空管安全风险管理信息系统分析与设计

第19卷第2期2009年2月

中国安全科学学报

China Safety Science Journal

Vol.19No.2

Feb.2009

空管安全风险管理信息系统分析与设计3

李　柯1　副教授　贾贵娟1　施炎林2　工程师　汪洪蛟2　工程师(1武汉理工大学管理学院,武汉430070　2中国民航中南空管局湖北分局,武汉430302)

学科分类与代码:620.5010 中图分类号:X913.2 文献标识码:A

基金项目:国家自然科学基金资助(70371034)。

资助项目:民航灾害的预警机理与方法研究。

【摘　要】　针对空中交通服务管理系统(简称为“空管”,下同)中存在的安全管理不规范、安全信息不畅通和信息化程度低等安全管理问题,根据空管安全风险管理信息系统(SR M I S)的工作原理,提出SR M I S的业务流程和组织结构,设计了SRM I S的总体结构、风险管控和指标预警等主要功能,研究实现过程中的指标评价、部门评价和模糊综合评价等信息评价方法以及指标预警、因素预警和综合预警等预警预控方法和关键技术。该系统能进行持续的风险识别和综合预警,定期自检、自查、自审,不断改进安全管理工作,并在武汉空管中心实证有较好的应用效果,为空管中心的安全风险管理提供了信息化管理的工具和途径。

【关键词】　空中交通管理;　安全管理体系(S MS);　风险管理;　信息系统;　预警

Ana lysis and D esi gn of A i r Traff i c Safety R isk M anage m en t I nforma ti on Syste m

L I Ke1,A ssoc.Prof.　J I A Gu i2juan1　SH IYan2li n2,Eng i n eer　W ANG Hong2ji a o2,Eng i n eer (1School ofManage ment,W uhan University of Technol ogy,W uhan430070,China 2Hubei B ranch,Central2s outh A ir Traffic Manage ment Bureau,CAAC,W uhan430302,China)

Abstract:　A i m ed at the p r oble m s in air traffic service manage ment syste m such as non2standard safety manage ment,non2s mooth safety infor mati on and l ow inf or mati onizati on level,and according t o the p rinci2 p les of air traffic contr ol safety risk manage ment inf or mati on syste m(AT CSR M I S),the business p r ocess and organizati onal structure of AT CSR M I S is p r oposed;the overall structure of this syste m is designed as well as its main functi ons of risk2contr ol and early2warning.Further more,evaluati on methods for inf or ma2 ti on transfer such as index evaluati on,branch evaluati on and fuzzy co mp rehensive evaluati on are studied.

Meanwhile,the key technol ogy and p re2warning contr ol methods such as index p re2warning,fact or p re2 warning and co mp rehensive p re2warning are researched.This system can continuously identify the risks and make a comp rehensive p re2warning.Besides,it can make self2test,self2exa m inati on in order t o get

i m p r ove ment of safety manage ment.The effect of this syste m is successfully illustrated by app lying t o W u2

han air traffic contr ol bureau.This study p r ovides a t ool of infor mati on manage ment f or air traffic contr ol safety risk manage ment.

Key words:　air traffic manage ment;　safety manage ment syste m(S MS);　risk manage ment;

inf or mati on syste m;　early warning

3文章编号:1003-3033(2009)02-0106-06;　收稿日期:2008-10-30;　修稿日期:2009-01-31

0　引　言

当前在民航业具有重要影响的组织或国家,都一致将空中交通服务系统的安全管理问题提升为一个具有现代安全科学意味的系统性问题来对待。在继承传统安全管理经验的同时,民航业更加重视依托现代安全管理理念、策略和科学方法(包括基于电子计算机技术的安全管理决策支持工具),来全面解决空中交通服务系统的安全管理问题[1-7]。安全管理体系(Safety Manage ment Syste m,S MS)作为一套以风险管理为基础的综合管理模式得到了更多的关注。

民航总局空管局在“十一五”规划中提出,要在未来的5年内,努力建设S MS,做到手段创新、思维创新和管理创新,从系统规范和系统管理上实现与国际先进国家的接轨。而建立S MS的首要环节就是如何在空管中实现安全风险信息的相互交流和组织共享,最终达到风险管控有上报、监测检查有记录、领导决策有依据,用大量实证数据和各类安全报表来客观反映空管运行状态的目的。

从我国目前的空管信息化建设工程来看,信息管理方面存在着许多弊端:各部门的安全信息不能有序通畅地交流;安全信息更新不及时;安全员填写的纸质报表不统一、不规范,甚至漏填错填、敷衍了事;决策层对于零散如麻的信息无法给出综合评价,对各种信息反映出的安全隐患只能凭经验判断,缺乏相关的参考数据,造成对安全形势估计不足。

信息技术的运用多集中在对日常业务的处理[8-15],鲜有对空管安全管理方面的系统化的探究工作,适合我国国情的空管安全风险管理信息系统的研究刚刚起步。针对以上问题,结合S MS的指导思想,运用安全风险预警管理的理论,设计开发了空中交通安全风险管理信息系统,为空管安全管理者提供一个系统、高效的信息管理工具。

1　空管安全风险管理的工作原理

1.1　S MS的基本内容及要求

S MS是一种建立在系统安全思想之上的明确的、系统性的和防患于未然的安全管理模式。依据现代安全管理理念,为实现安全目标和贯彻安全政策在空管单位所建立的组织管理构架、程序标准、方法、措施和手段等可综合性地定义为空管安全管理体系。

空管安全管理体系的基本内容为:安全政策、安全目标、安全风险管理、安全信息管理、安全审计、安全培训等核心安全管理活动,以及满足安全组织管理所需的组织构架、管理职责、安全责任和文件等。

建立空管安全管理体系的目的在于通过采取各种预防措施,防止事故发生,保证安全生产,促进我国空管事业健康发展。建立空管安全管理体系要求:

1)安全成为一个空管单位的日常工作;

2)安全管理应当在一种系统性的总体策略基础之上展开,具有充分的主动性和积极性;

3)确保所有影响安全的危险得以识别,并采取有效措施降低安全风险;

4)安全管理从组织机构的高层开始,并有效地弥补各个防护层上存在的安全漏洞;

5)形成自我完善、自我监督的机制,定期自检、自查、自审,持续改进安全管理工作。

1.2　空管安全风险管理的业务流程

空管安全风险信息管理系统是以安全管理和评价理论、系统科学理论及预警管理理论等为基础,以S MS为指导而构建的信息系统。主要业务包括风险管控和指标预警两大业务,业务流程如图1所示。1.2.1　风险管控业务流程

风险管控由安全员将获得的有关安全风险的人为信息、设备信息、环境信息和管理信息等各类数据输入到系统中,初步查找并判断出危险源,提交给安全分管领导进行审阅。

安全分管领导根据危险源信息等判断是否需要成立风险管理技术专家组。对于风险较小的危险源,只成立风险管理工作小组,由小组成员对风险的可能性和严重性进行评估,当风险是在可接受范围内,则录入安全风险信息数据库,否则制定控制方案。然后对方案的执行情况进行持续监控,并根据实际情况随时调整或重新制定方案,直至风险控制在可接受的安全标准范围内;对于风险较大的危险源,则需要成立风险管理技术专家组,由专家组成员对风险进行评估并提出风险缓解方案,最后交由风险管理工作小组执行并监控。

整个系统的运行过程是一个闭环的持续监控和改进的过程,危险源和风险控制方案随着系统的不断运行而积累,风险信息也不断充实完善,为后续的新进人员熟悉工作和管理层制定决策提供参考依据。

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图1　空管安全风险管理的业务流程

1.2.2　指标预警管理业务流程

航空事故或灾害的发生,都与人、设备、环境和

管理4个方面有关系,因而做好航空预警管理工作,主要从4个方面提出预警措施和方案。

空管预警系统运转时,首先将从预警人员处获得的各类数据输入到系统中,包括个人数据、设备数据、环境数据和管理数据。系统经过初步处理得到各部门的指标信息和不安全事件信息,并监测信息变化情况,识别出可能影响航空安全的因素,加以进一步诊断和评价,判断出当前系统是处于安全状态、警戒状态或危机状态。

警戒状态下由预警中心提出预控对策并加以实施。危机状态下,则需要组织专门的危机处理小组,全权负责危机的应急处理,实施相应的危机预警

管理。

1.3　空管安全风险管理中心的组织结构

该系统的运行需要成立一个安全风险管理中心,其组织结构如图2所示。

参与安全风险信息管理系统的部门主要包括行政办公室、航务管理部和技术保障部。每个站点和科室都设置一个专门的安全员,负责空管运行的各类信息和危险源的录入。安全分管领导根据危险源的风险大小等确定成立相关工作小组。风险管理工作小组的成员也是来自各个部门,而技术专家组则由空管单位资历深、经验足的人员组成,必要时可以聘请外部专家共同完成风险评估和方案制定工作。

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图2　空管安全风险管理中心组织结构

2　空管安全风险管理信息系统

(SRM I S )的总体结构和功能设计

2.1　SR M I S 的总体结构

空管安全风险管理信息系统(SR M I S,safety risk manage ment inf or mati on syste m )设计为五大子系统23个模块,包括风险管控、指标预警、报表输出、信息查询和系统配置五大子系统。

该五大子系统中以前两个系统为主体,风险管控可以为指标预警提供数据监测信息;而指标预警又反过来帮助风险管控系统找到危险源,帮助安全管理人员从底部发现安全隐患,两大系统相互支撑、相互应证,它们又共同为决策管理提供数据和信息查询,从而帮助领导层进行科学决策和提供有效预控方案。

SR M I S 的总体结构如图3所示

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图3　空管安全风险管理信息系统的总体结构

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2.2　SR M I S 的主要功能设计

2.2.1　风险管控功能

风险管控功能通过危险源识别和风险控制来实现。首先由安全员在日常工作中发现危险源并完成

对危险源的识别录入,然后由风险管理小组或技术专家组从风险发生的可能性和严重性两方面来评估风险并制定风险控制方案。

控制方案制定后,主管安全的领导对方案进行审核,如不接受推荐方案则拒绝,并添加方案建议;若审核通过,则制定具体实施环节。

方案实施后,风险管理工作小组的人员按照任务目标进行监控,并实时地将监控信息上传;监察领导定期或不定期地对监控员上报的监控信息进行综合评价和处理,组织小组成员对控制效果进行评定,若评定结果不理想,则修改或重新制定控制方案。然后再次进入审核-实施-监控等,如此往复,直至风险消失或降至可接受范围。2.2.2　指标预警功能

指标预警功能是通过指标体系评价来实现的。各个科室的安全员按照人-机-环-管提炼出预警指标,预先设置警戒值,当某个指标超出警戒值时,系统自动发出报警。其中,因素评价是在某一个监测周期各个部门按因素进行评价,以人为因素为例,通过相关指标的监测反映出空管分局、气象、塔台、导航站、雷达站等在某阶段人为因素的评价,当某个评价值过低时,可以及时发现问题,落实部门整改等;部门评价是选择一个时间段,对各个部门的人、机、环、管4个方面的因素作出评价。综合评价是运用模糊综合评判方法对整个空管局运行状态进行评价。

3　系统实现的关键技术

3.1　信息评价方法

信息评价是预警系统成败的关键,包括评价对象的确定以及评价方法的选择。将评价对象信息分为3类:①指标评价,②部门评价,③综合评价。

1)指标评价主要指对各项指标的评价,该部分在指标输入的时候由系统自动完成;

2)部门评价是在部门指标评价结果的基础上进行的评价,评价方法采取加权平均法;

3)综合评价则是对空管的人、机、环、管四大因素作模糊综合评价。

3.1.1　指标评价

对单项指标或数据的评价,采用对每项指标制定阈值的方式,即将当前评价对象都制定相应的4个等级标准,分别为安全、一级超限、二级超限、三级超限,这4个等级都用相应的阈值来区分。3.1.2　部门评价

部门评价是在各部门指标评价结果的基础上进行的评价,评价方法采取加权平均法。3.1.3　模糊综合评价对于空管的预警综合评价采用模糊综合评价法,对空管的人、机、环、管四大因素作模糊综合评价。模糊综合评价分为单级综合评价和多级综合评价,该系统采用多级模糊综合评价方法。3.2　预警预控方法

安全预控是针对信息评价模块评价的结论进行预警预控管理,依据信息评价的对象产生相应的预警级别和预控对策,主要有指标预警、因素预警、综合预警。3.2.1　指标预警指标预警指根据预警指标数值大小的变动发出不同程度的警报。设要进行警报的指标为X ,其安全区域为(X a ,X b ),初等危险区域为(X b ,X c ),高等危险区域为(X c ,X d ),则基本警报准则为:

当X a

在预警管理中,既有可计量的因素,又有不可计量的因素,前者可以采用指标预警的方法,而后者则应采取因素预警法。因素预警有两种形式,一种是:

当风险因素X 出现时,发出警报;

当风险因素X 不出现时,不发出警报。

若风险因素为随机变量,其发生的概率为P (X ),则第二种警报模式:

当0

综合预警是将指标预警和因素预警相结合的一种方法。该系统的预警方法,依据所涉及的预警指标的特点采用综合预警方法,即指标预警和因素预警相结合。指标预警是将综合评价指数依据设定的阈值决定是否预警以及预警级别,因素预警则要

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结合不安全事件以及突发事件的状况而启动,即只要发生了一级事故或严重事故征候就应发出警报,而不管此时指标评价结果是否正常。

预控方案包括预控方案的制定和预控方案的选择。预控对策的提供只是作为决策者的辅助支持,它是依据以往的工作经验和专家主观认定的基础上建立起来的,因此,预控对策库中的每一项对策都是依据单项预警指标在不同安全状态下制定的,只对单个指标超限情况起作用。对于部门内或空管系统内出现的危机,预警方案则要依靠预警人员综合考虑超限指标和其他因素而制定,由于各种内外部环境都处在不断变化之中,因此,管理决策也应应时应事而变化。

4　结　论

1)根据S MS 的基本内容及要求提出了SR M I S

的业务流程,包括风险管控业务流程和指标预警管

理业务流程。风险管控业务流程的特点是系统的运行过程为一个闭环的持续监控和改进的过程,危险源和风险控制方案随着系统的不断运行而积累,而指标预警管理业务流程的特点是将多种影响因素进行综合评估,考虑的是多种因素叠加后的风险。

2)提出了SRM I S 的新的组织结构,该系统的运行需要成立一个安全风险管理中心,参与安全风险信息管理系统的部门主要包括行政办公室、航务管理部和技术保障部。

3)提出了SR M I S 的总体结构,包括风险管控、指标预警、报表输出、信息查询和系统配置五大子系统。对主要功能进行了设计。

4)采用信息评价方法和预警预控方法进行风险评估和预警,该系统在武汉空管中心得到了较好的应用,为空管中心的安全风险管理提供了信息化管理的工具和途径,加快了空管安全管理体系建设。

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