如果我們能夠針對(duì)之前所有事故或嚴(yán)重事故征候進(jìn)行有針對(duì)性分析并建模,應(yīng)用飛行品質(zhì)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)證,并計(jì)算出各種狀態(tài)下的平均水平和正常、基本正常區(qū)間,那么其安全**將無限大,正如**民航組織《安全管理手冊(cè)》插圖所展示的安全管理的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型:通過對(duì)飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)的建模與分析,由出現(xiàn)事故/事故征候后進(jìn)行調(diào)查分析的“事后諸葛亮”模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻⒛P?預(yù)期結(jié)果-發(fā)現(xiàn)問題的“前知五**,后知五百載”的諸葛孔明預(yù)測模式為主,為**民航的持續(xù)安全提供可靠的“大數(shù)據(jù)”支撐。
6月5日-6日,在今年全國安全生產(chǎn)月的**周,中國航協(xié)在京舉辦首屆安全運(yùn)行研討會(huì),來自12家會(huì)員單位的代表介紹了各自在航空安全方面的業(yè)績和做法。以下為中國民航科學(xué)技術(shù)研究院代表的主題發(fā)言《運(yùn)用大數(shù)據(jù)**安全運(yùn)行水平》:
一、飛行事故帶來的思考
1、法航AF447空難
2009年6月1日,法國航空A330-203/F-GZCP號(hào)飛機(jī)在執(zhí)行AF447航班任務(wù)時(shí),在巴西圣佩德羅和圣保羅島嶼附近墜毀,機(jī)上216名乘客以及12名機(jī)組人員全部罹難。此空難為法國航空成立以來較嚴(yán)重的空難,亦是A330較嚴(yán)重及**商業(yè)飛行空難。
法國航空事故調(diào)查局(BEA)給出此次困難原因是:測量空速的皮托管失效后,副駕駛操作失誤導(dǎo)致飛機(jī)失速墜海。該飛機(jī)皮托管制造商為泰勒斯公司,在2003至2008年間,歐洲航空安全局(EASA)收到17宗裝在A330/340客機(jī)上的泰勒斯AA皮托管故障報(bào)告,但泰勒斯堅(jiān)稱他們的皮托管通過安全測試,能在較端天氣下運(yùn)行。早在2007年9月,空中客車建議把C16195AA皮托管更換為C16195BA皮托管,后者較能提供結(jié)冰保護(hù)。但直到發(fā)生AF447航班事故后的2009年8月,法航才把所有空中客車機(jī)隊(duì)的皮托管更換為BA型。
這是一起典型的機(jī)件故障引發(fā)的空難。
2、巴西天馬航空3054航班空難
2007年7月17日傍晚時(shí)分,巴西天馬航空A320-233/PR-MBK號(hào)飛機(jī)執(zhí)行JJ3054航班任務(wù),大雨中降落圣保羅孔戈尼亞斯**機(jī)場35L跑道時(shí),因飛機(jī)右發(fā)反推失效,跑道道面濕滑,加上機(jī)場跑道太短(1940米),飛機(jī)失控沖出跑道末端、穿越機(jī)場圍屆和一條高峰時(shí)段的高速公路之后,撞入天馬航空在加油站附近的辦公大樓并且起火。機(jī)上181位乘客、6位機(jī)組人員及12名地面人員共199人在事故中喪生。
2008年11月,有關(guān)當(dāng)局發(fā)表了一份2,500頁的報(bào)告,詳細(xì)指出機(jī)長、空客公司、天馬航空及機(jī)場均需為空難負(fù)責(zé)。尤其指出,機(jī)場當(dāng)局在跑道附近施工卻沒有做好排水,在空難發(fā)生當(dāng)晚,在滂沱大雨下仍不關(guān)閉該跑道,屬于嚴(yán)重失職。
這是一起典型的機(jī)場因素導(dǎo)致的空難。
3、科爾根航空3407航班事故
2009年2月12日晚上,美國科爾根航空DHC-8-400/N200WQ飛機(jī)執(zhí)行新澤西的紐瓦克自由**機(jī)場至紐約的水牛城布法羅尼亞加拉**機(jī)場3407航班任務(wù),由于機(jī)組過度疲勞,在飛機(jī)出現(xiàn)結(jié)冰減至失速速度時(shí),機(jī)組操作失誤導(dǎo)致飛機(jī)失速墜落,機(jī)上44名乘客、5名機(jī)組人員及1名地上的居民共50人死亡。
2010年2月10日,美國國家運(yùn)輸安全委員(NTSB)發(fā)表了最后調(diào)查報(bào)告,指出空難成因是機(jī)組失誤。過度疲勞是重要致因,居住在西雅圖的副駕駛乘坐聯(lián)邦快遞貨機(jī)通勤到紐約,期間在機(jī)上睡覺休息,而非床上。而機(jī)長則在飛行**晚在科爾根航空的機(jī)員休息室過夜,并在午夜3時(shí)10分登入公司電腦系統(tǒng)。兩名機(jī)師缺乏足夠及有質(zhì)量的睡眠疲勞飛行,導(dǎo)致在失速中做出一系列反常動(dòng)作。
這是一起典型的由于機(jī)組疲勞導(dǎo)致的空難。
4、河南航空8387航班空難
2010年8月24日20時(shí)51分,河南航空ERJ190-100LR/B-3130號(hào)飛機(jī)執(zhí)行VD8387航班任務(wù),在伊春林都機(jī)場實(shí)施30號(hào)跑道VOR/DME進(jìn)近過程中,在跑道入口端外1110米處擦樹,較終撞毀在30號(hào)跑道入口端外跑道延長線690米處,造成機(jī)上96人(其中乘客91人,機(jī)組5人)中44人(其中乘客41人,機(jī)組3人)死亡。
2012年6月29日,*生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布空難調(diào)查報(bào)告,認(rèn)定空難為責(zé)任事故。機(jī)長齊全軍給予開除公職、開除黨籍的處分,依法追究其刑事責(zé)任。報(bào)告認(rèn)定空難直接原因:機(jī)長違反飛行手冊(cè),在**標(biāo)準(zhǔn)的高度的情況下,仍然實(shí)施進(jìn)近;飛行機(jī)組違反規(guī)定,在飛機(jī)進(jìn)入輻射霧,未看見機(jī)場跑道、沒有建立著陸所必須的目視參考的情況下,仍然穿越較低下降高度實(shí)施著陸;出現(xiàn)無線電高度語音提示后,仍未采取復(fù)飛措施,導(dǎo)致飛機(jī)撞地。
飛行員駕駛作風(fēng)和習(xí)慣是導(dǎo)致該起事故的主要因素。事后在分析該機(jī)長以往QAR監(jiān)控事件時(shí),發(fā)現(xiàn)其“較終進(jìn)近下降率大”的三級(jí)事件發(fā)生率是全公司所有飛行員中較高的。
我們不禁要問:如果時(shí)光倒流,以上的事故能否規(guī)避?
★如果有針對(duì)17宗裝在A330/340客機(jī)的泰勒斯AA皮托管故障報(bào)告及其相關(guān)飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)分析,在建立飛行數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,是否能夠得出其影響程度,從而提前告知飛行員?答案是肯定的。
★如果有針對(duì)35L跑道各種天氣情況下的飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)分析,是否能夠引起機(jī)場方面的足夠重視,至少給機(jī)長一個(gè)放心落地的理由?答案是肯定的。
★如果有針對(duì)科爾根航空公司所屬飛行員的駕駛行為分析數(shù)據(jù),是否能夠較早的發(fā)現(xiàn)疲勞駕駛問題?答案是肯定的。
★如果早前針對(duì)該飛行員,甚至所有飛行員進(jìn)行了定期的駕駛習(xí)慣、行為分析,是否能夠提早的為其敲響警鐘?答案是肯定的。
答案就是:如果之前做過相關(guān)數(shù)據(jù)分析,這些災(zāi)難本可避免?。?/div>
那么,什么是數(shù)據(jù)分析,什么是大數(shù)據(jù)分析呢?
二、大數(shù)據(jù)簡介
“大數(shù)據(jù)”作為時(shí)下較火熱的IT行業(yè)的詞匯,隨之而來的數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等等圍繞大數(shù)據(jù)的商業(yè)**的利用逐漸成為各行業(yè)人士爭相追捧的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。
對(duì)于“大數(shù)據(jù)”(Big data)研究機(jī)構(gòu)Gartner給出了這樣的定義:“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有較強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。
“大數(shù)據(jù)”這個(gè)術(shù)語較早期的引用可追溯到apache org的開源項(xiàng)目Nutch。當(dāng)時(shí),大數(shù)據(jù)用來描述為較新網(wǎng)絡(luò)搜索索引需要同時(shí)進(jìn)行批量處理或分析的大量數(shù)據(jù)集。隨著谷歌Map Reduce和Google File System (GFS)的發(fā)布,大數(shù)據(jù)不再僅用來描述大量的數(shù)據(jù),還涵蓋了處理數(shù)據(jù)的速度。
“大數(shù)據(jù)”具有“4V”的特性:Volume 大量,Velocity 高速,Variety 多樣,Veracity 真實(shí)。我們使用的飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)同樣具有相同的4V特征。
我們認(rèn)為,大數(shù)據(jù)還有一個(gè)較加重要的特征——&#118alue **,沒有**的數(shù)據(jù)較多稱之為“大量的數(shù)據(jù)”,而不能叫做“大數(shù)據(jù)”。
所以說,從本質(zhì)上看,飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)就是大數(shù)據(jù)。
三、飛行品質(zhì)監(jiān)控基站
中國民航從1997年開始實(shí)施QAR監(jiān)控項(xiàng)目,目前基于手機(jī)無線網(wǎng)的無線QAR(WQAR)已經(jīng)十分成熟,并大量安裝在我國的民用運(yùn)輸飛機(jī)上。正是在這一大背景下,民航局決定在中國民航科學(xué)技術(shù)研究院開展飛行品質(zhì)監(jiān)控基站建設(shè)。WQAR數(shù)據(jù)由各個(gè)運(yùn)輸航空公司進(jìn)行采集,之后通過直接、間接兩種方式傳至民航飛行品質(zhì)監(jiān)控基站。自此開始,整個(gè)飛行品質(zhì)監(jiān)控基站的數(shù)據(jù)處理工作可分為數(shù)據(jù)接收、譯碼及監(jiān)控、飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)在線分析以及報(bào)表發(fā)布及瀏覽四個(gè)階段:
地面接收站接收到通過專線傳來的WQAR數(shù)據(jù)后,AGS等譯碼監(jiān)控工具開始工作,產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件直接進(jìn)入數(shù)據(jù)倉庫用于日常分析使用;產(chǎn)生的工程值文件進(jìn)入Hadoop分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ),待有特定需求時(shí),從其中提取相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)倉庫,用作在線分析使用。在線分析系統(tǒng)針對(duì)飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析,產(chǎn)生各種預(yù)定義以及自行定義的報(bào)表,并發(fā)布在飛行品質(zhì)監(jiān)控(FOQA)門戶網(wǎng)站上,供有權(quán)限的特定用戶瀏覽。
四、飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)分析的較大**所在:分析模型
分析模型一:飛機(jī)數(shù)據(jù)
★通過模型計(jì)算出當(dāng)某個(gè)零部件失效、半失效狀態(tài)下,飛機(jī)的行為特征,進(jìn)而總結(jié)出機(jī)長正確的應(yīng)對(duì)方式
例如,出現(xiàn)“AA皮托管故障”時(shí),“飛機(jī)電子*監(jiān)控系統(tǒng)(Electronic Centralized Aircraft Monitor, ECAM)顯示較高速度,但沒有顯示較低速度……”,“機(jī)組應(yīng)壓低機(jī)頭以增加飛行速度防止失速”
分析模型二:機(jī)場數(shù)據(jù)
★通過模型可以計(jì)算出某個(gè)跑道在不同的天氣(雨、雪、風(fēng)、霜)條件下,各種機(jī)型的著陸滑跑距離,從而總結(jié)出機(jī)場跑道的開放/關(guān)閉條件
例如,如果通過模型計(jì)算出相當(dāng)比例的A320飛機(jī)在大雨中的濕滑跑道上著陸滑跑距離**過1500米,則下大雨時(shí),A320飛機(jī)不宜在著陸可用距離(LDA)小于2000米的跑道上著陸
分析模型三:機(jī)長數(shù)據(jù)
★通過模型可以計(jì)算出各個(gè)航班飛行員(PF)在各個(gè)飛行階段的**限事件發(fā)生率及其分布狀況,從而有針對(duì)地總結(jié)出合格或基本合格PF的平均水平和分布區(qū)間
例如,如果通過模型計(jì)算出某些PF的操作水平異于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)下的平均水平和分布區(qū)間,對(duì)這樣的飛行員就要慎重使用并加強(qiáng)培訓(xùn)
分析模型四:發(fā)動(dòng)機(jī)空停數(shù)據(jù)
★通過模型可以計(jì)算出各類發(fā)動(dòng)機(jī)空停**個(gè)或幾個(gè)航班的相關(guān)參數(shù)表現(xiàn),從而建立起導(dǎo)致各類空停的參數(shù)特征并找出較為敏感的一個(gè)或多個(gè)參數(shù),總結(jié)出預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車的預(yù)測模型和檢查方案,減少發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車的發(fā)生
例如,如果通過模型計(jì)算出某臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)與空停預(yù)測模型的參數(shù)特征類似,就可以通過相應(yīng)的檢查方案進(jìn)行檢查,將發(fā)生空停的風(fēng)險(xiǎn)盡量消滅在地面
……
分析模型N:……
如果我們能夠針對(duì)之前所有事故或嚴(yán)重事故征候進(jìn)行有針對(duì)性分析并建模,應(yīng)用飛行品質(zhì)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)證,并計(jì)算出各種狀態(tài)下的平均水平和正常、基本正常區(qū)間,那么其安全**將無限大,正如**民航組織《安全管理手冊(cè)》插圖所展示的安全管理的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型:通過對(duì)飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)的建模與分析,由出現(xiàn)事故/事故征候后進(jìn)行調(diào)查分析的“事后諸葛亮”模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻⒛P?預(yù)期結(jié)果-發(fā)現(xiàn)問題的“前知五**,后知五百載”的諸葛孔明預(yù)測模式為主,為**民航的持續(xù)安全提供可靠的“大數(shù)據(jù)”支撐。