Метод упреждающего управления безопасностью полетов воздушных судов в авиационных предприятиях
На правах рукописи
МАТВЕЕВ
Георгий Николаевич
МЕТОД УПРЕЖДАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
В АВИАЦИОННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Специальность 05.22.14
«Эксплуатация воздушного транспорта»
Специальность 05.26.02
«Безопасность в чрезвычайных ситуациях»
(по транспорту)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва
- 2010 –
Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (ГосНИИ ГА)
Научный руководитель: доктор технических наук
Гипич Геннадий Николаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Кабанов Сергей Александрович
кандидат технических наук
Евдокимов Владимир Григорьевич
Ведущая организация: ФГУП ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ»
Защита состоится «____ » _______ 2010 г. в ____ часов на заседании
диссертационного совета Д.315.002.01 при ГосНИИ ГА
по адресу: 125438, г. Москва, ул. Михалковская, д.67, кор.1.
С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке
ГосНИИ ГА
Автореферат разослан «____» ________ 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат технических наук А.Е. Байков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы определяется тем, что при разработке и эксплуатации сложных систем возникла необходимость решения задач обеспечения безопасности функционирования АТС с учётом характеристик внешней среды и других воздействий при условиях, что рисковые события типа аварий, катастроф – события редкие (с вероятностью «почти-нуль»). Подобные события трудно поддаются анализу в рамках методов теории надёжности, поскольку имеются неясности во взаимосвязи положений теорий безопасности систем (БС) и теории надёжности (ТН) – как в сфере safety, так и в security.
Сущность рассматриваемой проблемы заключается в некоторых противоречиях двух направлений оценивания уровня безопасности полетов в а/к:
- метода вероятностного анализа безопасности (ВАБ);
- метода ИКАО по индикаторному оцениванию рисков возникновения негативных последствий и оценки уровня безопасности по показателям свойств редких событий типа «катастроф» в зависимости от вида угроз с учетом принципов упреждающею управления безопасностью полетов в системах СУБП (SMS).
Метод ВАБ в задачах оценки уровня безопасности при редких событиях приводит к некорректным результатам, например вероятности катастроф численно равны "почти-нулю". ИКАО предлагает нормированные оценки числа катастроф, отнесенные к объёму работы в миллионах километров, к объёму часов налета, к миллиону перевезенных пассажиров и т.п., что в вероятностном смысле оценивается по ВАБ достаточно сложно и недостоверно.
Границы применимости методов теории надежности и безопасности пока не установлены корректно. Известные определения типа «требования к эксплуатации АТС по надежности и безопасности» недостаточно информативные и нечеткие. Если в теории надежности можно четко говорить о свойствах систем в смысле обеспечения нормативной надежности и определения квантили функции вероятности, то при исследовании безопасности такие категории не дают приемлемого результата.
Понятия «конструкционной безопасности» АТС, связанной с особенностям конструкции ВС и способами поддержания летной годности ВС, недостаточно формализованы.
Для АТС в системе ТО и Р не находит широкого применения концепция «метода минимальных сечений», хотя, например, в «Атоммаше» – это рабочий инструмент.
Вместе с тем опыт деятельности крупнейшего перевозчика РФ а/к «Аэрофлот» показывает, что методы ИКАО весьма конструктивны. «Аэрофлот» первым в ГА России внедрил у себя методы ИКАО по оценке рисков возникновение опасностей с учетом различных факторов. Этот опыт нуждается в обобщении и в научном обосновании. Этому посвящена диссертации, представленная на защиту.
При этом складывается определенная благоприятная ситуация: в ГА РФ – в школах ГосНИИ ГА, в ИПУ РАН, в СПб ГУГА, в МГТУ ГА сильны научные традиции в области обеспечения БП, но объемы экспериментальных проверок научных положений недостаточны. Поэтому проверку достоверности результатов и состоятельности позиций SMS по ИКАО целесообразно и наиболее практически удобно произвести в настоящее время в РФ на примерах эксплуатации ВС иностранного производства в ОАО «АЭРОФЛОТ».
Проблема, затронутая в настоящей диссертации, до сих пор не исчерпана в научной периодике России, и исследования по этой теме продолжаются.
Кроме того, следует отметить, что в полном соответствии со стандартами и рекомендованной практикой ИКАО ряд научных позиций, принятых специалистами из ИКАО, может быть, видимо, наиболее успешно решен на основе достижений российских школ, занимающихся проблемами исчисления рисков. Этим аспектам посвящены соответствующие подразделы глав 2 и 3 диссертации, что указано в данном автореферате.
Целью диссертации является разработка метода упреждающего управления безопасностью полетов воздушных судов в авиационных предприятиях на основе методологии исчисления рисков с учётом нечёткости множеств показателей факторов опасности в полётах.
В связи с поставленной целью в диссертации необходимо решить следующие задачи:
- Провести анализ методов идентификации рисков и оценки их значимости для обоснования возможности осуществления в а/п метода упреждающего управления безопасностью полётов ВС на основе рекомендаций ИКАО;
- Обосновать способы оценивания значимости прогнозируемых рисков возникновения неблагоприятных для полёта ВС авиационных событий на основе признаков идентифицированных угроз, содержащихся в базах данных систем управления безопасностью полётов;
- Проанализировать и усовершенствовать методы и принципы принятия экспертных решений по упреждающему управлению рисками при производстве полётов с учётом факторов изменения состава парка ВС, текучести кадров и т.п.;
- Теоретически обосновать возможности применения индикаторных мер оценки значимости рисков нарушения условий нормальных режимов работы ВС с учётом требований надёжности к системе и нечёткости значений характеристик опасных факторов;
- Усовершенствовать способы применения матриц анализа рисков по ИКАО при оценке интегральных показателей безопасности полётов в а/к с учётом ограниченности статистики по опасным авиационным событиям;
- Разработать принципы построения автоматизированных систем управления (АСУ) для реализации СУБП по ИКАО;
- Обобщить опыт работы а/к «Аэрофлот» с целью повышения эффективности и безопасности полётов на основе применения СУБП.
Состояние вопроса. Теория рисков и экспертных систем SMS, имеющих перспективы на развитие и внедрение в практику использования систем обеспечения безопасности полетов, в основном разрабатываются в настоящее время в Европе, в США и в определенной степени в России. Однако в РФ имеются определённые достижения в математическом плане в сфере SMS.
Основополагающие результаты в области обеспечения БП на основе SMS в России получены в ФГУП ГосНИИ ГА (Шапкин В.С., Далецкий С.В., Сиротин Н.Н.), в ОАО «Аэрофлот», в а/к «Волга-Днепр», и в др., в СПб ГУГА. В институте Гос.НИИ «Аэронавигация» разрабатываются SMS в сфере RVSM. При этом были получены теоретически и практически важные результаты специалистами Федоровым Ю.М., Барзиловичем Е.Ю. и другими по вопросам исчисления рисков в форме TLS, что немаловажно для применения в системе ОрВД в РФ. Вопросы повышения точности и надежности радиолокационных комплексов и безопасности полетов развивались в научных школах МГТУ ГА(А.И. Козлов, Воробьёв В.Г., Зубков Б.В., Елисов Л.Н., Цыпенко В.Г.) в СПб ГУГА и в др. Модели рисков описаны в разработках NASA (Дебора Осборн, Хеджимикер) в связи с созданием системы FORAS. К последним публикациям можно отнести работу M. Fujita (Japan, Tokyo-ETWAC 2008), относящуюся к проблеме оценивания вероятностей рисков редких событий при RVSM. По теории рисков в ГА известны разработки, выполненные профессором Куклевым Е.А., д.т.н. Гипичем Г.Н. в связи созданием национальной системы стандартизации в области обеспечения лётной годности и СУБП с учетом факторов рисков.
Предмет исследования. Изучается система обеспечения безопасности полетов в ситуациях с редкими опасными событиями (с «вероятностью – почти ноль») в стохастическом варианте изложения, исследуются нечёткие модели рисков. В примерах объектом исследования с применением российских научных разработок является система безопасности полетов ОАО «Аэрофлот», используемая в авиакомпании, поскольку, как было указано выше, имеется доступный статистический материал по БП ВС иностранного производства, что необходимо для проверки достоверности научных положений данной диссертации в рамках традиций научных школ России.
Метод исследования и теоретический аппарат. Теоретическое ядро исследований составляют методы теории экспертных систем и математической статистики, теория вероятностей и систем массового обслуживания, основы общей теории систем управления и основы эксплуатации ВС. Особый раздел составляют основы исчисления рисков в традиционном изложении и теория рисков при новом подходе в рамках программ FORAS, рекомендованных ИКАО. При этом, используются методы, дающие научные основы теории рисков и ее применения при построении системы обеспечения безопасности полетов с учетом ограничений, вытекающих из теории надежности, на параметры авиационных систем.
Направление исследований. Дается изложение схемы применения моделей рисков для оценки уровня безопасности полётов в качестве дополнения к расчётам надёжности систем. Рассматриваемый подход применяется для прогнозирования заранее возникновения опасных сценариев развития событий в авиационных комплексах. В практической деятельности эксплутантов воздушных судов (ВС) применяются рекомендации известного документа ИКАО-РУБП №9859-AN/460, в котором изложены принципы построения так называемой системы SMS (Safety Management System) – «Системы менеджмента безопасности полетов».
На защиту выносятся следующие основные научные положения и методики:
- Метод и соответствующая методика оценивания текущих значений структурированных рисков и границ определения значимости факторов опасности при идентификации рисков по ИКАО на выявленных множествах факторов опасности, включённых в базы данных;
- Метод оценивания опасности в АТС в ситуациях с редкими событиями на основе моделей 2-х мерных рисков и интегральных показателей БП в а/к;
- Методы и методика структурирования программного обеспечения процедур и способов вычисления значений рисков в кластерах баз данных, содержащих признаки угроз разного рода, полученных на основе идентификации риска и статистики авиационных событий в а/к;
- Методики принятия экспертных решений по управлению производством полётов в а/к в рамках нормативно-правовой базы, регламентирующей деятельность ГА с учетом структуры системы государственного управления деятельностью авиакомпаний на основе SMS, по факторам смены кадров предприятия, реорганизации структуры а/к, изменения состава парка ВС при переходе а/к на эксплуатацию ВС иностранного производства типа "Аэрбас", "Боинг" и др.;
- Методика применения концепции вероятностных пространств в теории упреждающего управления БП по ИКАО и выявления кратчайших путей к катастрофе в чрезвычайных ситуациях для случаев редких событий при отсутствии достоверной статистики;
- Методика построения в пространстве дискретных состояний моделей функционирования полиэргатических АТС типа «Экипаж-ВС-Внешняя среда»;
- Рекомендации, полученные на основе российских научных разработок, по повышению безопасности полетов в авиакомпаниях и в целом в ГА РФ, в качестве основы стандарта авиапредприятия (для ОАО «АЭРОФЛОТ») и стандарта на SMS для отрасли ГА в дальнейшем.
Научная новизна результатов диссертации состоит в следующем:
Методы проактивного оценивания значимости рисков, необходимых для оценки возможностей повышения в авиакомпаниях безопасности полетов, отличаются от прототипов SMS, предложенных IATA, FAA и другими разработчиками наличием математических процедур анализа редких (почти «ноль» по вероятности) событий, что ранее не применялось ввиду отсутствия соответствующих рекомендаций в теории надёжности;
Методика выявления опасных факторов в авиационных системах основана на том, что появление ситуаций, ведущих к возникновению авиакатастроф и инцидентов, обусловлено определёнными угрозами разного рода в моделях опасности по ИКАО, и отличается от известных подходов тем, что основу методики составляет принцип учета нечеткости значений факторов опасности, что сделано впервые;
Методики оценки степени воздействия на авиационную систему возмущений от проявления рисковых факторов отличаются от прототипов тем, что используются модифицированные многомерные показатели рисков и структуры матриц анализа рисков, в которых в форме гипертекстов определены границы нечеткости факторов опасности и даны поправки к процедурам назначения целочисленных значений индикаторных функций рисков в баллах;
Методика поиска кратчайшего пути к катастрофе, являющегося цепочкой состояний в графе смены состояний, находится на основе гипотезы «о минимальных сечениях отказов», введенных в теории надежности, с использованием экспертной схемы оценивания значимости индикаторных показателей рисков неблагоприятных событий;
Методика компенсации неопределенности выбора интегральных численных значений элементов в матрицах анализа рисков содержит поправки к индикаторным мерам оценок величины рисков возникновения негативных последствий с учётом результатов «мозгового штурма» групп экспертов а/к;
Рекомендации по применению нового подхода к определению уровня безопасности полётов на основе исчисления рисков позволяют усовершенствовать способы повышения безопасности полетов и проактивно находить корректирующие (управляющие) воздействия на систему и отличаются от известных систем тем, что скрытые угрозы полёту вычисляются по методу цепей событий в опасных сценариях в соответствии с новой классификацией типов угроз и методикой автоматизированного конструирования цепей Дж. Ризона с применением интерфейса SHEL.
Достоверность результатов. Достоверность результатов, представленных в диссертации, была проверена в авиакомпани ОАО «Аэрофлот», на примерах обработки статистических данных, полученных в реальных полётах. ВС иностранного производства, эксплуатирующихся в ГА РФ, поскольку в ГА и в целом по России отсутствует соответствующая статистика, но доступны результаты отработки эффективности СУБП рассматриваемого типа.
Использованы документы в виде стандартов ISO, МЭК, ИКАО.
Практическая ценность работы. Результаты диссертационного исследования дали ответ на практические вопросы выбора принципов компенсации неопределенности значений множества факторов опасности при принятии решения по обеспечению БП в ГА. Получены рекомендации «Росавиации» ГА РФ по мерам повышения безопасности полетов в гражданской авиации, что было опубликовано в некоторых Российских научных изданиях.
Апробация результатов диссертации. Общетеоретические и методические материалы диссертации были опубликованы в научных изданиях РФ и базой их являются российские разработки и, в частности, разработки МГТУ ГА, ГосНИИ ГА и Санкт-Петербургского Государственного университета гражданской авиации (ГУГА) и др. Научные результаты общего плана опубликованы в российских изданиях соответствующего уровня (рейтинговые издания), часть научных результатов опубликована в международных трудах – в ИКАО.
Диссертация по частям и в целом обсуждалась на научных семинарах «Росавиации», АЭ ВТ на заседаниях НТС ГосНИИ ГА, на кафедре БП МГТУ ГА и на международных форумах, в Минтрансе России.
Опубликовано всего печатных работ по теме диссертации: 15, в том числе 2 – в рейтинговом журнале РФ, в ГосНИИ ГА – 1, международные публикаций - 4, 8 - отраслевых трудов, изданных в ГА.
Содержание диссертации: в диссертации 4 главы, список литературы, общий объём 121 стр, в том числе 36 рисунков и диаграмм.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении диссертации рассматриваются проблемные вопросы обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации в связи с внедрением SMS в ГА РФ. Показано, что решаемые в диссертации задачи, теоретические и методические вопросы имеют универсальный характер и поэтому могут быть использованы для исследования безопасности полетов в различных регионах РФ, где осуществляется эксплуатация воздушных судов (ВС) гражданской авиации.
В главе 1 с названием «Основные вопросы разработок по созданию систем управления безопасностью полетов в соответствии с концепцией SMS по ИКАО» рассматриваются функциональные требования к SMS как элементу системы регулирования безопасности полетов ВС на основе концепции «Глобальной дорожной карты безопасности» (GASR) по ИКАО.
Программа GASR, рекомендуемая ИКАО для всех государств - участников соглашения по «Чикагской Конвенции», определяет этапы и направления разработок национальных SMS с учетом требований систем «Менеджмента качества» (QMS). Состав и функции QMS определены в международных стандартах типа ISO и МЭК, признаваемых всеми участниками соглашения. Определены направления гармонизации рекомендаций ИКАО с использованием разработок «ЭРБАС», «БОИНГ» и IOSA для корректировки нормативно-правовой базы России по государственному регулированию деятельности в ГА на основе критериев обеспечения заданного уровня безопасности полётов (ФАП - РФ). Рассматривается способ обеспечения безопасности полетов на основе «Концепции менеджмента риска» в ГА по ICAO в документе по SMS (Safety Management System), регламентирующего методологию ICAO, BOEING, AIRBUS, МЧС (РФ - РАН) по управлению рисками (ICAO – Doc - 9859 AN/460).
Общие сведения об авиационных событиях, происшедших с воздушными судами ОАО «Аэрофлот» в 2009 году представлены в табл. № 1.
В 2009 году с воздушными судами ОАО «Аэрофлот» произошло 40 инцидентов. Серьезных инцидентов зафиксировано не было. Распределение инцидентов и ПВС в 2007 – 2009 годах по типам воздушных судов представлено в таблице 1.
Таблица 1
| ГОД | ВС иностранного производства | ВС отечественного производства | ||||||
| А-319 | А-320 | А-321 | А-330 | Б-767 | Ил-96 | Ту-134 | Ту-154 | |
| Серьезные инциденты | ||||||||
| 2007 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 2008 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 2009 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Инциденты | ||||||||
| 2007 | 4 | 3 | 2 | 5 | 10 | 4 | 12 | |
| 2008 | 3 | 5 | 3 | 9 | 4 | 14 | ||
| 2009 | 6 | 13 | 4 | 5 | 1 | 11 | ||
| Повреждения воздушных судов | ||||||||
| 2007 | 2 | 3 | 2 | 1 | 6 | |||
| 2008 | 6 | 3 | 1 | 21 | ||||
| 2009 | 1 | 6 | 2 | 1 | 1 | 1 | ||
Итоговые значения абсолютных показателей безопасности полетов представлены в таблицах 2.
Таблицы 2
| События | Год | Итого | События | Год | Итого | |
| Серьезные инциденты | 2007 | 0 | Инциденты | 2007 | 40 | |
| 2008 | 0 | 2008 | 38 | |||
| 2009 | 0 | 2009 | 40 |
| События | Год | Итого |
| ПВС | 2007 | 14 |
| 2008 | 12 | |
| 2009 | 12 |
Из выше приведенных данных следует, что в рассматриваемый период произошло увеличение числа авиационных инцидентов по сравнению с 2008 годом, а по сравнению с 2007 годом не изменилось.
Из данной статистики следует, что принципы построения СУБП по ИКАО должны быть приспособлены к условиям эксплуатации ВС в России.
В данной диссертации, в числе первых среди известных работ, исследования по проблеме безопасности (БП) проводятся на основе определения, рекомендованного ИКАО и введённого на основе стандартов ISO-8402 и РУБП № 9859 (AN/460). Этот термин вводит в рассмотрение показатель БП через риск. Определение это известно достаточно давно, но в ГА в России ранее (до 2008 г.) использовалось редко, но в настоящее время принято в связи с началом разработок SMS по РУБП. В ГА РФ нерешенными являются и другие проблемы, а именно, строительство аэропортов, повышение квалификации кадров и др.
Произведён анализ абсолютного значения уровня безопасности полётов в мировом масштабе по данным ИКАО в гражданской авиации в различных регионах мира, что необходимо для обоснования методической схемы применения теории структурированных рисков при оценке уровня БП в России в сравнении со сводками ИКАО. Статистические сведениями по инцидентам в России с ВС типа "Боинг" свидетельствует об опасных тенденциях также и в системах эксплуатации ВС иностранных производств начала 90-х годов принято, что SMS необходимо разрабатывать с учётом требований государственного регулирования, как это указано в РУБП по ИКАО.
Вторая позиция касается сущности моделей рисков и математических описаний свойств случайных событий в ситуациях с ВС ГА при отсутствии достоверных данных по оценке рисков, когда возможно возникновение рисковых (опасных) событий с серьёзными негативными последствиями. Например, важным является обеспечение соответствия разработанным и одобренным в ИКАО стандартам и рекомендуемой практике (SARP).
В диссертации базовым положением по разработке методов оценивания рисков является определение ИКАО по безопасности полётов в виде:
• "Безопасность представляет собой состояние, при котором риск причинения вреда лицам или нанесение ущерба имуществу снижен до приемлемого уровня и поддерживается на этом или более низком уровне посредством непрерывного процесса выявления источников опасности и контроля факторов риска".
Задачи диссертационного исследования сформулированы с целью обобщения опыта и методических разработок, проведённых в России по оценке и прогнозированию уровня БП на современной научно-методической основе, с использованием экспертных систем SMS. Научно-методическая основа диссертации - это развитие методов прогнозирования значимости рисков с учетом неопределенности (нечеткости) значений факторов опасности в соответствии с новыми результатами, полученными в этой области в ИКАО и в России.
В выводах по главе 1 указано, что развитие теорий оценивания безопасности полетов идёт по пути оценивания прогнозируемых рисков на всех этапах полета, включая предполетную подготовку, и на самых ранних стадиях проектирования ВС с целью предотвращения возникновения опасных ситуаций, способных привести к возникновению авиапроисшествий и катастроф в реальных полетах. Показано, что в настоящее время в ГА РФ не нашли отражения рекомендации международного центра GAIN и РУБП (Doc. 9859 AN/460) по ИКАО, связанные с разработкой теории, так называемого, "профиля риска" по GAIN и схемам Risk Management - "риск надёжности". Отмеченное обстоятельство приводит к необходимости поиска новых путей оценивания рисков безопасности полетов на нечетких подмножествах опасных факторов полетов ВС.
В главе 2 "Теоретические основы метода оценивания в системах типа SMS ИКАО рисков авиапроисшествий" рассматриваются перспективность применения математических моделей рисков в задачах управления рисками в гражданской авиации и концепция управления риском по программам ИКАО. Предусматриваются этапы: проактивное по РУБП (по ИКАО) или априорное оценивание величины риска по показателю значимости риска с постоянным ущербом (для случаев катастроф); активное или апостериорное оценивание рисков при поиске источников опасности (угроз), как дополнение к методике прогнозирования серьёзности последствий от возможных угроз.
Речь может идти о таких программах, как CFIT, FORAS, получивших признание при разработке систем управления полетами ВС на конкретных трассах (FORAS), а также в стратегическом масштабе при регулировании деятельности авиакомпаний (CFIT) с учётом полётных факторов и особенностей ОрВД.
Дело в том, что в мировом авиационном сообществе осуществлен переход в широком масштабе к «прогностическим методам управления безопасностью», но на базе положений теории надёжности (ТН), адаптированных к оценкам рисков на множествах элементов и событий с нечеткими мерами значимости (Fuzzy Sets), когда вероятностные показатели меры случайности событий не определяются.
Схемы анализа риска неблагоприятных происшествий и управления безопасностью полётов ВС следующие:
Вероятностный и статистический анализ безопасности систем (БС) с помощью методов теории надежности (ТН) на основе положения «Если надежно, то безопасно» по показателям – функциональной надежности систем или «лётной годности»– в гражданской авиации (№ 1),
Анализ безопасности систем как состояния в некотором пространстве параметров путем сравнения потенциальных (расчётных рисков) с «приемлемым риском» возникновения катастрофы с вероятностью «почти-нуль» (№ 2).
В главе 2 описаны трудности разработки 2-х альтернативных направлений (ВАБ и СБ) и произведено уточнение правил классификации «угроз», опасностей, схемы определения рисков, вытекающих из концепции ИКАО.
По ИКАО - Risk is concept: "Frequency & Severity" or " Measure of Likelihood & Harm (Damage)" (Likelihood – is not probability in general). РИСКОВОЕ событие – (прогнозируемое опасное, которого может и не быть) имеет два свойства: случайность возникновения и нанесение ущерба, вреда, при этом рассматриваются показатели уровня опасности по ИКАО и теоретические основы их вычисления.
Дается обобщение и развитие результатов ИПУ РАН по разработке методов управления рисками в рамках новых направлений оценки безопасности авиационных систем, что должно быть учтено при корректировке концепции и программ создания автоматизированных систем сбора статистических данных и мониторинга событий в гражданской авиации (ГА) – на уровне а/к.
Концепция безопасности полетов. Концепция обеспечения безопасности техногенных комплексов базируется на следующих положениях и принципах:
Положение 1. Функционирование систем обеспечения безопасности (Safety, Security) составляют две подсистемы, основанные на следующих независимых принципах (№ 1, № 2), определённых в ISO в виде: «Аудита» (№ 1), мониторинга и управления рисками и надёжностью авиационных систем (№ 2).
Положение 2. Обоснование выбора возможных уровней безопасного и устойчивого функционирования авиационного или транспортного комплекса производится на основе прогнозирования уровней возможных последствий, вреда и ущерба с использованием прогнозных сценариев попадания систем в критические состояния.
Задачей СБ является прогнозирование катастроф, которые могут возникать в структурно-сложных системах с вероятностью «почти-нуль».
Известно, что в программе РУБП, предложенной ИКАО, предлагается рабочий обязательный инструмент в виде 2-х мерной оценки значимости риска с помощью 2-х мерной матрицы оценки рисков для нечётких мер принятых показателей. Представляется целесообразным исследовать катастрофы (и чрезвычайные ситуации) в рамках теории редких событий, поскольку понятие эквивалентности в виде "риск-это вероятность и т.д." - не объясняет полной сущности явлений рискового характера, например, через цепи Дж. Ризона по ИКАО. Предложено строить схему решения задачи оценки безопасности авиационных систем в рамках аксиоматики рисков (положений системной безопасности) в виде:
"Риск – мера количества опасности", как вытекает из РУБП 9859 (Табл. 8/01 по изданию 2007 г.), что даёт определение (математическая модель рисков) в виде: Риск – мера количества опасности в состоянии, в котором возможно возникновение случайного (неопределённого) дискретного события, наступление которого несёт нежелательные последствия или ущерб". В данной диссертации введены впервые определения и классификация угроз, которые вытекают из РУБП и включают положения, сформулированные здесь следующим образом:
- угрозы тип 1а – инциденты (источники опасности, выявленные активно из БД а/к);
- угрозы тип 1б – проактивные источники опасностей в виде предполагаемых возможных инцидентов, ошибок пилотов, проявления признаков среды в зависимости от выделенных факторов; опасности –возможные проактивные прогнозируемые состояния и опасные события по факторам угроз (рисков), данные в форме альтернативы № 2 (в частных случаях по таб. 08\01- ИКАО 2007)– риск это рисковое событие или "опасность" с заданной или неопределённой мерой количества опасности. Принят постулат: "Надежность – основа безопасности, но с помощью положений только "надёжности", безопасность не удается оценить и тем более, не удается эффективно обеспечить "Безопасность". Некорректно вводить по аналогии с надежностью «Среднее время до катастрофы» в случае редких событий. Предлагаются соотношения для оценки уровня безопасности путем сравнения потенциального (расчетного) риска 
, 
с уровнем приемлемого риска
, 
через прогнозируемые последствия ( ущербы - 
) и другие показатели:
, (1)
, (2)
где: 
– мера риска 1-го рода, обозначающая неопределенность (или случайность) появления (возникновения) рискового события R с негативным результатом 
: 
– мера последствий или ущерба (цена риска – «тяжесть» вреда); 
– условия опыта или ситуация при эксплуатации системы (класс опасности и модель опасности системы, дерево отказов, граф смены состояний, состояния катастрофических отказов системы по методу минимальных сечений отказов (по Рябинину Ю.А., Махутову Н.А.); 
- интегральный риск при нечетких оценках по (1), т.е. количество опасности в заданном состоянии.
В описание комплекса условий существования (и определения) 0 включаются характеристики системы.
Представленные соотношения (1), (2) отражают методологию определения значимости рисков и применение матрицы анализа рисков (по ИКАО) на основе методических положений экспертных оценок по РУБП.
Научная проблема в (1), (2) состоит в построении функций оценок качества от множества элементов в (1) при условии, что недопустимо приводить (3) к скалярной свёртке (векторов), т.к. вероятности событий почти «нулевые».
«Средний риск» 
- скаляр, теоретически в ТН определяется по схеме
. (3)
Показатели величины риска 
как количества опасности, в опасном состоянии (Amount – Quantity of Danger) системы (по ISO-8402, по РУБП, по Распоряжению Правительства РФ- № 641ф от 06.05.2008), определяются в виде: нечетко (экспертно: больше – меньше), четко через вероятности комплексно по ГОСТ-Р (если значение вероятности достоверно найдено), через ущербы, через нормированные показатели, по матрицам анализа рисков (РУБП - ИКАО, МЧС), (экспертно); по «качеству» «цепей Дж. Ризона», в том числе и с учетом «путей» для минимальных сечений отказов в ТН.
Основной вывод для 2-х мерных оценок риска 
по (1) следующий. Риск (или величину риска) можно измерять по множеству (1), (2) интегрально через 
и отдельно через ущерб 
. При катастрофах 
. В других задачах, как в теории надёжности, 
или 
- средний риск по параметрам или по числу катастроф – скаляр. Показано, что оценка 
как скаляра имеет в ГА ограниченное применение.
Принимается положение о том, что аварии в высоконадёжных системах происходят вследствие того, что в системе имеется реальная опасность, заложенная в возможных цепочках событий. В Российских публикациях подобным вопросам пока еще не уделено достаточного внимания. Задача управления рисками в системе поддержания и обеспечения уровня безопасности решается путём управления рисками или управления факторами риска по схеме РУБП ОАО «Аэрофлот».
Опасные состояния (иначе «опасности» или «риски») порождаются системами S, в которых случайное рискованное событие R осуществляется в виде цепочки событий. Опасность такой цепочки L1*, можно оценить по мере R2. Представленная модель риска позволяет получить и выражение для величины риска, т.е. измерить риск.
Разработана методика построения моделей АТС на основе принятых положений с использованием принципа выделения в системах множества дискретных состояний 
. Это позволяет разрабатывать модели рисковых событий и определять состояния безопасности АТС на основе концепции вероятностных пространств.
Концепция вероятностных пространств в теории безопасности систем применяется в диссертации в следующем виде.
Для структурно-сложных систем на основе положений аксиоматики Колмогорова А.Н. могут быть введены элементарные события i из пространства исходов. При этом удаётся разделить процедуры нахождения структуры сложных событий А(i) и процедуры оценивания вероятности событий (i) или f(А(i)) в сигме алгебре E U вероятностного пространства U, определяющего i, А (i) R А* (i), причём для событий А* (i) будет (i*) 0.
В вероятностном пространстве U прогнозируемые рисковые события R различной природы трактуются как случайные дискретные события с двойственными свойствами в виде случайности и обязательного проявления негативных последствий в форме определенного ущерба 
R. Подобные события в рамках аксиоматических положений теории вероятностей Колмогорова А.Н. трактуются в следующем виде:
U = (, E, P),
A (i) = i, А (i) А (j) E,
где Е -алгебра элементарных дискретных событий – исходов i таких, что A(i) Е в вероятностном пространстве U.
При этом дискретное элементарное событие i или класс A (i (j) | qj) Е определяются как результат смены qj1 qj2 некоторых дискретных (физических по ТН) состояний системы qj Q как точек в гиперпространстве Q, образованном декартовым произведением дискретных пространств Хi, характеризующих свойства и структуру исследуемой системы:
Q = Х1 Х2 …, Хi … Хn,
qj A (i ) A (i (j) | qj ) Е,
знак – "влечёт", причём для случайных событий имеет место R(i ) A* ({i }), A (i) Е, * - знак критичности последствий в классе R Е;
Рисковое событие 
является классом событий 
, составленным из несовместных частных рисковых событий Rj, т.е. из альтернативных событий (способов) попадания системы в катастрофическое состояние заданного типа в подмножестве состояний 
системы;
Это дает основание для разработки схемы оценки значимости рисков в вероятностном пространстве в новой доктрине «надежность, риск безопасность».
Авиационная техническая система задаётся в виде полиэргатической системы:
S = {Si | G0
, Г, T, [t0,T)}, (4)где Si - элементы или подсистемы; Gо - исходная структура связей; Г - набор случайных факторов; T
- поток случайных моментов времени для различных событий и факторов, определяющих функционирование полиэргатической авиационной системы; [t0, T) - время или период наблюдения за системой.Процесс функционирования системы S из (7) представляется в виде процесса смены некоторых дискретных состояний qi этой системы:
q0
= qi0 {qi0 qi1 qi2 ... qi}, (5)где q0
- начальное состояние нормального полета по маршруту или состояние взлета, или посадки, или маневрирования в соответствии с заданием "Flight plan" и правилами эксплуатации; номера i0, i1, i2... дают последовательность сменяющихся состояний; номер i* - критический, например это обозначение последнего состояния в заданной последовательности. Таким состоянием будет "катастрофа" или "авиационное происшествие". Последовательность состоя-ний (5) есть цепь состояний или случайных событий, которые дают сценарий полета, в которых события (qi) являются случайными, так как они происходят в случайные моменты времени ik; qik ik.В данной методике представленная система является стохастической (случайной), в которой происходят изменения состояния системы в случайные моменты времени. Способ оценивания безопасности полетов основан на использовании инструмента прогнозирования возможностей возникновения опасностей в детерминированных комбинациях состояний без учёта вероятностей смены состояний. Находятся только наиболее опасные цепи событий типа (5) по критерию опасности (1) – (3) на основе постулата о счётности числа цепей Дж. Ризона. Здесь впервые дана трактовка сущности цепей Дж. Ризона на основе метода минимальных сечений надежности, но без оценки вероятностей для цепей, т.к. эти вероятности «почти-ноль» (малые).
Дискретные состояния qi Q кодируются и нумеруются с помощью чисел типа "integer” - через "0" и "1".
В системе обеспечения безопасности полётов с дискретными состояниями все возможные наборы свойств предопределены и перечислены и, следовательно, вид и описание каждого дискретного состояния qi заранее определены и описаны. Постулаты следующие:
Постулат 1 - О счетности множества элементов в авиационной системе.
Постулат 2. О независимости от времени комбинации событий в цепочке, учитывается только перебор элементов):
Авиационное Qj(i) = {q0, qi1, qi2,...qi(i)|t},
происшествие Qj(i) Q, qi Q, t [t0, T). (6)
Цепочки событий Qj(i) определяют пространство Q исходов или авиапроисшествий t, - случайный момент времени.
Постулат 3. О редуцировании пространства исходов. Счетное множество цепей случайных событий в полном пространстве событий Q может быть редуцировано до ограниченного конечного множества Q на основе критериев "минимакса", Q Q, без нарушения общности решений. Метод цепей одинаково хорошо выделяет и наиболее вероятные события и мало вероятные, при этом могут быть найдены маловероятные возможные происшествия с большим ущербом. Однако в моделях систем с редкими событиями вместо вероятности используются нечёткие оценки (1), (2), определяемые с помощью матриц анализа риска в форме рис. 1, принятой в ОАО «Аэрофлот».
Меру риска 1-го рода R1 можно задать как вероятностную PR и как индикаторную или частотную меру в виде I индикатора:
R1 = PR; I = f ({R1, HR | 0}). (7)
Рис. 1.
Таким образом, оценка риска 
– это не скалярная величина, а множество "двойка", которая оценивается с помощью 2-х элементов, образующих аргумент для "количества опасности". Понятие вектора здесь может быть введено, но условно, т.к. более корректно - это множество разнородных элементов, каждый из которых определён в разных функциональных пространствах. Далее даётся корректное объяснение возможности применения матриц риска, типа рис. 1, вытекающих из нечёткости значений показателей факторов опасности.
Перспективным результатом главы 2 является разработка схем построения моделей опасности ситуации в состояниях опасности по ИКАО.
Простейшая модель опасности процессов в системе 
- в пространстве исходов i в виде 
- в процессе бросания монеты со случайными исходами.
, = (0, 1); 0 – "О", 1 – "Р" - с ущербом HR;
1 HR 0; 
= (I01, HR2). (8)
В (8) величина 1 – мера опасности на цепочке в виде числа "отказов" в цепочке, т.е. 1 = {число отказов на цепочке L*}, L* - цепочка типа кратчайшего пути к катастрофе, I01 – индикаторные меры риска.
Выводы по главе 2 сформулированы в виде положений:
• Развитие теорий оценивания безопасности полетов идёт по пути оценивания потенциальных рисков на всех этапах полета, включая предполетную подготовку;
• На самых ранних стадиях проектирования ВС также необходимо принимать конструктивные решения по предотвращению возникновения опасных ситуаций на основе управления рисками по факторам, способных привести к возникновению авиапроисшествий и катастроф в реальных полетах.
В главе 3 "Методы построения экспертной информационной базы в СУБП для реализации процедур прогнозирования рисков на основе цепей случайных событий при двухмерном оценивании показателей опасности" рассматриваются методические основы принципа поиска оценок показателей безопасности полетов на основе моделей рисков SMS по ИКАО. Предметом исследования является объект авиационной системы - сложная полиэргатическая система S в виде (4) с гипотезами (5), (6). Показано, что эту систему можно изучать с помощью цепей случайных событий без использования методов теории вероятностей. Модель (4) представлена в виде:
S
("Самолет - Экипаж - Система УВД" | 0). (9)Для этой модели необходимо решать две задачи по оценке БП:
Построение автоматизированных процедур для выявления скрытых угроз и влияние проявления человеческого фактора на безопасность сложных систем при отсутствии устойчивых статистик о событиях, вероятность появления которых «почти - ноль», принимать матрицу анализа рисков и строить сценарии развития опасных на основе формулы (5);
После нахождения набора сценариев необходимо использовать априорные экспертные базы знаний и апостериорные базы данных и технические описания системы для введения показателей значимости рисков.
Предложена общая методология прогнозирования физических условий возникновения катастроф по этапам (по шагам) в SMS по ИКАО для систем типа (4) с использованием модифицированной матрицы, содержащей гипертекст с рекомендациями экспертов. Предложено осуществлять управление рисками для обеспечения безопасности рассматриваемой системы путём формирования управляющих воздействий на систему, обеспечивающих "смягчение последствий", "уклонение от факторов риска", "перераспределение рисков", на основе проверенных рекомендаций в виде "принятия рисков" и оценивания "остаточного риска" (по РУБП - 2007). Предложено создать рабочие процедуры по автоматизированным способам установление уровня допустимых и неприемлемых рисков. Разрабатываются правила и схемы определения моментов времени и условий полёта ВС, когда возникают (или исчезают) риски, установлена взаимосвязь понятий рисков и угроз (угрозы: активные, проактивные, скрытые, основанные на связи феномена риска со структурой развития сценариев ОС).
Рассмотрены возможные негативные события в АТС, включаемые в БД на рис. 2 для управления рисками (проактивно). В качестве примера прогнозирования "катастроф" рассмотрена гипотетическая схема возможной аварии с ВС типа А-320 по материалам GASR ИКАО. Главным здесь является демонстрация схемы обнаружения скрытых угроз. Рассмотрен в качестве примера серьёзный инцидент: "Выкатывание ВС А-320 на боковую полосу за пределами ВПП".
Использование базы данных а/к
Рис. 2.
Содержание главы 3 посвящено разработке методика формирования в СУБП информационных баз данных для оценки рисков возникновения авиапроисшествий в крупных авиакомпаниях типа ОАО «Аэрофлот». Представленное методическое и научное обоснование схемы построения информационной базы БП, пригодно для оценивания уровня рисков авиапроисшествий в а/к. Адекватность результатов подтверждена опытом работы Департамента безопасности полёта ОАО "Аэрофлот".
Информационные базы данных по безопасности полётов (ИБД БП) воздушных судов (ВС) необходимы для формирования обоснованных управляющих воздействий на деятельность авиакомпаний, включая производство полётов, для предотвращения заранее нежелательных последствий при наличии угроз и проявления опасных факторов разного рода. К опасным факторам можно отнести такие, как отклонения в технике пилотирования (ОТП), отказы в полёте различных агрегатов, двигателя, механизмов выпуска и уборки шасси, тормозных устройств при движении по взлётно-посадочной полосе (ВПП) и другие, которые могут стать причинами серьёзных инцидентов, возникающих при эксплуатации ВС и превращающихся в угрозы нарушения условий безопасного полёта.
В соответствии с рекомендациями ИКАО в системе управления безопасности полётов (СУБП) ВС в авиакомпании рекомендуется использовать для оценки степени опасности прогнозируемых ситуаций так называемые матрицы анализа рисков. Общей особенностью таких матриц является использование нечётких оценок риска, которые обычно задаются значениями некоторых индикаторных функций, находящихся в клетках матрицы. Показано, что при этом возникает проблема использования матрицы рисков в реальной практике эксплуатации ВС в конкретной авиакомпании, поскольку все необходимые сведения должны быть получены в каждой авиакомпании самостоятельно в процессе своей деятельности.
Решение сформулированной проблемы может быть получено в соответствии с опытом деятельности ОАО "Аэрофлот". Суть идеи состоит в том, что одна и та же матрица (по ИКАО) накладывается на множество элементов типа "множества угроз" или "перечня опасностей". В конечном итоге удаётся осуществлять мониторинг условий эксплуатации систем и отслеживать тенденции развития
опасных ситуаций в соответствии с согласованной с практикой методикой построения "Моделей опасности" по РУБП в конкретной авиакомпании. ИБД БП пополняется непрерывно и в а/к производятся соответствующие корректирующие воздействия.. Поэтому можно обеспечить в а/к производство полётов с приемлемым уровнем риска – проактивно. Процесс управления безопасность полётов ВС в ОАО "Аэрофлот" отражён в отдельных документах с использованием рекомендаций РУБП.
Успешный опыт построения СУБП по ИКАО в ОАО "Аэрофлот" показал, что методические указания ИКАО имеют достаточно научное обоснование. Но вместе с тем, возможно внести некоторые корректировки в практические процедуры (как в ОАО "Аэрофлот"). Надо признать, что недопустимо применять (без оговорок) ранее распространённую формулировку в виде " …..существуют риски, влияющие на безопасность полетов…..". Дело в том, что при данном сочетании терминов происходит подмена логической связи и физического смысла понятий, которые были введены в первоисточниках ИКАО.
Выводы в главе 3 следующие. Для обеспечения безопасности сложных систем должна быть создана автоматизированная система (типа АСУ ТП и СУБП) для ведения документации по надежности и качеству и мониторингу безопасности в масштабе а/к и России в целом. Для это необходимо фиксировать результаты аудита функциональной годности ВС и его агрегатов, и создавать базы данных по выполненным корректирующим управлениям для обеспечения безопасности ВС с текущей оценкой рисков возникновения инцидентов.
В главе 4 «Оценка перспектив создания и результаты внедрения в ГА России методов управления и мониторинга рисков на примере ОАО "аэрофлот"» представлены результаты проверки деятельности ОАО «Аэрофлот», процедур организации контроля за обеспечением безопасности полетов в ОАО «Аэрофлот», в соответствии с резолюцией А32-11 Ассамблеи ИКАО.
В главе описана система автоматизации технологических процессов упра-вления рисками в системах обеспечения безопасности полетов ВС, что является главным для а/к любого уровня. В РФ, как известно, значительные результаты получены в ОАО "Аэрофлот", ГТК "Россия", "Волга-Днепр". Произведён анализ состояния разработок АСУ ТП SMS в ГА России на основе концепции системы SMS по ИКАО ("Safety Management System") в виде "Системы Менеджмента Безопасности". Предложено осуществить управление безопасностью (АСУ БП) на основе модернизированной структуры SMS, использованы научные разработки ГА РФ и предложены для ГФ РФ.
Представлены практические результаты управления рисками авиапроисшествий по схеме рис. 3 с учетом характеристик факторов воздействий, характеризующие разработанные технологии управления рисками.
Ранее было показано, что обоснование матричной формы определения экспертной значимости рисков оставалось до сих пор в основном неясным, хотя это вполне логично вытекает из глав 2, 3 диссертации. В главе 4 описана концепция приемлемого уровня безопасности полетов, принятая в ГА России, что соответствует требования ИКАО.
Факторное управление рисками возникновения авиапроисшествий
на уровне авиакомпаний
Рис. 3.
В подразделе главы 4 обосновано стратегическое направление совершенствования SMS. При этом использованы руководства: "Системы менеджмент риска", "Системы менеджмент безопасности", правовые и технические нормы, закрепленные Российским законодательством в области безопасности полётов воздушных судов для ГА РФ.
Даны способы анализа и методика исследования причин возникновения инцидентов на примере деятельности а/к ОАО «Аэрофлот».
Освещена схема компенсации в а/к последствий от "рисков" с помощью корректирующих действий в виде "приказов", "записок", "совещаний", "инструкций", "методических указаний", "дополнительных программы обучения авиационных специалистов" и других мероприятий, выполненных для проактивного предупреждения возможных последствий в будущем. Представлены характеристики действий в период 2007, 2009 г.г.
Описаны способы анализа и методика исследования причин возникновения инцидентов на примере деятельности ОАО «Аэрофлот». Практические результаты по анализу статистики авиапроисшествий явились основой для разработки скорректированных матриц анализа рисков в периоды 2008-2009 годов. Имевшие место случаи посадки ВС с перегрузкой 2,0 в 2009 году были связаны с сильным сдвигом ветра в момент приземления, тогда как все жесткие приземления в 2008 году произошли в результате ошибок экипажей ВС. Итоговые результаты анализа природы инцидентов, представлены в табл. 3, что позволило создать методику накопления исходных данных в БД, в том числе на основе анализа полётной информации (АПИ) – на рис. 4.
Таблица 3
Индексирование рисков по предельным отклонениям
| № | Вид события | Кол-во | Индекс риска | Примечание |
| 1 | Перегрузка при посадке (2g < Ny < 2.6g) | 2 | 1B2 | Мониторинг и управление для дальнейшего усовершенствования |
| 2 | Поздний выпуск шасси (начало 630ft, конец – 370ft) | 2 | 1B2 | Мониторинг и управление для дальнейшего усовершенствования |
Таблица 4
Статистическая информация (ориентировочно)
об авиапроисшествиях и инцидентах в ОАО «Аэрофлот»
a) Статистические данные событий по типам ВС
| Год | A320 | A321 | ATR72 | B777 | B737 | Другие | Cумма |
| 2005 | 59 | 17 | 22 | 28 | 3 | 23 | 152 |
| 2006 | 88 | 33 | 40 | 36 | 17 | 37 | 251 |
| 2007 | 65 | 31 | 47 | 15 | 10 | 27 | 195 |
| 2008 | 65 | 48 | 37 | 23 | 32 | 25 | 230 |
| 2009 | 101 | 46 | 31 | 21 | 42 | 34 | 275 |
б) Статистические данные событий по причинам появления факторов
(ориентировочно)
| Год | Технические | Внешние | Ошибка человека | Другие | Cумма |
| 2005 | 110 | 29 | 16 | 2 | 157 |
| 2006 | 180 | 27 | 23 | 3 | 233 |
| 2007 | 172 | 28 | 18 | 12 | 230 |
| 2008 | 171 | 26 | 21 | 12 | 230 |
| 2009 | 208 | 52 | 14 | 2 | 276 |
Рис. 4
Значения уровня безопасности полетов в 2009 году по типам воздушных судов распределение УБП представлены в таблице 5.
Таблица 5
| Тип ВС | Кол-во часов налета | Кол-во УУП | Кол-во CC | Кол-во АС | Значение УБП (%) | Сектор |
| А-319 | 49738 | 5 | 1 | 99,970 | Высокий | |
| А-320 | 111046 | 11 | 2 | 99,972 | Высокий | |
| А-321 | 37298 | 3 | 1 | 99,965 | Высокий | |
| А-330 | 19552 | 100,000 | Высокий | |||
| Б-767 | 52251 | 5 | 99,990 | Высокий | ||
| Ил-96 | 15860 | 1 | 99,994 | Высокий | ||
| Ту-154 | 28374 | 8 | 3 | 99,866 | Средний | |
| Общий: | 314119 | 33 | 7 | 0 | 99,967 | Высокий |
Рис. 5.
Рис. 6.
Рис. 7.
Рис. 8
Рис. 9
Общая методика анализа рисков а/к на этапе внедрения SMS в ОАО «Аэрофлот». Результаты проведенного анализа показали, что произошло некоторое снижение качества выполнения полетов, особенно на конечном этапе полета при заходе на посадку и при посадке. Выявлен опасный фактор в виде показателя неопытности лётных специалистов. Управляющее воздействие состояло в организации повышении уровня профессиональной подготовки летного состава.
Адаптация исходной матрицы рисков, взятой по ИКАО, даёт определённую форму в виде рис. 11, где в наглядной форме представлен "лист" БД из "полного списка " сведений. При этом индикаторы риска на клетках матрицы были присвоены разным событиям. Суммирование прогнозных частот и возможных ущербов, составляет информационную базу данных а/к ОАО «Аэрофлот» по анализу БП. Процесс управления безопасностью полётов ВС отражён в отдельных документах с использованием рекомендаций РУБП.(№ 9859).
Основной вывод по главе 4 заключается в том, что для РФ признано целесообразным использование рекомендаций ИКАО и последних разработок корпорации "ЭРБАС" путём создания методики и модуля компьютерного прогнозирования рисков возникновения "катастроф" на основе цепей Дж. Ризона (using of J. Reason’s Chaines), а также осуществление в ГА РФ разработки глобальной системы мониторинга состояния полёта ВС в реальном времени по протипу ACARS («Airobus», «Boeing») как аналога FORAS.
Основные выводы по работе
Проведенные в диссертации теоретические и методологические исследования актуальных вопросов создания в авиационных предприятиях СУБП на основе метода упреждающего управления безопасностью полётов позволили получить следующие основные новые научные и практические результаты:
- Разработана методика определения интегрального критерия уровня безопасности полётов в а/п с коэффициентами значимости рисков негативных последствий на основе статистики авиационных происшествий;
- Решены основные научно-технические задачи на основе методов теории управления рисками, трактуемых как показатели опасности в функции от внешних и внутренних параметров системы, определяющих её состояние в зависимости от свойств прогнозируемых рисковых событий;
- Решена проблема определения показателей безопасности полетов в опасных ситуациях при проявлении факторов рисков в процессах эксплуатации авиационных полиэргатических систем типа « ВС-Экипаж- УВД- Внешняя среда». (В этом заключается новизна исследований, основанная на идеологии ИКАО, изложенной в методическом руководстве РУБП – Док. № 9859 -2007).
- Получено научное обоснование схемы компенсации неопределенности оценивания значимости рисков путём учёта нечеткости прогноза значений опасных факторов и величины риска с помощью матрицы анализа рисков, рекомендованной ИКАО.
- Получено доказательство рекомендации ИКАО о замене, по умолчанию, исходной матрицы анализа рисков, содержащей вероятности, матрицей с целочисленными значениями элементов, указанных в клетках матрицы.
- Разработан метод формирования портфеля матриц анализа рисков для упреждающего управления безопасностью полётов в а/п с применением методики автоматизированного способа формирования цепей Дж. Ризона;
- Автором диссертации разработана методика определения индикаторных показателей значимости риска в виде функции от множества элементов, задаваемых в клетках матрицы анализа рисков, что позволяет автоматизировать процедуры «мозгового штурма», проводимые координационным «комитетом по рискам» в а/п.
- Установлено, что необходимо обязательное обеспечение высокой нормативной надежности систем для того, чтобы достигнуть с помощью SMS снижения прогнозируемых рисков до приемлемого уровня.
Наиболее важные итоговые научные результаты диссертационных исследований:
- при определении индикаторных показателей значимости риска целесообразно вводить для обозначения случайности или неопределенности возникновения опасных событий общую меру риска 1-го рода и понятие ущерба по РУБП, отражающих, согласно концепции ИКАО, проявление двойственности свойств прогнозируемых рисковых события;
- обобщение работы ОАО « Аэрофлот» по созданию СУБП с использованием стандартов и рекомендованной практики ИКАО оказалось полезным для а/к, так как это позволило а/к получить лицензию на производство международных полетов;
- в ГА России должны быть разработаны дополнительные новые стандарты и обоснованная нормативно - правовая база (НПБ), охватывающая государственное регулирование БП и управление БП в а/к на основе стандартов ИКАО;
- доказано, что риски катастроф могут оцениваться в "Моделях опасности", по методике предложенной в диссертации на основе документа ИКАО - РУБП, как мера количества опасности в системах, подверженных воздействию поражающих факторов типа отказов техники, проявления внешней среды и влияния «человеческого фактора».
Сформулированные рекомендации по оценке безопасности полётов в гражданской авиации нашли применение в следующих практических случаях:
• обнаружены опасные сочетания факторов риска при оценивании безопасности эксплуатации высоконадежных систем ВС (тип ТУ-154) по факторам отказа двигателей;
• сформулированы обоснованные требования к безопасности авиационных конструкций воздушных судов в системе поддержания летной годности в виде требований "конструкционной безопасности", что ранее рассматривалось изолировано без привязки к показателям БП.
Основные публикации по теме диссертации
1.Матвеев Г.Н. Формирование информационных баз данных для оценки рисков возникновения авиапроисшествий в авиакомпаниях. Научный вестник МТГУ ГА № 154, (ЭВТ, ВП), М.: 2009 г., стр. 129-135.
2.Матвеев Г.Н. Обеспечение безопасности авиационных систем на основе управления рисками возникновения неблагоприятных событий с учётом требований к надёжности изделий. Научный вестник МТГУ ГА № 154, (ЭВТ, ВП), М.: 2009 г., стр. 121-125.
3.Матвеев Г.Н. Алгоритмизация процедур экспертного оценивания рисков возникновение последствий при инцидентах с ВС при сложных метеоусловиях. Сборник научный труды ГосНИИ ГА, серия «Безопасность полетов», вып. №5.М.: 2010, стр. 18-23.
4.Матвеев Г.Н. Руководство по управлению рисками на основе технологии «мозгового штурма» по ИКАО. Тезисы доклада в сб.н.тр. международной конференции «Безопасность полетов в ГА РФ». СПб.: 2006, 11-12 декабря.
5.Матвеев Г.Н. Система управления безопасностью полетов в ОАО «Аэрофлот-РА. Доклад на международном семинаре ИКАО и Авиационного Фонда безопасности по SMS –USOAP. Москва: 2008г, 10-11 апреля.
6.Матвеев Г.Н. Принципы разработки дорожной карты а\к по безопасности полетов для баз данных СУБП. Тезисы доклада (модератор проведения семинара по SMS) на международном Семинаре ИКАО, Минтранса РФ, Авиационного Фонда безопасности и МАК – «Глобальная дорожная карта безопасности полетов для SMS». Москва: 2009, июнь, с.12-15.
7.Матвеев Г.Н : Структура информационных баз данных для оценки рисков возникновения авиационного события в авиакомпании. Сб н. тр. Международной конференции IATA, ICAO, Минтранса России - «БП и риски в ГА» - «Авиатранспортное Обозрение». Москва: 2009, 04 декабря, с.53-58.
8.Матвеев Г.Н. Методические положения единого подхода к оцениванию и управлению рисками возникновения авиакатастроф и аварийных ситуаций г. Доклад на научном совещании ГосНИИ ГА ТК-034 «ВТ».Москва: 2010, с.8-11.
9.Матвеев Г.Н. Руководство по обеспечению безопасности полетов в ОАО «Аэрофлот-РА». Сб.н.тр. международной конференции «Безопасность полетов в ГА РФ». СПб.: 2006, 11-12 декабря, с.21-23.
10.Матвеев Г.Н. Оценка возможности и целесообразности внедрения международных стандартов в авиационной отрасли, г. Доклад на заседании РСПП РФ. Москве : 2008, 6 марта, с.5-7.
11.Матвеев Г.Н Доклад на расширенной Коллегии Минтранса РФ на тему: «Проблемы внедрения системы управления безопасностью полетов в ОАО «Аэрофлот»», 2009, 4 ноября, 27-31.
12.Матвеев Г.Н. Проблемы внедрения системы управления безопасностью полетов в ОАО «Аэрофлот». Тезисы докладов на расширенной Коллегии Минтранса РФ. Москва: 2009г. 4 ноября, с.4-6.
13.Матвеев Г.Н 2009г. 04 декабря доклад на конференции Авиатранспортного Обозрения в г. Москве на тему: «Формирование информационных баз данных для оценки рисков возникновения авиационного события в авиакомпании» - 4с.
14.Матвеев Г.Н. Методические положения единого подхода к оцениванию и управлению рисками возникновения авиакатастроф и аварийных ситуаций.
Доклад на научном совещании ГосНИИ ГА,ТК-034 «ВТ». Москва: 2010,11-13.
15.Матвеев Г.Н. и др. «Инструкции по составлению анализа состояния безопасности полетов» (РИ-006-0503), утвержденной 28.02.08г. и опубликованной на сайте Департамента управления качеством ОАО «Аэрофлот» (http://qms.aeroflot.ru/ibp/index.html), 14с.
Подписано к печати 23.11.2010 г. Формат бумаги 60х90 1/16
Тир. 100. Уч.-изд. л. 1,5 – С 13. Заказ 391
Тип. ГосНИИ ГА. 196210, Москва, ул. Михалковская, 49.
