（南京航空航天大學(xué) 南京 211106）

1 引言

通用航空業(yè)是以通用航空飛行活動為核心，涵蓋通用航空器研發(fā)制造、市場運營、綜合保障以及延伸服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系，具有產(chǎn)業(yè)鏈條長、服務(wù)領(lǐng)域廣、帶動作用強(qiáng)等特點。但通用航空具有飛行高度低、飛行速度慢、作業(yè)空域廣、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、依賴目視飛行等諸多特點，導(dǎo)致通用航空安全態(tài)勢嚴(yán)峻。與通用航空的快速發(fā)展相比較，通用航空業(yè)的安全態(tài)勢嚴(yán)峻。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在通航快速發(fā)展的同時，安全生產(chǎn)作業(yè)飛行小時反而下降，安全態(tài)勢嚴(yán)峻，如不采取有效措施，扭轉(zhuǎn)這種安全形勢，將對通用航空發(fā)展帶來的影響。針對通用航空的情況，2017年2月3日，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》，通用航空部分明確指出“規(guī)范通用航空作業(yè)管理，完善安全管理機(jī)制”。

如何分析和評估通用航空航空風(fēng)險也是國內(nèi)外研究的熱點之一。Xue YjY，F(xiàn)u G采用瑞士奶酪模型分析通用航空安全風(fēng)險，能夠揭示出事故數(shù)據(jù)之后所蘊含的信息。Patriarca R，Di Gravio G，Cio?ponea R&Licu A認(rèn)為應(yīng)該注重差異性和變化對安全的影響，這一點尤其適合于通過運輸航空安全，研究通用航空安全問題。于思璇研究了通用航空安全風(fēng)險，運用深度學(xué)習(xí)方法進(jìn)行了通用航空安全風(fēng)險建模。張攀科、羅帆為探析安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)、通用航空企業(yè)、作業(yè)層員工在通用航空安全監(jiān)管中的策略選擇規(guī)律，基于三方互動關(guān)系的概念模型，構(gòu)建通用航空安全監(jiān)管演化博弈模型，并分析其穩(wěn)定策略。周長春、蔣瀾、趙新宇對飛行品質(zhì)監(jiān)控進(jìn)行了分析，完成了通用航空飛行品質(zhì)監(jiān)控的實施。郝愛民、魏亞飛、余月圓通過對通用航空業(yè)較為發(fā)達(dá)的美國、澳大利亞、加拿大的通用航空產(chǎn)業(yè)安全管理體系進(jìn)行分析，從完善通用航空安全法律法規(guī)、健全政府安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)、增強(qiáng)通用航空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和加強(qiáng)專業(yè)人才培訓(xùn)等方面提出我國構(gòu)建通用航空安全管理體系的對策建議。

2 通用航空安全問題

與運輸航空相比，具有其自身安全規(guī)律和特點，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1）通用航空所使用的航空器機(jī)型繁多，飛行任務(wù)時間不定，并且飛行高度差異較大，飛行任務(wù)多樣化；

2）通用航空保障條件和作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，涉及安全問題眾多，必須采用系統(tǒng)工程方法加以識別、分析和控制；

3）飛行高度低、飛行速度慢、依賴目視飛行、飛機(jī)可靠性較大飛機(jī)低；

4）通航飛行任務(wù)的復(fù)雜性和多樣性，導(dǎo)致飛行員壓力大，易疲勞等；

5）通用航空企業(yè)規(guī)模較小，抗風(fēng)險能力低，企業(yè)安全管理體系不健全，導(dǎo)致通用航空飛行事故和事故征候高于運輸航空；

6）通用航空法規(guī)的適應(yīng)性。通用航空法律法規(guī)體系有別與一般運輸類航空，因此不能一概而論，要將通用航空法規(guī)體系從現(xiàn)有的航空規(guī)章體系中剝離出來，這在一定程度上增加了安全風(fēng)險。

3 通用航空安全風(fēng)險分析

通用航空安全的影響因素，包括人、機(jī)、環(huán)境與管理，涉及到通用航空器可靠性、飛行安全、通用機(jī)場安全、面向低空空域的空管安全、通航維修保障安全及通用航空安全監(jiān)管安全等諸多領(lǐng)域。

1）通用航空飛行安全

通用航空飛行安全受到飛行員人為因素、通用航空器可靠性、通航設(shè)施、飛行情報和氣象條件及地理環(huán)境影響。

2）通用機(jī)場安全

通用航空機(jī)場安全管理是安全管理的重要組成部分，通航機(jī)場區(qū)域范圍內(nèi)的安全和管理，尤其是飛行區(qū)、油庫區(qū)、維修區(qū)等敏感區(qū)域的安全管理，直接關(guān)系到空中飛行安全和地面保障的政策允許。

3）面向低空空域的空管安全

低空空域開放不足是制約我國通航發(fā)展的政策痛點，也是目前空域改革的主要突破口。影響因素主要包括：現(xiàn)行的低空空域法規(guī)及管理、監(jiān)控技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)備、低空空域管理審批與協(xié)調(diào)、低空空域管理機(jī)制與管制隊伍規(guī)模和航務(wù)人力資源等。

4）通用航空器維修保障安全

航空器維修目標(biāo)是保障航空器滿足適航性要求和處于安全運行。影響通用航空器維修保障安全的影響因素包括通用航空器機(jī)型種類、通航作業(yè)種類、維修企業(yè)規(guī)模小，維修設(shè)施設(shè)備、通用行業(yè)維修能力及通航維修從業(yè)人員數(shù)量。

5）通用航空安全監(jiān)管

借鑒美國等通用航空發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗，有效的航空安全監(jiān)管，對于保障通用航空安全發(fā)揮了作用。影響通用航空安全監(jiān)管主要因素包括安全監(jiān)管的法規(guī)和體系標(biāo)準(zhǔn)的缺失及安全監(jiān)管模式規(guī)范性的缺失。

4 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的通用航空安全風(fēng)險建模

4.1 通用航空安全風(fēng)險建模方法選擇

通用航空安全風(fēng)險受到多種因素的綜合作用，涉及到通用航空器的可靠性、通用航空的飛行安全、通用機(jī)場安全、面向低空空域的空管安全之間等因素，且邏輯關(guān)系復(fù)雜。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法又被稱做概率因果網(wǎng)絡(luò)，其理論是概率分析、圖論和貝葉斯方法，這就決定了這種方法可以用圖形的方式表示變量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形象直觀，而采用貝葉斯方法決定了其可以處理小樣本信息，并可以對不同來源的信息加以融合處理，這也符合通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展初期，數(shù)據(jù)不完備，主觀和客觀信息均需要共同使用，加以推斷。

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的建模包括定性建模和定量建模兩個部分，其中定性建模就是采用邏輯推理方式獲取的要素之間的邏輯關(guān)系，定量建模主要是通過確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)圖中各根節(jié)點的先驗概率和各子節(jié)點的條件概率共同確定。

4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險仿真建模流程

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點和有向弧構(gòu)成，針對通用航空安全風(fēng)險進(jìn)行評估建模中，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點表示通用航空安全風(fēng)險影響因素，第3節(jié)中本文提出的通用航空安全影響因素及通用航空安全風(fēng)險，有向弧表明通用航空安全風(fēng)險影響因素彼此之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及與安全風(fēng)險之間映射關(guān)系，共同構(gòu)成了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的賦值包括各根節(jié)點的賦值和子節(jié)點的條件概率賦值，在此基礎(chǔ)上就可以統(tǒng)計推斷計算得到通用航空安全風(fēng)險評估?；谪惾~斯網(wǎng)絡(luò)的通用航空安全風(fēng)險評估如圖1所示。

圖1 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的通用航空安全風(fēng)險評估流程圖

4.3 通用航空安全風(fēng)險評估的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

依據(jù)第3節(jié)確定的通用航空安全影響因素，本文在分析通用航空安全風(fēng)險規(guī)律的基礎(chǔ)上，繪制通用航空安全風(fēng)險貝葉斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 通用航空安全風(fēng)險貝葉斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

5 算例

為說明本方法的應(yīng)用，本文收集了2015年～2019年通用航空安全事故及不安全事件數(shù)據(jù)，依據(jù)事故（征候）原因分析，對比通用航空運行數(shù)據(jù)，初步確定各根節(jié)點發(fā)生風(fēng)險的概率。對于各子節(jié)點的條件概率，以根節(jié)點有風(fēng)險和正常兩種狀態(tài)為例，需要確定2n個條件概率，本文中條件概率的確定采用靈敏度分析方法，測算對輸出結(jié)果影響比較大的條件概率，加以精確確定，而對于結(jié)果影響不大的條件概率，則結(jié)合專家經(jīng)驗加以確定。表1給出了通用航空安全評估建模中各節(jié)點的符號表。

表1 通用航空安全風(fēng)險評估變量符號及說明

根據(jù)確定的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和概率取值，整個貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的推斷過程和評估結(jié)果如表2所示。

由圖2所示，本文可以得到以下結(jié)論。

1）通用航空安全風(fēng)險作用機(jī)制復(fù)雜，實際的安全風(fēng)險是多種風(fēng)險要素相互作用的結(jié)果，表現(xiàn)在安全風(fēng)險具有非線性的特點。

2）從整個通用航空安全風(fēng)險評估來看，整個風(fēng)險的形成過程具有傳遞性，隨著風(fēng)險傳遞的鏈條越長，其導(dǎo)致風(fēng)險的概率越大。

3）從各種通用航空安全風(fēng)險來看，影響該種風(fēng)險的要素要多，導(dǎo)致風(fēng)險的概率越大。

4）從目前通用航空安全來看，低空空域安全風(fēng)險更為突出，安全監(jiān)管風(fēng)險不僅可以單獨導(dǎo)致通用航空安全風(fēng)險，還有可能誘發(fā)其他類型的通用航空安全風(fēng)險，因此加強(qiáng)通用航空監(jiān)管風(fēng)險意義重大。

6 結(jié)語

本文討論了通用航空安全對于保障和推動通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作用。分析了通用航空安全與運輸類通用航空安全的不同，分析了通用航空安全的影響因素，研究了各影響因素彼此之間的關(guān)聯(lián)及與通用航空安全風(fēng)險之間的關(guān)系，通過采集近5年的通用航空不安全事件數(shù)據(jù)，及通過專家經(jīng)驗獲取條件概率，推斷通用航空安全風(fēng)險，評估通用航空安全風(fēng)險水平，對于針對性的加強(qiáng)通用航空安全風(fēng)險管理具有重要意義。