成都-拉萨RNP4平行航路安全性评估研究

根据中国民航基于性能导航(PBN)实施路线图,2017年后,PBN航路将达到100％.目前,成都-拉萨RNP4平行航路正在协调实施.对成都-拉萨RNP4平行航路的安全评估进行了研究.首先运用改进的REICH模型介绍了平行航路碰撞风险的计算方法.其次,分析了侧向重叠概率的计算方法.侧向重叠概率由一般偏航和大偏航两部分组成.有别于之前的研究,采用更接近于实际运行现状的分离的双指数分布来描述大偏航密度函数.最后对成都-拉萨RNP4平行航路的碰撞风险进行了评估.评估结果满足安全目标水平的要求,也表明该方法是可行的.     

区域导航技术下的平行航路侧向重叠概率的研究

着重对区域导航平行航路的侧向重叠概率的计算进行了研究。首先,通过数据统计,分析侧向重叠概率在平行航路安全性评估中的重要性;其次,利用双指数分布和分离的双指数分布对区域导航技术下的平行航路侧向重叠概率进行了计算;最后,通过仿真比较来确定最适合区域导航下的平行航路侧向重叠概率的计算方法。结果表明,用分离的双指数分布描述大偏航密度函数所得的侧向重叠概率更接近于实际情况。     

程序管制下考虑高度层穿越的航路容量评估模型

针对RNP(required navigation performance)规范和程序管制手段下的航路容量评估方法进行研究,采用数学建模的方法,根据程序管制规则和RNP运行规范,建立了一种考虑高度层穿越(crossing flight level,CFL)的航路容量评估模型.量化航空器上升率和穿越间隔裕度之间的关系;确定了CFL的间接影响;考虑程序管制中同向和逆向穿越确定了CFL的直接影响;使得模型评估值更接近实际运行值.通过成都—拉萨B213航路的模拟测试和调研数据分析,评估其规划平行航路前后的容量值,验证了本文模型的准确性,且证实实施RNP后航路容量的提升.为成拉复线的开通提供了理论支撑,对评估我国西部地区的航路容量有一定的参考价值.     

机场实施RNP运行的探索

PBN（基于性能导航）作为中国民航大力推广应用的导航新技术,近几年,越来越多的机场启动PBN项目,实施RNP运行。本文从PBN的基本知识、PBN项目实施步骤、航图标注、运行实施风险、存在的问题和解决措施、注意事项及建议等几个方面,进行探索和总结,期望能给同行起到借鉴作用,以便降低安全风险,顺利实施RNP运行。     

基于ADS-B监视技术的飞行器纵向最小间隔研究

为解决航路飞行安全问题,提高碰撞风险检测的精确度,主要研究飞行器在平行航路飞行过程中纵向安全间隔的问题。对传统的EVENT碰撞模型进行改进,建立以椭圆柱体为碰撞模板的EVENT模型。介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)技术的性能及应用背景,并在改进EVENT模型基础上提出基于ADS-B监视技术下各个参数的计算方法。以中航工业石家庄飞机工业有限责任公司小鹰500机型为模型算例,计算出其最小安全间隔。研究结果符合国际民航组织的飞行安全指标,可为研究基于ADS-B监视技术的风险分级提供一种有效方法。     

航路交叉点动态保护区的算法研究

繁忙的航路网产生大量的航路交叉点,不仅加重了空中交通管制员的工作负荷,也大大增加了冲突碰撞的可能性。为了减小交叉点处的碰撞风险,建立了交叉点保护区与飞行速度及航线角度的动态函数关系。首先,基于速度的正态分布概率理论,在给定安全目标等级条件下,求解相应的保护区大小;同时,对两机侧向间隔进行动态研究,求出保证两机距离达到最小安全间隔时的保护区大小,双重考虑取较大保护区范围。最后仿真验证了其可行性,算法可求出满意实时间隔,并保证航路安全。     

雷达间隔下的侧向跑道运行碰撞风险

为有效评估侧向跑道进场的纵向雷达间隔以及离场爬升的垂直雷达间隔,首先,对侧向跑道的运行模式进行分析;其次,考虑加速度误差对位置误差的影响,构建侧向跑道水平面和垂直面的运动状态方程,并基于事件概率思想建立碰撞风险模型,得出最低安全间隔标准的计算方法;最后,以某新机场侧向跑道为例进行算例分析,得到最低安全间隔标准值,以此为侧向跑道的运行提供理论依据。     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

基于统计分布的近距平行跑道配对进近纵向碰撞风险评估

对近距平行跑道实行配对进近有助于缓解空中交通拥堵现状,增加机场终端区空域容量.为更准确地评估配对飞机的纵向碰撞风险,考虑配对进近过程,将其分为5个阶段.研究飞机进近纵向定位误差的统计分布,通过分析广播式自动相关监视数据得到拟合效果最佳的无界约翰逊分布.综合考虑前机偏航和尾流的影响,计算各阶段配对飞机的纵向间隔,建立配对进近纵向碰撞风险评估模型.为检验模型的有效性,利用MATLAB进行算例仿真.计算结果表明,配对飞机纵向碰撞风险在前机飞越其跑道入口时达到最大值7.87×10-14,该模型可以将配对进近全程的纵向碰撞风险控制在安全目标水平之内.     

山区通航桥梁船撞概率合理性研究

山区河流航道弯曲复杂并且多雾、滩多流急、船舶驾驶难度较大,加之理想桥位较为稀缺,往往在短距离内修建多座桥梁或将桥位布置在分汊河道上,极大增加了船舶碰撞桥梁的风险概率。目前业内广泛采用的美国AASHTO概率模型在计算偏航概率时,并未充分考虑山区河流建桥影响及航道特征等重要影响因素。通过分析桥梁间距、分汊等河道条件以及能见度对船撞桥风险的影响,提出了一个对偏航概率经验公式的修正计算方法。经选择山区航道上较为典型的石板坡长江大桥复线桥为代表,对修正前后的风险概率计算成果分析表明,考虑航道特征和建桥等影响后得到的风险概率评价结果较为合理。     

基于ADS-B的飞行安全间隔方法研究

本文主要讨论了航路飞行过程中飞机间的间隔问题。广播式自动相关监视(ADS-B)由于其优良的监视性能和低廉的成本,成为了新一代航行系统的重要组成部分。本文对ADS-B技术的性能及应用进行了阐述,基于Reich模型得出了实施ADS-B情况下两机碰撞概率的计算结果,结论符合国际民航组织的飞行安全指标,为进一步研究基于ADS-B的飞行安全间隔提供了一种有效方法。     

基于Bessel大地主题算法的飞行程序航路参数计算

为解决PBN飞行程序设计中航路参数计算问题,分析飞行程序设计中的要素和条件,采用白塞尔大地主题算法计算航路点参数,并对其计算精度进行分析。以我国南方某机场进近程序为例进行航路点正反验算,结果表明,该方法简单实用,计算精度高,且能将精度误差缩小到导航规范允许误差范围之内。     

航路间隔标准对飞行安全影响的概率模型

我国的空域资源的有限性,空中交通流量的大幅增长使得飞行冲突愈加严重,不仅造成了航班延误,也使得航线上的飞机之间的碰撞危险冲突大大增加,为今后的空难事故埋下了隐患。本文的工作就是针对航路间隔结构建立合适的碰撞风险概率模型,对间隔标准进行安全评估。     

考虑人员失误的FDPSO钻进时关井作业安全评估

为了对浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)钻进时关井作业进行安全评估,基于认知可靠性和失误分析方法(CREAM)的人员失误概率计算方法,提出了一种综合考虑设备风险和人员风险的安全评估方法.首先对钻进时关井作业进行任务分解,然后根据其事故路径建立了相应的事件树,事件树中的设备失效概率主要来自于风险数据库,而人的动作失误概率则是通过CREAM的定量计算方法得到;最后对事件树中的每条路径进行计算,得到事故发生的总概率;在风险后果的估算中,借鉴了国内外最新的风险研究成果,对FDPSO钻进时关井作业中可能的事故后果进行评估;最终依据风险评估矩阵,得到了考虑人员失误的FDPSO钻进时关井作业的安全评估结果.结果表明,FDPSO钻进时关井作业的风险等级较高,应采取必要的控制措施以降低风险.     

基于AIS数据的船桥碰撞概率评估方法研究

针对船桥碰撞风险评估中桥梁船撞概率计算问题,基于自动识别系统(AIS)数据获得桥梁船撞影响参数,以解决现有方法中没有考虑特定桥梁航区实际通航船信息的问题.基于AIS数据分析了航行船舶动态,获得了船舶位置、航速和偏航角等参数,分析了船舶交通流,并以实际的船舶交通流对AASHTO规范模型中的几何概率进行修正;基于内河流域水流变化规律对AASHTO规范模型中的偏航概率进行修正,对比分析了修正前后的结果差异.结果表明:AASHTO规范模型没有考虑通航船舶的实际航道和速度变化情况,会导致所计算的桥梁船撞概率结果误差较大;对于船舶航行情况复杂的桥区,有必要采用基于AIS数据获得的实际通航船舶信息来估计船舶在桥区的分布情况,以提高计算结果的准确性;对于水流流速变化达到3 m/s,流向角变化达到3°的流域,应考虑水流变化对碰撞概率的影响.     

自由飞行下基于事件树的碰撞风险评估模型

为了保障自由飞行下的飞行安全,需要评估自由飞行下飞机的碰撞风险。考虑到飞机碰撞事故的发生是飞机发生冲突事件、机载防撞系统告警失败事件和飞行员干预失败事件相互作用的结果,建立飞机发生碰撞的事件树模型。由于不同事件对碰撞影响的机理不同,采用不同方法进行分析和建模。首先,运用随机微分方程法分析通信导航监视性能对冲突概率的影响;其次,运用集对分析法分析机载防撞系统可靠性对碰撞风险的影响;最后,运用贝叶斯网络分析飞行员可靠性对碰撞风险的影响。给出算例验证了模型的可行性。     

一种基于干扰感知概率预测的无线异构Mesh网络带宽统计联合优化算法

文中提出了一种基于IEEE 802.11的无线多媒体异构网络可用带宽评估算法,该算法通过研究分组碰撞概率和退避时间的相互影响计算发送端与接收端空闲时间的重叠概率,同时通过区分节点的繁忙状态和载波侦听状态来提高重叠概率估计的准确性.网络节点根据感知的信道剩余可用带宽,综合考虑流内和流间干扰,计算路径可行的发送速率和路径代价函数,以此选择最佳分组转发路径.NS2仿真结果表明,文中提出的带宽优化算法,与现有算法相比能够更加准确的感知链路的可用带宽,提高网络吞吐量,避免网络拥塞,为多媒体业务流的接入提供更好的QoS保障.     

高速公路追尾机理概率分析及风险评价

根据高速公路跟驰安全临界条件,分析了高速公路追尾机理特征;利用追尾碰撞运动原理,研究了高速公路追尾碰撞4种情形,推理出了其追尾风险量化指标。考虑驾驶员反应时间、制动减速度随机的影响,采用蒙特卡洛方法,计算出了高速公路跟驰追尾风险值。以此为基础,利用模糊聚类方法,确定了追尾风险评价等级阈值范围,从而为高速公路行车安全预警提供理论依据。     

危险货物道路运输风险概率模型及应用

针对危险货物道路运输风险概率评估方法的不足,在运用事故致因理论深入分析危险货物道路运输事故机理及其风险影响因素的基础上,提出了一种新的危险货物道路运输风险概率评估模型,给出了模型的数学计算公式及各参数确定的方法.该模型在危险货物道路运输风险概率一般方法计算的基础上,从事前预防和事中行驶2个方面,将企业的安全管理水平、道路条件、气象条件、交通流量、行驶时段及危险货物特性等因子引入模型中作为修正系数,使模型更趋实际和完整.实例应用表明,该模型能很好的评估危险货物道路运输风险概率,客观的反映危险货物道路运输风险大小实际状况,避免了风险概率评估结果过高或过低的问题,并为风险概率的降低提供参考和决策依据.     

基于突变理论的人车碰撞风险实时预警模型

人车碰撞风险预警是保证行驶安全的关键技术。该文基于突变理论提出一种动态系数的人车碰撞风险实时预警模型。通过行车记录仪图像分析及车辆仪表等设备实时获取车辆动态基本参数,针对行人位于车辆左右两侧的情形,建立行人过街决策概率Binary Logistic模型;基于突变级数法建立碰撞系数模型,根据突变级数计算结果确定模型系数,构建人车碰撞风险实时预警模型。将模型计算结果与TCCS风险矩阵判定结果、人工评定结果进行对比,结果表明该模型准确率高,且符合安全导向原则。