CN112907031A - 一种机场外来物风险评价方法、设备、装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种机场外来物风险评价方法、设备、装置及可读存储介质。本发明所提供的机场外来物风险评价方法，至少包括：根据起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及危害分值、区域分值和来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数。本发明所提供的机场外来物风险评价方法，有效的提高了风险评价的全面性、系统性和合理性，可有效减少机场外来物风险，避免了机场运行安全事故的发生，具有良好的产业化前景。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种机场外来物风险评价方法、设备、装置及可读存储介质。
背景技术
随着民航行业的高速发展，机场外来物也呈现出增长趋势，外来物扎破轮胎、损伤航空器事件时有发生，不仅给航空公司造成较大经济损失，也对飞行安全带来较大风险，给旅客的生命带来巨大威胁，此外，造成航班延误或取消航班造成旅客滞留、维修损坏的航空器等带来的损失也难以估计。机场外来物对航空器的损害是民航面临的重大安全问题，已逐渐成为民航业界共同关注的焦点。因此，为了提升机场安全保障能力，防止因机场外来物引发航空器事故的发生，有必要对机场外来物进行风险评价。目前国内外对机场外来物的研究有很多，但大多是关于机场外来物的监测设备、识别程序算法、控制管理和对航空器的损伤特征方面的研究，而机场外来物风险评价的相关文献非常少，已有的研究仅仅考虑了机场外来物的种类和发现区域两个因素，没有考虑机场外来物来源、机场外来物损伤事件等因素，其评价不够全面和系统。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机场外来物风险评价方法，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种机场外来物风险评价方法，至少包括：
S1)提供单位时间内的各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息；
S2)根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值；
S3)根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值；
S4)根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数；
S5)提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量；
S6)根据步骤S5)所提供的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及步骤S2)所提供的危害分值、步骤S3)所提供的区域分值和步骤S4)所提供的来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数。
本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的机场外来物风险评价方法。
本发明另一方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行上述的机场外来物风险评价方法。
本发明另一方面提供一种装置，所述装置包括：
第一信息提供模块，用于提供各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息；
危害分值计算模块，根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值；
区域分值计算模块，根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值；
来源系数计算模块，根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数；
第二信息提供模块，用于提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量；
机场外来物风险指数计算模块，用于根据起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及危害分值、区域分值和来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数；
优选的，还包括：风险评价模块，用于根据单位时间内机场外来物风险指数，提供单位时间内机场外来物的风险评价。
附图说明
图1显示为本发明所提供的机场外来物风险评价方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本申请发明的其他优点及功效。
本发明发明人经过大量实践研究，提供了一种机场外来物风险评价方法，上述方法能够便于机场安全运行保障部门对机场外来物风险做出更全面和系统的量化和评价，并据此进一步制定机场外来物防治策略，从而有效提升机场运作效率并提升安全指数，在此基础上完成了本发明。
本发明第一方面提供一种机场外来物风险评价方法，至少包括：
S1)提供单位时间内的各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息；
S2)根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值；
S3)根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值；
S4)根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数；
S5)提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量；
S6)根据步骤S5)所提供的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及步骤S2)所提供的危害分值、步骤S3)所提供的区域分值和步骤S4)所提供的来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数。
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：提供单位时间内的各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息。该步骤主要是用于提供单位时间内的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息，以供后续计算危害分值、区域分值和来源系数。
本发明中，通常会基于单位时间内所获取的信息数据，来计算机场外来物风险指数。具体的单位时间的取值对于本领域技术人员来说是可以根据需要调整的。例如，单位时间可以是1～90天、1～2天、2～3天、3～5天、5～7天、7～10天、10～14天、14～18天、18～22天、22～30天、30～40天、40～50天、50～60天、60～70天、70～80天、或80～90天。
本发明中，机场外来物信息主要可以是机场外来物的具体种类。例如，机场外来物信息所涉及的机场外来物的具体种类可以包括硬物(例如，金属、石子、混凝土、玻璃等)、低温异物(例如，冰、雪等)、橡胶(例如，轮胎碎片、垫片等)、塑料(例如，饮料瓶、包装袋、胶带等)、纸(例如，硬质纸和软质纸等)、织物(例如，手套、毛巾、衣物等)、植物(例如，树叶、草等)、以及其他(例如，纸屑、泡沫、油污等)等。通常来说，如果某种机场外来物包含多种材质，则可以将重量占比最大的材质视为该机场外来物的种类，而重量则以该机场外来物的总重量进行计算。
本发明中，外来物区域信息主要可以是机场外来物被发现时所在的区域。例如，外来物区域可以包括跑道(含道肩)、滑行道(含道肩)、升降带、机坪、航空器维修区、行李和货物装卸区、土面区、航空器货舱、其他区域(服务车道、廊桥等)等，各个区域的划分标准可以参照《民用机场总体规划规范》(MH 5002-1999)中“7飞行区规划”、“12货运区规划”、“13机务维修区规划”、“17生产辅助和综合保障设施规划”章节和《民用机场飞行区技术标准》(MH5001-2013)中“6物理特性”章节等的相关规定进行确定。
本发明中，外来物来源信息主要可以是机场外来物的具体来源。例如，外来物来源信息可以包括机场运营(例如，航空器、地面保障车辆、维修和施工设备等)、机场人员(例如，机场保障人员、旅客、维修和施工人员等)、机场环境(例如，冰、雪、风中飘物等)和机场设施(例如，道面破损、助航灯具、标识牌(例如，标志牌和标记牌))等。机场外来物的来源通常可以根据机场外来物出现在机场飞行区时巡检人员判断的机场外来物最大可能来源的物体、人员或方式确定。
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值。如上所述，机场外来物信息主要可以是关于机场外来物的具体种类，而根据机场外来物的具体种类，则可以确定各机场外来物信息所对应的危害分值。通常来说，硬物和低温道路危害等因其材质较硬、危害较大，所以对应的危害分值也较高，且硬物的重量越大，则对应的危害分值也越高。而纸则按可能对航空器发动机造成的影响大小划分为软质纸(例如，报纸、卫生纸、纸张等)和硬质纸(例如，硬纸板、书、本等)。在本发明一具体实施例中，危害分值可以根据可能造成的危害由小到大划分为1到10分，可以根据重量将硬物(不包低温异物)和/或低温道路危害分为0g<重量≤30g、30g<重量≤100g和重量>100g三种情况，还可以根据如下表格中的信息，根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值。
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值。如上所述，外来物区域信息主要可以是机场外来物被发现时所在的区域，而根据机场外来物被发现时所在的区域，则可以确定各外来物区域信息所对应的区域分值。通常来说，发现外来物所在区域对于机场危害程度越大，则对应的区域分值越高。在本发明一具体实施例中，区域分值可以根据该区域外来物可能造成的危害由小到大划分为1到10分，还可以根据如下表格中的信息，根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值。
| 区域 | 区域分值Q<sub>i</sub> |
| 跑道 | 10 |
| 滑行道 | 7 |
| 升降带 | 8 |
| 机坪 | 6 |
| 航空器维修区、行李和货物装卸区 | 5 |
| 土面区 | 2 |
| 航空器货舱 | 3 |
| 其他区域 | 1 |
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数。如上所述，外来物来源信息主要可以是机场外来物的具体来源，而根据机场外来物的具体来源，则可以确定各外来物来源信息所对应的来源系数。通常来说，来源系数可以通过综合考虑可否通过采取措施减少外来物的产生、机场外来物产生的随机性大小、该来源下机场外来物产生的频率共同确定。在本发明一具体实施例中，来源系数为1可以表示可以通过采取措施有效减少外来物的产生、机场外来物产生的随机性很小，该来源下机场外来物产生的频率很低；来源系数为0.1可以表示通过采取措施减少外来物产生的有效性很低、机场外来物产生的随机性很大，该来源下机场外来物产生的频率较高，0.1～1之间的来源系数数值含义可以此类推，还可以根据如下表格中的信息，根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数。
| 来源 | 来源系数α<sub>i</sub> |
| 航空器 | 1 |
| 地面保障车辆 | 0.7 |
| 维修和施工设备 | 0.8 |
| 机场保障人员 | 0.4 |
| 旅客 | 0.3 |
| 维修和施工人员 | 0.6 |
| 冰、雪 | 0.6 |
| 风中飘物 | 0.2 |
| 道面破损 | 1 |
| 助航灯具 | 0.8 |
| 标志牌和标记牌 | 0.3 |
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量。该步骤主要是用于提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以供后续计算单位时间内机场外来物风险指数。
本发明中，起降架次信息通常指单位时间内航班起降架次，通常可以由机场运行安全保障部门提供相关信息。
本发明中，外来物损伤航空器事故数量通常不包括航空器轮胎扎伤事件数量，外来物损伤航空器事故数量通常可以按照《民用机场飞行区运行情况报告的规定》(MD-CA-2010-1)中“第三条、第五条、第六条、第七条、第九条、第十条”中要求的上报内容确定。
本发明中，航空器轮胎扎伤事件数量通常可以按照《民用机场飞行区运行情况报告的规定》(MD-CA-2010-1)中“第三条、第五条、第六条、第七条、第九条、第十条”中要求的上报内容确定。
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：根据步骤S5)所提供的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及步骤S2)所提供的危害分值、步骤S3)所提供的区域分值和步骤S4)所提供的来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数。在本发明一具体实施例中，可以根据如下公式提供单位时间内机场外来物风险指数：
其中，ρ为单位时间内机场外来物风险指数，无量纲；
n为机场外来物个数；
i为第i个机场外来物；
αi为第i个机场外来物的来源系数；
Qi为第i个机场外来物的区域分值；
Wi为第i个机场外来物的危害分值；
R为单位时间内的起降架次信息；
A为单位时间内的外来物损伤航空器(不含轮胎扎伤)事故数量；
B为单位时间内的航空器轮胎扎伤事件数量；
β＝0.25～0.33，β为外来物损伤航空器(不含轮胎扎伤)事故系数，通常来说β的取值取决于航空器起降架次，例如，当单位时间内航空器起降架次大于或等于10000架次时，β取值为0.33，当单位时间内航空器起降架次小于或等于2000架次时，β取值为0.25，其余情况下的β取值根据单位时间内航空器起降架次的线性插值计算得到；
β为外来物损伤航空器(不含轮胎扎伤)事故系数，通常来说，单位时间内飞机起降架次次数越多，则β取值越大，单位时间内飞机起降架次次数越少，则β取值越小。例如，β的取值可以为0.25～0.33。再例如，当单位时间内飞机起降架次大于或等于10000架次时，β取值可以为0.33，当单位时间内飞机起降架次小于或等于2000架次时，β取值可以为0.25，其余情况下的β取值可以根据单位时间内飞机起降架次线性插值计算得到。
γ为航空器轮胎扎伤事件系数，通常来说，单位时间内飞机起降架次次数越多，则γ取值越大，单位时间内飞机起降架次次数越少，则γ取值越小。例如，γ的取值可以为0.01～0.016。再例如，当单位时间内飞机起降架次大于或等于10000架次时，γ取值可以为0.016，当单位时间内飞机起降架次小于或等于2000架次时，γ取值可以为0.01，其余情况下的γ取值可以根据单位时间内飞机起降架次线性插值计算得到。
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，可以包括：根据步骤S5)所提供的单位时间内机场外来物风险指数，提供单位时间内机场外来物的风险评价。通常来说，单位时间内机场外来物风险指数越高，则单位时间内机场外来物的风险评价所给出的风险越高，而单位时间内机场外来物风险指数越低，则单位时间内机场外来物的风险评价所给出的风险越低。在本发明一具体实施例中，可以将单位时间内机场外来物的风险评价分为三个等级，例如，分别可以是低风险、中风险和高风险，当ρ≤0.27时，在单位时间内机场外来物的风险评价会被认为是低风险，通常来说，低风险可以继续按照上一单位时间内的策略进行防治；当0.27<ρ≤0.34时，在单位时间内机场外来物的风险评价会被认为是中风险，通常来说，中风险可以将单位时间内的机场外来物巡检频率的1.2倍作为下一单位时间内的巡检频率；当ρ>0.34时，在单位时间内机场外来物的风险评价会被认为是高风险，通常来说，高风险可以对机场运行安全保障人员进行专门培训，并将上一单位时间内机场外来物巡检频率的1.5倍作为下一单位时间内巡检频率。连续的一个或多个单位时间内各自的时间可以相同，也可以不同。若之后连续三个单位时间内机场外来物风险均处于低风险等级，可适当降低巡检频率直至最初制定的巡检频率。
本发明第二方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明第一方面所提供的机场外来物风险评价方法。
本发明第三方面提供一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行本发明第一方面所提供的机场外来物风险评价方法。
本发明第四方面提供一种装置，所述装置包括：
第一信息提供模块，用于提供各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息；
危害分值计算模块，根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值；
区域分值计算模块，根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值；
来源系数计算模块，根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数；
第二信息提供模块，用于提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量；
机场外来物风险指数计算模块，用于根据起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及危害分值、区域分值和来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数；
优选的，还包括：风险评价模块，用于根据单位时间内机场外来物风险指数，提供单位时间内机场外来物的风险评价。
本发明中，上述装置中各模块的运行原理可以参照本发明第一方面所提供的可分级响应的边坡监测方法，在此不做赘述。
本发明所提供的机场外来物风险评价方法，从机场外来物风险评价的需求出发，将机场外来物类型和具体种类、出现区域和来源进行量化，同时考虑已出现的外来物损伤信息，对机场外来物风险指数进行计算，评定机场外来物风险等级，制定相应的机场外来物防治策略，有效的提高了风险评价的全面性、系统性和合理性，可有效减少机场外来物风险，避免了机场运行安全事故的发生，具有良好的产业化前景。
下面通过实施例对本申请的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本申请的范围。
实施例1
东部某民用机场运行安全保障部门提供信息显示：该机场2020年9月份飞机起降11138架次，未发生机场外来物损伤航空器(不含轮胎扎伤)事故，航空器轮胎扎伤事件数量为2，该机场2020年9月份机场外来物的类型和具体种类、机场外来物的发现区域、机场外来物的来源信息如下表所示：
根据机场外来物的类型和具体种类、机场外来物的发现区域、机场外来物的来源确定机场外来物的危害分值、机场外来物的区域分值、机场外来物的来源系数如下表所示：
以1个月为单位时间计算机场外来物风险指数：
根据该机场的外来物及其相关数据，机场运行管理部门认定：机场外来物风险指数ρ≤0.27时，机场外来物的风险评价等级为低风险，可继续按照上一单位时间内的策略进行防治；当机场外来物风险指数0.27<ρ≤0.34时，机场外来物的风险评价等级为中风险，可将单位时间内的机场外来物巡检频率的1.2倍作为下一单位时间内巡检频率；当机场外来物风险指数ρ>0.34时，机场外来物的风险评价等级为高风险，可对机场运行安全保障人员进行专门培训，并将上一单位时间内外来物巡检频率的1.5倍作为下一单位时间内的巡检频率。若之后连续三个单位时间内机场外来物风险均处于低等级，可适当降低巡检频率直至最初制定的巡检频率。
由于计算所得机场外来物风险指数ρ＝0.124<0.27，因此，该机场的外来物风险处于低风险等级，机场外来物风险较低，接2020年10月可继续按照9月份的机场外来物防治策略进行防治。
实施例2
西南地区某民用机场采用本专利所述机场外来物风险评价方法进行机场外来物风险评价，同样以一个月作为单位时间，并采用0.27和0.34作为评定机场外来物低、中、高三个风险等级的阈值，该机场2018年-2019年未发生外来物损伤航空器(不包括轮胎扎伤)事件，机场外来物风险指数及其相关信息如下表所示：
由上表可知，该机场在2018年5月、2019年1月、2019年4月、2019年8月的机场外来物风险指数均位于0.27和0.34之间，这四个月份的机场外来物风险等级为中风险等级，其余月份的机场外来物风险等级均为低风险等级。在2018年5月、2019年1月、2019年4月和2019年8月下一个月份将巡检频率提高1.2倍，可明显看出机场外来物风险指数的降低，同时，轮胎扎伤事件数量也大幅减少，有效避免了机场运行安全事故的发生。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，至少包括：
S1)提供单位时间内的各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息；
S2)根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值；
S3)根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值；
S4)根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数；
S5)提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量；
S6)根据步骤S5)所提供的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及步骤S2)所提供的危害分值、步骤S3)所提供的区域分值和步骤S4)所提供的来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数。
2.如权利要求1所述的一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，所述单位时间为1天～90天，优选为7天～30天。
3.如权利要求1所述的一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，根据如下表格中的关系确定各机场外来物信息所对应的危害分值：
4.如权利要求1所述的一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，根据如下表格中的关系确定各外来物区域信息所对应的区域分值：
5.如权利要求1所述的一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，根据如下表格中的关系确定各外来物来源信息所对应的来源系数：
。
6.如权利要求1所述的一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，根据如下公式提供单位时间内机场外来物风险指数：
其中，ρ为单位时间内机场外来物风险指数，无量纲；
n为机场外来物个数；
i为第i个机场外来物；
αi为第i个机场外来物的来源系数；
Qi为第i个机场外来物的区域分值；
Wi为第i个机场外来物的危害分值；
R为单位时间内的起降架次信息；
A为单位时间内的外来物损伤航空器事故数量；
B为单位时间内的航空器轮胎扎伤事件数量；
β为外来物损伤航空器事故系数，优选的，β＝0.25～0.33；
γ为航空器轮胎扎伤事件系数，优选的，γ＝0.01～0.016。
7.如权利要求1所述的一种机场外来物风险评价方法，其特征在于，还包括：
S6)根据步骤S5)所提供的单位时间内机场外来物风险指数，提供单位时间内机场外来物的风险评价。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一权利要求所述的机场外来物风险评价方法。
9.一种设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如权利要求1-7任一权利要求所述的机场外来物风险评价方法。
10.一种装置，所述装置包括：
第一信息提供模块，用于提供各机场外来物的机场外来物信息、外来物区域信息和外来物来源信息；
危害分值计算模块，根据各机场外来物信息，确定各机场外来物信息所对应的危害分值；
区域分值计算模块，根据各外来物区域信息，确定各外来物区域信息所对应的区域分值；
来源系数计算模块，根据各外来物来源信息，确定各外来物来源信息所对应的来源系数；
第二信息提供模块，用于提供单位时间内的起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量；
机场外来物风险指数计算模块，用于根据起降架次信息、外来物损伤航空器事故数量、航空器轮胎扎伤事件数量，以及危害分值、区域分值和来源系数，提供单位时间内机场外来物风险指数；
优选的，还包括：风险评价模块，用于根据单位时间内机场外来物风险指数，提供单位时间内机场外来物的风险评价。
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