[发明专利]一种航空网络风险评估方法

说明书

本发明公开了一种航空网络风险评估方法。该方法在单个机场风险的基础上，研究由于风险级联带来的更为严重的空域风险，进行面向空域的风险评估，有利于对空域整体运行态势的把控。另一方面，选取机场饱和度及航班延误此类潜在安全风险作为评估因素，从预战术阶段造成航空网络风险的因素出发，将风险评估和做出调整措施的时间点提前，不使其发展成碰撞等重大飞行事故，减少了战术层面高危操作。同时，航班延误及机场饱和度是动态的，使得基于延误和拥堵的航空网络安全风险评估是动态的，整个航空网络的各个空域的风险等级评估更加可靠。

技术领域

本发明涉及一种航空网络风险评估方法，属于民航风险评估技术领域。

背景技术

随着我国航空运输业的发展，航班需求量的日益增加将给已经难以应对当前需求的航空网络带来巨大压力。由于有限空域内飞机数量的大量增加，导致航空网络的延误和拥堵将进一步恶化。航空网络的延误和拥堵是民航安全管理中的重要潜在风险，若航空网络存在潜在安全风险且其处于高风险状态，则对民航安全构成重大威胁，可能会导致民航安全水平的波动，甚至使民航形势更加恶化。

针对航空网络风险评估问题，现有研究对航空网络风险的评估通常集中在航空公司维修政策、人为错误、飞机操作等方面。主要从事故和安全指标着手，评估飞机飞行事故的主要原因及概率，或者致力于调查人为因素导致的事故并建立因果模型，此类研究强调分析过去飞行事故前兆并探讨纠正措施以防止未来的错误。通过飞行事故前兆进行风险评估存在较大弊端，飞行事故一旦发生就是最高级别的风险，进行此类风险评估，调整策略只能针对战术层面，操作难度较大，反应时间短。

此外，航空网络是一个庞大的复杂系统，飞行事故发生概率小，影响因素多，现有影响因素的选取基于低概率事件且常依赖于专家意见，具有一定的主观性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种航空网络风险评估方法。

为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：

一种航空网络风险评估方法，包括如下步骤：

获取航空网络中每个机场的相应风险时间序列，并根据给定的机场风险量化系数阈值划分出每个时间区间对应的风险机场集和非风险机场集；其中，每个机场的相应风险时间序列包括所述每个机场在特定时间段内所有时间区间的相应风险量化系数；

根据某个时间区间对应的风险机场集及机场间航线连接关系，得到航空网络在该时间区间内的风险机场地理集群；

根据空域范围切割某个时间区间内的风险机场地理集群，得到该时间区间内每个空域中的风险机场集群；

根据某个时间区间内每个空域中的风险机场地理集群和机场的风险量化系数，得到所述每个空域在该时间区间内的空域风险量化值后，进行空域风险评级。

其中较优地，获取航空网络中所述每个机场的相应风险时间序列，并根据给定的所述机场风险量化系数阈值划分出每个时间区间对应的风险机场集和非风险机场集，包括如下步骤：

获取所述每个机场在特定时间段内所有时间区间的平均起飞延误时间与机场饱和度；

对所有机场在某个时间区间的所述平均起飞延误时间和所述机场饱和度分别进行数据归一化处理后，再进行聚类，得到m个起飞延误区间和饱和度区间以及m－1个起飞延误时间分界值和机场饱和度分界值，m为正整数；

将所述每个机场在某个时间区间内的所述平均起飞延误时间和所述机场饱和度对应到相应的起飞延误区间和饱和度区间中，并通过相应的基于高斯核函数的映射函数，分别映射成相应的延误权值向量与饱和度权值向量；

根据每个机场在所有时间区间内的所述延误权值向量与所述饱和度权值向量，得到所述每个机场在所有时间区间内的风险量化系数，形成每个机场的相应风险时间序列；