分析，头痛医头，脚痛医脚，不能够从根本上杜绝事故的发生。

国内对空管的安全分析管理研究相对较少，袁乐平，孙瑞山，成媛结合空管运行的实际情况建立了危险严重程度评价指标体系，并利用模糊评价的相关理论，进行危险发生严重程度的评。刘锋指出，人是飞行安全的决定性因素，安全飞行的每一个环节无不与人的活动有关，特别是与飞行，机务，空管工作人员密切相关。董竿指出，空中交通管制系统的核心实施者--空中交通管制员的个体安全行为及能力几乎决定了整个系统运行的有效性及安全性，打造一支高效，高素质的管制员队伍，为飞行活动提供优质的空中交通管制服务以期为民航创造最大价值，已成为一个非常重要而迫切的问题。丁松滨，王飞探讨了空中交通管理安全预警指标体系，确定了指标的权重，以及综合评价方法。

通过以上的文献检索阅读，了解到目前国外对民航安全分析管理方面的研究无论是从数量上还是质量上都有着一定的优势，其相对完善的发展轨迹，相对全面的研究领域及相对成熟的方法和模型都值得国内学者和实业界参考。国内关于安全分析管理的研究分为定性和定量两大方面，虽然整体处在初级阶段，但其涉及面之广，程度之深及具有国情特色的方法和策略都是值得肯定的。但是,从研究现状来看，国外虽然在安全分析管理方面提出了一些参考指标和指数,但引入我国还缺乏适应性检验。而国内在安全分析管理方面提出的指标体系及安全评价，由于空中交通管制特殊的行业背景及比较高的专业要求，这些理论和模型是否通用还有待斟酌。可以预见，随着我国民航系统与国际的接轨及空域的日益繁忙，对空管安全管理的分析研究将日益得到关注，这也可以凸显本文的研究意义为后期空管系统各个层面，各个细分机构的安全研究管理提供参考和借鉴。

综合研究方法的相关研究综述

随着人们活动领域的不断扩大，所面临的分析对象日趋复杂，人们不能只考虑被分析对象的某一个方面，必须全面地从整体的角度考虑问题。而综合分析技术正是实现这一转变的有效方法。近年来，关于综合分析的方法，国内外各个领域的专家学者都研究较多，他们分别从数学，统计学，系统工程论和决策论等各个角度来推进并完善综合评价的技术并将其应用在经济，管理领域。带动了经济学的不断发展和在管理领域数量化，精细化的研究。其中比较有代表性的是关于层次分析法(AHP)，人工神经网络评判法和灰色综合评价法的研究。

层次分析法是20世纪70年代,美国著名的运筹学家T.L.Satty等人提出的一种定性与定量相结合的多准则决策方法，它是指将决策问题的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的一种决策方法。层次分析法在国外已经运用得相当成熟了，如J.Shields和G.Silcock早在1996年就根据调查资料，运用AHP方法研究了消防安全中相互依存的各组成部分和因素是如何影响安全管理者的决策的。Sheng-HshiungTsaur，Te-Yichang和Chang-HuaYen在2002年运用法对影响航空公司的服务质量的一些指标进行分层并得到标准权重，最后得出航空公司的服务质量中最重要的是礼貌、安全和舒适。JunSuHua和PoongHyunSeong在2004年研究了原子核安全风险重要性的分类方法，通过使用AHP，他们得出在原子核的安全重要性上与预期的概率和确定性是一致的[11]。我国学者对层次分析法也运用得相当普遍，赵亮提出了一种基于AHP的船舶导航信息系统风险评估技术。段彦斌和高玮以实际油库为例，采用层次分析法求得了该油库的失效因素等级，认为AHP法在石油风险评价中具有较好的实用性[13]。詹文杰和王华针对地铁AFC系统运营存在风险繁多的特点，运用层次分析法对地铁AFC系统运营风险进行了定量分析，为系统管理者做出正确的决策提供了相对可靠，科学的依据。

人工神经网络评价法是模拟人脑的神经网络工作原理，构建的一个可以“学习”的模型，对未来出现的数据判断与“记忆”的吻合程度的一种评价方法。自1943年心理学家McCulloch和数学家Pitts提出第一个神经网络模型——MP模型以来,神经网络理论快速发展。Rumelhart等人于1985年提出了一种多层次反馈型网络模型---反向传播神经网络，该方法具有较强的非线性关系和数据处理能力，使得数据处理方法更加智能化。我国的吕远强，林杜军和罗伟强结合工程实例，尝试用人工神经网络方法改进的神经网络模型对区域地质灾害危险性预测进行了评价研究，认为运用人工神经网络方法对区域地质灾害危险性预测评价更准确、可靠，具有一定的实用意义及推广价值。翁静君研究了人工神经网络在大坝安全监控中的应用。

1982年,我国学者华中理工大学邓聚龙教授最先创立了灰色系统理论，主要以“部分信息己知，部分信息未知”的“小样本”，“贫信息”等不确定性系统为研究对象，通过对“部分”己知信息的生成，开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为，演化规律的正确描述和有效监控。由于它的数学方法采用的是非统计方法，在系统数据量少和条件不满足统计要求的条件下，具有很好的实用价值。同年,该教授发表第一篇中文论文“灰色控制系统”标志着灰色系统这一学科诞生。1985灰色系统研究会成立，灰色系统相关研究迅速发展。1989年海洋出版社出版了英文版《灰色系统论文集》，同年，英文版国际刊物《灰色系统》杂志正式创刊。灰色系统理论应用范围己拓展到工业、农业、社会、经济、能源、地质、石油等众多科学领域，成功地解决了生产，生活和科学研究中的大量实际问题，取得了显著成果。综合分析方法的诞生和演化，为从整体上认识一个事物提供了便利，也为国家决策科学化，民主化提供了依据。这些方法的应用不仅为管理学的研究提供了强有力的工具支持，也丰富了管理学本身的研究内容，拓宽了其研究方向。