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南宁机场跑道侵入风险评估

1. 绪论

1.1 选题背景与意义

1.1.1 航空运输业发展现状

• 随着我国经济的持续增长和人民生活水平的提升，民航旅客运输量也在经历前所未有的增长。
• 2023年我国境内的运输机场数量达到259个，而民用运输机场的旅客吞吐量为125976.6万人次，这比前一年增加了142.2%。
• 南宁机场作为我国年起降架次最高、规模最大的军民合用机场和面向东盟国际门户的千万吞吐量级枢纽机场，跑道侵入的风险评估工作就显得尤为重要。

1.1.2 跑道侵入事件的影响

• 跑道侵入事件在飞机起降过程中已成为不可忽视的一环，严重威胁航空运输的安全性。
• 跑道侵入事件对航空安全的影响是巨大的，跑道安全事故在民用航空事故中占相当大的比重。

1.1.3 研究目的与意义

• 本论文的写作具有重要的现实意义和理论价值。
• 通过对南宁机场跑道侵入事件的深入研究，可以系统地分析和识别导致跑道侵入的潜在风险因素，为机场管理部门提供科学的风险评估和决策支持。
• 研究结果可以为其他国内外机场在跑道安全管理方面提供借鉴和参考，有助于推动整个行业的安全管理水平提升。

1.2 相关领域研究现状

1.2.1 国内研究现状

• 2007年，孙瑞山等总结了欧美国家跑道侵入的研究现状，为国内的跑道侵入研究奠定了坚实的基础。
• 2011年，钟庆平通过数据融合分析指出，管制员和飞行员是跑道侵入风险中最主要的两个人为因素。
• 2013年，罗军运用认知可靠性与失误分析法(CREAM)的认知模型建立了跑道侵入风险评估模型。

1.2.2 国外研究现状

• 2009年，Bakker, G. J等基于蒙特卡罗模拟方法，对飞机滑行与飞机起飞之间的碰撞风险进行了评估。
• 2012年，Rogerson等提出了一种通过使用多因素层次结构来区分同一组位置风险水平的方法。
• 2014年，Gao.Y等采用改进的CREAM模型方法预测了管制员与飞行员交互影响跑道入侵过程的可靠性。

1.3 本文研究内容概述

• 本文主要以南宁吴圩国际机场为研究载体，采用基于马氏距离的TOPSIS算法对可能造成南宁机场跑道侵入事件发生的潜在风险因素进行权重量化与风险管理。
• 旨在更好地平衡各评价体系来得出更具有现实参考意义的风险因素排序，进而有效地降低跑道侵入事件发生的风险。

2. 跑道侵入的相关概念及影响因素

2.1 跑道侵入的相关理论

2.1.1 跑道侵入的相关定义

• 跑道安全涉及对航空器在跑道或其相邻区域内运行时可能出现的碰撞或偏离跑道的风险进行管理。
• 跑道侵入是指在机场的跑道范围内，所有因地面上的飞机、车辆或人员导致即将起飞或即将着陆的飞机之间的距离缩短或可能出现碰撞的事件。

2.1.2 跑道侵入的危险识别相关理论

• REASON模型用于分析和理解系统性失败和事故的深层原因。
• SHEL模型用于分析人类因素对复杂系统安全性影响的框架。
• 事故链理论提供了一种分析和阐释事故起因的手段，它主张大部分的事故是由一系列互相关联的事件和条件（也就是所谓的“事故链”）触发的。

2.2 南宁机场跑道侵入的因素分析

2.2.1 南宁机场运行情况简介

• 南宁吴圩国际机场是4E级的军民两用国际机场，被誉为广西壮族自治区最大的航空枢纽、中国的千万级机场之一、面向东盟的国际门户枢纽机场。
• 截止2023年，南宁机场的旅客吞吐量达到了1369万人次，货物和邮件的吞吐量为18.9万吨，而飞机的起降次数为109754架次。

2.2.2 南宁机场冲突多发地带运行要求

• 南宁机场的跑道侵入事件中，冲突多发地带的运行要求是一个重要因素。

2.2.3 南宁机场跑道侵入的影响因素

• 本文通过结合REASON模型、SHEL模型和事故链理论以及南宁机场的运行情况，对于可能造成南宁机场发生跑道侵入的潜在风险因素进行了综合性的危险识别。

3. 基于TOPSIS算法的跑道侵入风险评估算法

3.1 TOPSIS算法理论概述

• TOPSIS算法是一种多目标决策分析方法，通过计算各个方案与理想解的距离来进行方案的排序和选择。

3.2 传统型基于欧式距离的TOPSIS算法

• 传统型基于欧式距离的TOPSIS算法是一种常用的风险评估方法。

3.3 改进型基于马式距离的TOPSIS算法

• 改进型基于马式距离的TOPSIS算法是在传统型基于欧式距离的TOPSIS算法的基础上进行改进的。

3.4 马氏距离与欧式距离的对比

• 通过对比马氏距离与欧式距离在TOPSIS算法中的原理差异，得出了在跑道侵入风险评估工作中，马氏距离既可以摆脱各指标之间量纲不同带来的影响，又可以排除样本之间相关性干扰的结论。

4. 基于南宁机场运行情况的数据调查统计与跑道侵入风险评估

4.1 风险因素指标评分的数据收集

• 风险因素指标评分的数据收集是进行风险评估的基础。

4.2 改进型基于马氏距离的TOPSIS 算法对风险因素进行评价

4.2.1 马氏距离TOPSIS算法流程

• 马氏距离TOPSIS算法流程是一种改进型的风险评估方法。

4.2.2 数据代入分析及计算

• 数据代入分析及计算是进行风险评估的关键步骤。

4.2.3 主要风险源的原因分析

• 主要风险源的原因分析是进行风险评估的重要环节。

4.3 针对主要风险源的建议措施

• 对于那些具有较高风险的因素，有关部门需要采取适当的风险管理措施，以最大限度地减少南宁机场跑道发生跑道侵入的情况，并降低由此造成的损害。

5. 总结与展望

5.1 总结

• 通过对南宁机场跑道侵入事件的深入研究，可以系统地分析和识别导致跑道侵入的潜在风险因素，为机场管理部门提供科学的风险评估和决策支持。

5.2 展望

• 随着我国民航业的飞速发展，机场基础设施建设和管理水平亟需提升以满足不断增长的航空运输需求。
• 未来，随着全球航空安全标准的不断提高，对于风险评估方法和技术的研究也在不断深入，本论文的撰写，将有助于推动国内外航空安全领域的学术交流和技术进步，为全球民航安全贡献中国智慧。