РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.22, кандидат технических наук Щетинин, Антон Валерьевич

• Щетинин, Антон Валерьевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Щетинин, Антон Валерьевич

Введение.

Глава 1. Использование полетной информации в целях повышения уровня БП в авиакомпаниях РФ.

1.1 Актуальность внедрения системы управления БП в авиакомпаниях.

1.2 Годовые анализы состояния безопасности полетов проведенные федеральным полномочным органом РФ в области ГА.

1.3 Анализ вопроса сбора полетной информации в авиакомпаниях РФ.

1.4 Значение «вторичного анализа» полетной информации в целях повышения уровня БП ГА.

1.5 Анализ использования результатов обработки ПИ в авиакомпаниях

Глава 2. Анализ возможности внедрения автоматизированной информационной системы в авиапредприятиях РФ.

2.1 Подход ведущих авиакомпаний РФ к вопросу оценки риска событий в целях управления уровнем БП.

2.2. Расчет предварительного объема базы данных АИС.

2.3. Анализ информационной развитости авиакомпаний РФ.

Глава 3. Управление уровнем безопасности полетов с учетом понятия рисков, на основе метода экспертных оценок.

3.1 Применение теории экспертных оценок в целях повышения

БП в ГА РФ.

3.2 Оценка влияния авиационной техники и подготовленности экипажа на БП.

3.3 Оценивание уровня БП в ГА с использованием понятия рисков.

Глава 4. Рекомендации по управлению безопасностью при производстве полетов в гражданской авиации.

4.1 Методика количественной оценки степени опасности неблагоприятных факторов в полете.

4.2 Расчет показателей безопасности полетов за период

1995-2006 г.г.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ»

Актуальность темы. Безопасность полетов (БП) воздушных судов гражданской авиации представляет собой состояние авиационной транспортной системы, при котором риск причинения вреда лицам или нанесения ущерба имуществу снижен до приемлемого уровня и поддерживается на этом либо более низком уровне посредством непрерывного процесса выявления источников опасности и контроля факторов риска. При этом риск представляет собой оценку возникновения неблагоприятных последствий в результате действия фактора опасности. В диссертационной работе используются двумерные оценки рисков, определяемые как произведение вероятности наступления катастрофической ситуации вследствие возникновения фактора риска на вероятность повторения этого фактора за один час полета.

В последние годы значительные усилия были направлены на изучение причин авиационных происшествий (АП) в гражданской авиации. В настоящее время наряду с техническим и человеческим факторами в системе управления БП выделяют организационный фактор, одним из составляющих которого является качество информационного обеспечения процессов принятия решений для предотвращения АП.

После проведения глубоких исследований тенденций развития воздушных перевозок Международная организация гражданской авиации (ИКАО) пришла к выводу, что наиболее эффективным способом повышения безопасности воздушного транспорта является внедрение проактивного подхода к управлению БП, с использованием всестороннего учета факторов угроз и оценки рисков. Результатом этих исследований стало внесение существенных изменений в международные стандарты, предусмотренные приложениями 6, 11 и 14 к Конвенции о международной гражданской авиации, предусматривающих внедрение в деятельность эксплуатантов ВС, предприятий УВД и аэропортов системы управления БП.

Качество управления БП зависит не только от свойств объекта управления и определяется не столько профессиональными способностями субъекта управления, принимающего решения и реализующего управляющие воздействия, а в определяющей мере зависит от качества информации о состоянии объекта управления. Этим обусловлена актуальность выбранной темы диссертации.

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств информационного обеспечения системы управления БП с использованием оценки рисков негативных факторов в полете.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе последовательно решены следующие основные задачи:

- проведен анализ информационного обеспечения процессов контроля БП в авиакомпании и дана оценка существующей практики применения результатов обработки полетной информации, как основного источника объективной информации;

- проведен анализ развития систем управления БП в авиакомпаниях РФ;

- разработана методика классификации и систематизации негативных событий по степени их опасности;

- по результатам статистического анализа состояния БП в коммерческой гражданской авиации РФ за период 1991 - 2006гг. выявлены основные источники угрозы безопасности, произведены оценки рисков и построено их распределение на указанном интервале времени;

- разработана автоматизированная информационная система (АИС) для ведения базы данных о негативных событиях, оценки факторов риска и мониторинга состояния БП.

Объектом исследования является процесс управления БП с применением методов выявления угроз и оценки рисков.

Предметом исследования является организация информационного обеспечения процессов управления БП и применения компьютерной технологии для мониторинга уровня БП.

Теоретические основы и методы исследования. Теоретическую основу диссертационного исследования составили научные труды: Барзиловича Е.Ю., Смольникова B.JL, Вороновича А.П., Гузия А.Г., Жулева В.И., Зубкова Б.В., Куклева Е.А., Люлько С.В., Малинецкого Г.Г., Нартова В.Н., и д.р.

Методической основой работы являются методы статистического анализа, элементы теории рисков, методы экспертной оценки, методы создания и использования электронных баз данных для прикладных задач в области управленческой деятельности.

Научная новизиа работы состоит в следующем:

1. Предложена методика систематизации негативных событий для двух схем, основанных на их классификации (Катастрофа - Авиационное происшествие — Серьезный инцидент - Инцидент) и особых ситуаций в полете (Катастрофическая ситуация — Аварийная ситуация - Сложная ситуация ~ Усложнение условий полета), обеспечивающая их группирование с определенным уровнем опасности последствий для каждой группы. В соответствии с рекомендациями ИКАО по реализации про-активной стратегии управления БП с расширением области первичной информации обоснована необходимость дополнить используемые классификации негативных событий и особых ситуаций в полете двумя типами классов: «Предпосылки к инцидентам» и «Предпосылки к особым ситуациям».

2. Разработана методика оценки риска, позволяющая повысить эффективность процесса управления БП в авиакомпаниях.

3. Предложена новая автоматизированная технология обработки первичной информации и мониторинга уровня безопасности с помощью специализированной АИС, обеспечивающая оперативный анализ факторов риска для обоснованного выбора мер по управлению БП в авиакомпании.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что разработанная методика и новая технология мониторинга уровня безопасности с помощью специализированной АИС позволяют:

1. Осуществлять оперативную оценку влияния деятельности экипажа на снижение уровня безопасности полетов в авиакомпании.

2. Систематизировать первичную информацию для изучения тенденций развития негативных ситуаций в летных комплексах авиакомпаний, а также обосновывать выбор мер для предотвращения перехода неблагоприятных событий в авиационное происшествие.

3. Осуществлять оперативный контроль уровня БП в авиакомпании (мониторинг) для оценки текущей ситуации и управления БП.

4. Повысить объективность и оперативность управленческого решения в системе управления БП за счет применения новой технологии сбора и обработки первичной информации, а также использования специализированной АИС.

Внедрение результатов. Основные результаты диссертационной работы внедрены в Федеральном государственном унитарном авиационном предприятии «МЧС России», в Московском государственном техническом университете гражданской авиации (МГТУ ГА) в учебном процессе кафедры безопасности полетов и жизнедеятельности, что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Реализация результатов работы. Результаты исследования нашли отражение в четырех опубликованных печатных работах, в том числе - две статьи в издании, рекомендованном ВАК РФ для публикации основных научных результатов диссертации.

Отдельные результаты диссертационной работы обсуждались на Международной научно-технической конференции «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, 2006 г.); 4-ой Международной конференции в Московском авиационном институте (МАИ) «Авиация и космонавтика - 2005» (Москва, МАИ, 2005г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и двух приложений.

Заключение диссертации по теме «Организация производства (по отраслям)», Щетинин, Антон Валерьевич

SU Результаты исследования ^JojxJ

Количественная оценка степени опасности неблагоприятного фактора в полете

Номер события

I [взлША-1112 *J [Показать]

Классификация события: БУУП . а.

Достоверная вероятность результата исследования: 0,97

Рис. 4.6 Результат обработки данных экспертного оценивания

ГЛАВА 4.2 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ ЗА

ПЕРИОД 1995-2006 ГОДОВ Согласно годовым анализам состояния БП, проведенных федеральным полномочным органом РФ в области ГА (глава 1.2), и предложенной методике по оценке уровня риска (глава 4.1), исходные данные и результаты расчёта показателей БП для всего парка ВС коммерческой авиации России за период 1995-2006 г.г. приведены в табл.4.5.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенного анализа:

- информационного обеспечения процессов контроля БП в авиакомпании и оценки существующей практики использования результатов обработки полетной информации, как основного источника объективной информации;

- развития систем управления БП в авиакомпаниях РФ; а также путем разработанных в работе:

- методики классификации и систематизации негативных событий по степени их опасности и угроз;

- АИС для ведения базы данных о негативных событиях, оценки факторов риска и мониторинга состояния БП, достигнута цель разработки методов и средств информационного обеспечения системы управления БП с использованием оценки рисков негативных факторов в полете.

В ходе выполнения работы были получены следующие новые научные результаты:

- предложена методика систематизации негативных событий для двух схем, основанных на их классификации (Катастрофа — Авиационное происшествие — Серьезный инцидент — Инцидент) и особых ситуаций в полете (Катастрофическая ситуация - Аварийная ситуация - Сложная ситуация — Усложнение условий полета), обеспечивающая их группирование с определенным уровнем опасности последствий для каждой группы. В соответствии с рекомендациями ИКАО по реализации проактивной стратегии управления БП с расширением области первичной информации обоснована необходимость дополнить используемые классификации негативных событий и особых ситуаций в полете двумя типами классов: «Предпосылки к инцидентам» и «Предпосылки к особым ситуациям»;

- разработана методика оценки риска, позволяющая повысить эффективность процесса управления БП в авиакомпаниях;

- предложена новая автоматизированная технология обработки первичной информации и мониторинга уровня безопасности с помощью специализированной АИС, обеспечивающая оперативный анализ факторов риска для обоснованного выбора мер по управлению БП в авиакомпании.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

- осуществлять оперативную оценку влияния деятельности экипажа на снижение уровня безопасности полетов в авиакомпании;

- систематизировать первичную информацию для изучения тенденций развития негативных ситуаций в летных комплексах авиакомпаний, а также обосновывать выбор мер для предотвращения перехода неблагоприятных событий в авиационное происшествие;

- осуществлять оперативный контроль уровня БП в авиакомпании (мониторинг) для оценки текущей ситуации и управления БП;

- повысить объективность и оперативность управленческого решения в системе управления БП за счет применения новой технологии сбора и обработки первичной информации, а также использования специализированной АИС.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Щетинин, Антон Валерьевич, 2009 год

1. Анализ причин ошибочных (неэффективных) действий экипажа в особых ситуациях полёта. (Рекомендуемая практика) М. Российское страховое общество «Афес», 1994.

2. Архангельский А. Я. Компоненты C++Builder. Справочное и методическое пособие. М.: Бином-Пресс, 2008.

3. Архангельский А. Я. Приемы программирования в C++Builder 6 и 2006. М.: Бином-Пресс, 2008.

4. Архангельский А. Я. Язык С++ в C++Builder. М.: Бином-Пресс, 2008.

5. Архангельский А. Я., Тагин М. А. Программирование в C++Builder 6 и 2006. М.: Бином-Пресс, 2008.6. А1аг,МАК-2003.

6. AIR BUS Line Operations Monitoring System. Version 2.6. A 319, A -320.

7. Барзилович Е.Ю. Стохастические модели принятия оптимальных решений в экономических исследованиях. —М.: МРЦОИ Госатомнадзора России, 1999.

8. Барзилович Е.Ю., Гладун В.П., Люлько С.В., Нартов В.Н. Управление нештатными ситуациями и определение вероятности благоприятного результата // Научный вестник МГТУ ГА. 2004. № 74.

9. Барзилович Е.Ю., Нартов В.Н. Актуальные вопросы повышения эффективности летной эксплуатации воздушных судов. М.: МГУ, 2005.

10. Барзилович Е.Ю., Лончаков Ю.В., Николайкин Н.И. Оптимальное управление состоянием систем на основе решений, упреждающих неблагоприятные ситуации. М.: МГУ, 2005.

11. Б. Карпов MS Access 2000. Справочник СПб.: "Питер", 2001.

12. Барсегян А.А., Куприянов М.С., Степаненко В.В, Холод И.И. Технологии анализа данных. Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP. -Спб.: БХВ-Петербург, 2007.

13. Бецков A.B. Модели оценок и снижений рисков на воздушном транспорте. М.: МГУ, 2004.

14. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. — М.: Статистика, 1980.

15. Брайан Ларсон. Microsoft SQL Server 2005 Reporting Services. Традиционные и интерактивные отчеты. Создание, редактирование, управление. М.: НТ Пресс, 2008.

16. Владимир Шамис. С++ Builder Borland Developer Studio 2006. Спб.: Питер, 2007.

17. Володин В.В., Надежность в технике. Научно-технические, экономические и правовые аспекты надежности. Институт машиноведения им. А.А. Благонравова, МНТК «Надежность машин». М.: РАН, 1993. с. 119-123.

18. Воронович А.П., Жулев В.И., Лысенко Н.М., Лебедев А.И. Системы управления летательных аппаратов и безопасность полетов. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского М.: 1969.

19. В.И. Жулев, B.C. Иванов Безопасность полетов летательных аппаратов.- М.; Транспорт, 1986.

20. Выполнение оптимального полёта на самолёте Ил 62М - Авторская работа. Скрогиных В.К.

21. Голубев И.С., Сакач Р.В., Логинов Е.Л., Пинаев Е.Г. Исследование операций в гражданской авиации. -М.: Транспорт, 1980.

22. Гузий А.Г. Методология логико-вероятностного количественного оценивания и активного управления риском авиационного происшествия в предстоящих полетах // Проблемы безопасности полетов. Научно-практический журнал. Вып. 200 М.гВИНИТИ, 2007.

23. Гузий А.Г., Гришунов В.Н. Оценка функционального состояния летчика в полете на основании логиковероятностных методов. Эксплуатация и ремонт авиационной техники. Научно-технический сб. М.: ВВИА им. Жуковского, 1990.

24. Гузий А.Г., Малевинский Ю.А. Концепция предотвращения авиационных происшествий и управление уровнем безопасности полетов. Труды общества расследователей авиационных происшествий (Вып. 16). М.: Полиграф, 2004. С. 182-198.

25. Дедков В.К., Северцев Н.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М.: Высшая школа, 1976.

26. Джаррод Холингворт, Боб Сворт, Марк Кэшмэн, Поль Густавсон. Borland С++ Builder 6 Developer's Guide 1/e M.: Вильяме, 2004.

27. Документ № 9734 ИКАО. ISO-8402.

28. Дубров A.M., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Н, Моделирование рисковых ситуаций (в экономике и бизнесе) / Под ред. Б.А. Лагоша. М.: Финансы и статистика, 1999.

29. Зубков Б.В. Методологические основы анализа и оценки безопасности полетов и летной годности воздушных судов. М.: МГТУ ГА, 1997.

30. Зубков Б.В. Теоретические основы безопасности полетов. — М.: МИИ-ГА, 1987.

31. ИКАО, Руководство по управлению безопасностью полетов (РУБП), Издание первое 2006.

32. Козлов В.В. Человеческий фактор: история, теория и практика в авиации. М.: Полиграф, 2002.

33. Крамер Г. Математические методы статистики. -М.:ИЛ, 1982

34. Куклев Е.А. Модели рисков катастроф, как маловероятных событий в системах с дискретными состояниями: Сб трудов международной конференции «Системный анализ и системное моделирование», СПб.: ЛЭ-ТИ, 2003. с. 158-163.

35. Куклев Е.А. Прогнозирование появления авиационных происшествий на основе цепей случайных событий. Сб. докладов Международного Симпозиума «МАКС-99» (ЦАГИ). 1999. Авг.

36. Chris R. Glaeser. How to Employ Risk Management at a Major Air Carrier. 2004, p. 57.

37. Литвак Б.Г. Экспертная информация. Методы получения и анализа. -М.: Радио и связь, 1977.

38. Люлько С.В. Разработка и обоснование методик количественных оценок показателей безопасности полетов, адаптированных к исходной статистической информации. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. М.: МГТУ ГА, 2002.

39. Майк Гандерлой, Джозеф Джорден, Дейвид Чанц. Освоение Microsoft SQL Server 2005. М.: Вильяме, 2007.

40. Малинецкий Г.Г., Кульба В.В., Косяченко С.А., Шнирман М.Г., и др. Управление риском. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. М.: Наука, 2000. 431 с. Сер. «Кибернетика», РАН.

41. Методические рекомендации по разработке «Программы предупреждения авиационных происшествий в ГА РФ» М. Академия ГА, 1998.

42. McCarthy J. (U.S. Naval Research Laboratory), Schwartz M. (AT & T). Modeling Risk with the Flight Operations Risk Assessment System (FORAS). Conference of ICAO in Rio-de-Janeiro Brazil.

43. Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services. OLAP и многомерный анализ данных. Спб.: БХВ-Петербург, 2007.

44. Наземная система на базе ПК для обработки ПИ. Программа автоматизированной обработки V. 2.0. Описание. Инструкция оператору М. ГосНИИГА, 1995.

45. Наталия Елманова, Алексей Федоров. Введение в OLAP-технологии Microsoft. М.: Диалог-МИФИ, 2002.

46. Новожилов Г.В., Неймарк М.С., Цесарский Л.Г. Безопасность полета самолета. М.: Машиностроение, 2003.

47. Нормативы оценок качества выполнения полётов в ОАО «Аэрофлот» -М. 2000.510 совершенствовании организации работ по сбору, обработке и анализу полетной информации. Приказ Федеральной службы воздушного транспорта РФ № 33 от 17 августа 1999г.

48. Овчаров В.Е. Специальные методы оценки процесса пилотирования. -М.: Изд-во Полиграф, 2001.

49. Отчёт о работе цеха по сбору и обработке ПИ — М. 2004.

50. Полтавец В.А. Безопасность полетов и методы ее обеспечения: Учеб. пособие. -М.: Изд-во МАИ, 1995.

51. Пособие по дисциплине «ТЭО решений в сфере эксплуатации ВС». — М.: МГТУ ГА, 2000.

52. Разработка долгосрочной целевой программы обеспечения БП в ГА РФ. Государственный контракт от 05.10.2007 г. № 76/32-01-2007

53. Розов С.А. Определение уровня безопасности полетов с учетом проявления человеческого фактора, внешней среды и безотказности авиационной техники. -М.: Транспорт, 2001.

54. Руководство по информационному обеспечению автоматизированной системы обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации Российской Федерации (АСОБП). — М.: Аэронавигационное консалтинговое агентство, 2002.

55. Руководство по организации сбора, обработки и использования ПИ в авиапредприятиях ГА РФ М. Государственная служба гражданской авиации. Приложение к распоряжению МТ РФ от 31.07.01 № НА - 296 -Р

56. Руководство по предотвращению авиационных происшествий.(Doc 9422-AN/923). Первое издание 1984 год. - ИКАО, 1984.

57. Руководство по эксплуатации системы «Безопасность 1». - М.; Воздушный транспорт, 1984.

58. Рыбалкин В.В. Безопасность полетов Ч. 1, 2. М.: Изд-во МИИ-ГАД994.

59. Сакач Р.В. Использование автоматизированных информационно-управляющих систем для обеспечения безопасности полетов. -М.: МИИГА, 1989.

60. Сборник нормативно-справочных и методических материалов по воздушному транспорту. Выпуск 1. Санкт-Петербург, 1995.

61. Смольников B.JI. Методика количественной оценки степени опасности особых ситуаций полета. Труды общества независимых расследователей авиационных происшествий. Выпуск № 17 М.: 2006. 267 с.

62. Универсальная программа ИКАО по проведению проверок организации контроля за обеспечением безопасности полетов.

63. Управление уровнем безопасности полётов в а/к «Волга-Днепр».

64. Федеральные Авиационные Правила. М., 1997.

65. Хэнли Э. Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска / Пер. с анг. под ред. B.C. Сыромятников а. М.: Машиностроение, 1984.

66. Helmreich, R.L., Klinect, J.R. and Wilhelm, J.A. (1999). Models of threat, error, and CRM in flight operations. In Proceedings of the Tenth International Symposium on Aviation Psychology (pp. 677-682). Columbus, Ohio, U.S.: The Ohio State University.

67. CFIT, FSF «Партнерство по безопасности полетов», 2003.

68. Чунтул A.B. Актуальные проблемы внедрения программы добровольных сообщений по безопасности полетов в авиации России. Труды общества расследователей авиационных происшествий (Вып. 11). — М., 2004. С. 143-148.

69. Шаров В.Д., Гузий А.Г., Гладкин С.М. Возможности теории нечетких множеств при оценивании факторов риска авиационных происшествий //Проблемы безопасности полетов. Научно-практический журнал. Вып. 6,2007.-М.: ВИНИТИ, 2007.-С. 10-18.

70. Эффективная работа: Access2000. Интегрированные приложения -Феддема. Э., 2003.