РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВИАЦИОННЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ В АВИАПРЕДПРИЯТИИ
© А.А.Бутов, А.И.Орлов, В.Д.Шаров, В.П.Макаров
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2012 г.
Группа компаний (ГрК) «Волга-Днепр» специализируется в области грузовых авиаперевозок и занимает более 50% мирового рынка нестандартных грузоперевозок.
Авиакомпания (АК) «Волга-Днепр», входящая в ГрК «Волга-Днепр», и Ульяновский государственный университет (УлГУ) в 2010 г. выиграли конкурс в рамках Постановления Правительства РФ № 218 и ведут работы по проекту «Разработка математического аппарата, программного и информационного обеспечения автоматизированной системы прогнозирования и предотвращения авиационных происшествий при организации и производстве воздушных перевозок».
Целью проекта является повышение безопасности воздушных перевозок путем перехода к превентивной системе управления рисками на основе их количественной оценки с использованием математического моделирования и разработанных на его основе программных средств.
Разрабатываемая автоматизированная система является средством поддержки принятия решений по превентивному реагированию на вероятные авиационные происшествия, управлению рисками при условии поступления данных в реальном времени, а также оптимальному распределению ресурсов АК на основе анализа групп факторов «Экипаж», «Машина», «Среда» и их взаимодействия.
Построение оперативных прогнозов вероятностей авиационных событий для предстоящих полетов с выделением факторов опасности (ФО) и их сочетаний основано на разработке деревьев 12 основных событий и предназначено для принятия управленческих решений (УР) относительно конкретных полетов.
Расчет вероятностей проявлений ФО основан на использовании:
– статистики отрасли по проявлениям ФО для «Экипажа» и «Среды» и, частично, по «Машине»;
– вероятности выхода параметров пилотирования за ограничения по данным расшифровки полетной информации АК;
– вероятности операторских ошибок по некоторым операциям на основе результатов опубликованных отечественных и зарубежных научных исследований;
– метеопрогноза в формате TAF при оперативном прогнозировании;
– данных по отказам систем и агрегатов воздушных судов (ВС) АК из БД «Надежность»;
– данных по заявленной надежности систем и агрегатов ВС по тактико-техническим данным.
Принятие решения о мерах по снижению риска основано на оценке по светофорному принципу: зеленый цвет соответствует пренебрежимо малому риску, желтый – повышенному, красный – высокому.
Долгосрочные прогнозы предназначены для выявления периодов с критическими уровнями вероятностей авиационных происшествий, указанием ФО и расчетом последствий превентивных действий.
Количественное оценивание риска в стоимостной и натуральной форме на основе анализа текущей информации об эксплуатационной деятельности АК требует решения ряда научных проблем. Принято, что риск – это мера количественного многокомпонентного измерения опасности с включением величины ущерба от воздействия угроз для безопасности, вероятности возникновения этих угроз и неопределенности в величине ущерба и вероятности. На первом этапе мы остановились на вероятностно-статистической модели риска, характеризующейся вероятностью реализации опасности и описанием случайного ущерба его математическим ожиданием. Использование квантилей функции распределения случайного ущерба, а также моделей оценки, анализа и управления рисками на основе теории нечетких множеств и статистики интервальных данных — предмет рассмотрения на следующих этапах. Проблема расчета среднего ущерба и людских потерь решается путем обращения к данным страховых компаний, причем ввиду разброса страховых тарифов необходимо приведение данных к сопоставимому виду на основе международных баз данных.
Проектом предусмотрен мониторинг принятых в АК показателей уровня безопасности полетов с обеспечением автоматизированной процедуры расчета.
На основе прогнозирования должны приниматься адекватные УР. Разработаны подходы к оптимизации распределения средств, выделенных на повышение безопасности полетов с расчетом эффективности их использования.
Для решения поставленных задач используются современные вероятностно-статистические методы и технологии экспертных оценок. Большое значение имеет анализ данных, содержащихся в базах данных ГрК «Волга-Днепр», других АК и страховых организаций.