美国通用航空飞行事故短期预测的时序外推分析模型.docVIP

美国通用航空飞行事故短期预测的时序外推分析模型 杜红兵，秦鹏慧 （中国民航大学安全学院，天津 300300）摘 要：基于类推原理对美国通用航空飞行事故的统计数据进行分析研究，探求事故趋势内在规律。收集整理美国通用航的历年飞行事故统计数据1999—2005年8个飞行阶段的事故统计数据，运用二次指数平滑法分别对两组数据进行分析，建立事故预测的时序外推分析模型，采用经验试算和递推分割法确定平滑指数值提高预测精度。结果表明：模型对历年飞行事故的预测相对误差小，精度高对各飞行阶段的预测在爬升、盘旋个阶段出现了波动，但预测趋势符合实际趋势。最后关键词：通用航空；飞行事故；二次指数平滑法；递推分割法；短期预测；事故原因分析 ： 文献标识码：A10.3969/j.issn.1009–6094.2011.00.000 引言通用航空和运输航空是民用航空业的双翼。通用航空具有等特点，在国民经济建设公共服务等发挥着运输航空不可替代的作用。，中国的通用航空与运输航空相比，发展严重滞后。美国是世界第一航空强国，截至2009年底拥有通用航空器23万余架，每百万人拥有743架；通用航空飞行员近50万人；通用航空机场1.68万个；年产值超过1 500亿美元。而中国仅拥有通用航空器997架，每百万人拥有不足0.5架，通航飞行员3 446人，通用航空机场不足400个，年产值仅17.9亿元人民币。除美国以外，澳大利亚、加拿大、巴西等国家的通用航空整体实力和发展水平也远远高于中国。近年来，中国经济的飞速发展迫切需要通用航空在农业、工业、提供更多的服务，而加快通用航空发展也是中国民航局实施强国战略的重要内容，在未来2030年通用航空将迎来高速发展时期。如果按照现在中国通用航空的发展速度，预计到本世纪中期国通用航空将可能达到美国现阶段的发展水平。这会给国的通用航空安全监管、空域管制、飞行人才培养、运行服务、机场建设等方面提出诸多，而通用航空运行安全将是最需要研究和解决的问题之一。为此，对美国通用航空发生的飞行事故进行统计分析，进而探求飞行事故发生的内在规律，可为中国通用航空未来的持续、安全、快速发展提供借鉴。 事故预测是在已知事故信息基础上，应用一定的技术方法对系统的安全状况和趋势进行预测，从而为事故预防和控制提供可靠的支持。目前关于飞行事故方面的预测建模主要有LS2SVM飞行事故率预测模型[1]灰色GM (1, 1)飞行事故模型[2] ]飞行事故概率模型[3] ][4] ]、模糊神经网络预测模型[]等。这些预测方法都是针对不同飞行事故模式和事故统计数据特征选择与自身相适应的预测方法，各有优势和缺陷。[6]。飞行事故发生次数的统计数据与时间序列分析法在不同时刻形成的客观数据的研究，进而揭示通航的内在事故原因特征和事故变化规律的方法是相适应的。因此，论文选用时间序列分析方法对美国通用航空飞行事故发生次数按时间形成的数列进行分析，探索这些数据之间的相关性和可能呈现的趋势性，进而分析美国通用航空飞行事故的复杂原因。美国的通用航空由航空作业和航空运行两部分组成，主要应用公务飞行、训练飞行、通勤飞行、出租飞行、私人飞行、医疗救护、农林业和工业航空作业飞行等。从美国国家运输安全委员会（NTSB，National Transportation Safety Board）获取两组关于美国通用航空的数据[–8]，其中一组美国通用航空历年发生事故总次数，见表1；另一组美国通用航空发生飞行事故的总次数，见表2。原数据分为地面、起飞、爬升、巡航、下降、机动、进近、盘旋和着陆个阶段，巡航下降阶段合并为航路，表2个阶段对应的飞行事故次数。表1 美国通用航空历年事故总次数年份 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 数量 2 242 2 197 2 110 2 064 2 021 2 055 1 908 1 840 1 902 1 905 数量 1 837 1 727 1 715 1 741 1 617 1 670 1 523 1 652 1 566 1 474 表2 2005年美国通用航空各飞行阶段事故数据统计 年份 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 地面 70 73 104 78 64 69 66 起飞 383 347 335 323 349 303 311 爬升 75 64 49 56 37 37 53 航路 327 312 301 294 312 294 303 机动 255 262 246 232 240 208 204 进近 190 195 165 177