飛行風險管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

周偉++陳浩++劉希

摘要：為提升航空公司的安全管理水平，解決以飛行員為關(guān)鍵要素的航班安全生產(chǎn)問題，在航空公司運行管理特點及風險管控需求的基礎(chǔ)上，從編程角度詳細分析了航空公司飛行風險管控業(yè)務(wù)，并對各功能模塊進行科學合理的劃分，最終開發(fā)出一套基于J2EE的飛行風險管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)航班機組搭配的自動檢查，引導飛行員做好航前準備工作，實現(xiàn)對飛行員的精細管理，系統(tǒng)已在航空公司上線運行并取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：飛行風險；J2EE；風險管控；航班安全生產(chǎn)；MVC

DOIDOI：10.11907/rjdk.171603

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號：16727800（2017）010009603

0引言

近年來，隨著全球航空事業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類航空安全事故及事故征候?qū)乙姴货r，如2010年8·24黑龍江伊春墜機事故，2014年3·8馬來西亞航班失蹤事件以及2016年3·19俄羅斯客機墜毀事故，航空安全事件頻發(fā)使得人們對航空安全的關(guān)注達到前所未有的高度。多年來，中國民用航空局（CAAC）等管理當局以及各航空公司投入大量人力、物力致力于航空安全問題研究[1]。

冰山理論認為，飛行事故猶如冰山露出水面的一角，在水下還有諸多未發(fā)展成事故的事故征候，而每個事故征候下面又有許多未衍化為事故征候的不安全因素。風險管控必須不斷深化對安全隱患信息的挖掘，才能從事故源頭降低其發(fā)生的可能性。根據(jù)國際民航組織（ICAO）統(tǒng)計報告數(shù)據(jù)顯示，人為因素占航空飛行事故致因因素的76%左右，而在人為因素所導致的飛行事故中，由于機組不安全行為導致事故的比例高達67.86%[2]。由此可知，對機組人員的合理搭配和科學管理是降低飛行風險的關(guān)鍵所在。而航空公司原有系統(tǒng)中的相關(guān)模塊基本都是多年前開發(fā)，難以滿足新的風險管控需求。為緩解相對薄弱的安全基礎(chǔ)與航空業(yè)快速發(fā)展現(xiàn)狀之間的矛盾，亟需在航空公司運行信息系統(tǒng)（SOC）基礎(chǔ)上研發(fā)一套完善的、足夠支持風險管控業(yè)務(wù)的飛行風險管理系統(tǒng)（Flight Risk Management System，F(xiàn)RMS）。

1主要業(yè)務(wù)分析

基于航空公司主要安全問題分析，可將航空公司飛行風險歸納為兩大類：一是生產(chǎn)要素的質(zhì)量和數(shù)量問題，如

飛行員出現(xiàn)的疲勞狀態(tài)[3]、技術(shù)差錯[4]、決策失誤[5]等，這類風險事件的產(chǎn)生大部分是由于排班緊張、機組搭配不合理，以及飛行員自身心理或生理狀況不佳、操作技能不足等；二是來源于業(yè)務(wù)流程各環(huán)節(jié)間存在信息傳遞的不對等或中斷，致使某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題在其后被傳導、放大。

風險本身具有偶然性、相對性及可變性，風險管控要對影響飛行安全的所有危險源、風險事件進行識別記錄、主動控制和持續(xù)管理。本文著重于風險管控的主動性，采用科學的方法實現(xiàn)安全關(guān)口前移，主動識別日常危險源，并采取措施加以控制。風險管控整體架構(gòu)如圖1所示。

1.1航班確認

在復雜環(huán)境下，風險管控的核心在于飛行員隊伍的質(zhì)量和數(shù)量[6]，因此航班機組搭配是否合理至關(guān)重要。

航班搭配規(guī)則是航班確認的重要依據(jù)，以某航空公司湖北分公司為例，將機長、教員的技術(shù)實力分為A、B、C、D 4個級別，其中A類等級最高，D類最低，其又可細分為D＼-1、D＼-2、D＼-3、D＼-4。副駕駛的技術(shù)實力等級分為A＼-1、A＼-2、B、C、D＼-1、D＼-2等級別，其中，A＼-1級別最低，D＼-2級別最高。此外，可根據(jù)實際需要對各級別進行繼續(xù)拆分。

技術(shù)實力搭配基本規(guī)則如圖2所示，A類機長可以帶A類或A類以上的副駕駛執(zhí)行航班任務(wù)，以此類推。此外，D＼-1類機長只能與D類副駕駛（含D＼-1和D＼-2）執(zhí)行航班任務(wù)，D＼-2類機長只能與D＼-2類副駕駛執(zhí)行航班任務(wù)，D＼-3、D＼-4類機長不足以帶副駕駛飛行，必須配一個機長；雙機長航班不用檢查機組搭配，兩個副駕駛只需其中一個符合規(guī)則；若航線中包含有特殊機場，系統(tǒng)會根據(jù)相應(yīng)的特殊機場要求檢查機組搭配是否滿足其條件，如恩施機場要求雙機長且第一機長必須為教員。

同步航班數(shù)據(jù)后，根據(jù)搭配規(guī)則和限制條件自動檢查航班搭配是否符合要求，檢查通過的航班才可以進行航前準備操作；若未通過，把不符合搭配規(guī)則的航班顯示在檢查結(jié)論框內(nèi)，并指出不符合之處，根據(jù)這些信息管理人員就可以修改機組搭配，再執(zhí)行航班檢查，直至其符合航班搭配規(guī)則。

1.2航前準備

機組搭配確認無誤的航班方可進入航前準備流程，航前準備旨在引導飛行員做好飛行前的準備工作，向其傳遞關(guān)鍵風險信息，避免風險的再次發(fā)生。在此過程中，管理人員需將近期的風險信息添加到系統(tǒng)中，其中，風險信息分為兩種，一種是即時風險提示信息，系統(tǒng)會利用短信平臺將此類信息發(fā)送到飛行人員手機上；另一種是航前準備風險提示信息，包括飛行人員需要了解的近期重要安全文件、飛行部重點風險及防控措施、重點安全工作要求、重要典型事件及具體原因等信息，系統(tǒng)默認將最近一次添加的各類信息在飛行員航前準備界面展示。飛行員選取要執(zhí)行的航班任務(wù)，然后根據(jù)系統(tǒng)提示逐項檢查各項工作準備是否充分，閱讀風險提示信息，在所有信息確認無誤后航前準備完畢。

1.3運行報告

運行報告是飛行風險管理的重要組成部分，實際飛行過程中往往會發(fā)生一些難以預(yù)料的風險事件，只有將其記錄下來，在仔細分析產(chǎn)生原因基礎(chǔ)上制定出相應(yīng)的解決方案，才能有效避免風險再次發(fā)生。通過電子化的《運行安全信息報告》替代原有紙質(zhì)文檔，管理方便且不易丟失，飛行員在完成航班任務(wù)后，仔細填寫飛行過程中所發(fā)生的風險事件，由值班管理人員負責審核并將運行報告交由SMS風險評估小組進行分析，以制定出相應(yīng)的處理方案。

2系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)模塊設(shè)計

根據(jù)航空公司風險管控業(yè)務(wù)需求及其實際運行各環(huán)節(jié)，本文設(shè)計了系統(tǒng)管理、行政管理、安全管理、技術(shù)管理、運行管理五大功能模塊。整個系統(tǒng)采用MVC模式[7]，實現(xiàn)表現(xiàn)層與業(yè)務(wù)層的分離，最大限度地減少客戶端、服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫之間的耦合性，以利于系統(tǒng)的維護和升級。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。endprint

圖3系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)管理模塊用于對系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及安全性進行維護，主要操作者為系統(tǒng)管理員；行政管理模塊包含行政檔案和黨員發(fā)展，負責對飛行人員基本資料的檢索和信息維護；飛行員的技術(shù)等級是航班搭配的重要依據(jù)，技術(shù)管理模塊可進行飛行員訓練科目維護、飛行員技術(shù)等級變更、機長英語簽注和證照到期提醒、設(shè)置機場的限制條件和禁飛人員名單等；通過安全管理模塊，不同的人員根據(jù)權(quán)限可錄入、查看和審核運行報告，維護、修改安全檔案和風險信息，錄入飛行事件并關(guān)聯(lián)運行報告；運行管理為本系統(tǒng)核心模塊，能夠查詢航班任務(wù)和飛行時間，自動檢查航班的機組搭配情況，管理飛行人員的運行檔案，并計算出機長、副駕駛的月度、季度和年度綜合排名及疲勞指數(shù)。

此外，報表統(tǒng)計功能嵌入在各相關(guān)模塊里，能夠統(tǒng)計各類檔案的詳細信息，包括行政檔案、技術(shù)檔案、運行檔案、安全檔案以及機長副駕駛的各類綜合排名，報表中加入了查詢功能，能夠精確檢索到所需信息，并導出到Excel文檔。

2.2系統(tǒng)實現(xiàn)

本文設(shè)計的飛行風險管理系統(tǒng)在J2EE企業(yè)級開發(fā)平臺上開發(fā)，采用B/S三層結(jié)構(gòu)[8]，將系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和處理邏輯封裝在Web服務(wù)器，將數(shù)據(jù)處理集中在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器置于Web服務(wù)器的后臺，既向用戶隱藏了實現(xiàn)細節(jié)，又保證了數(shù)據(jù)安全。具體技術(shù)路線如下：①使用Spring和SpringMVC將對象之間的關(guān)系交由容器進行管理，實現(xiàn)前端頁面與后臺業(yè)務(wù)邏輯之間的松耦合連接；②持久層使用輕量級的MyBatis框架，把sql語句寫在xml配置文件里，解除了sql語句與程序代碼的耦合，使程序更加易于維護，較好地實現(xiàn)了ORM（Object/Relation Mapping）和數(shù)據(jù)持久化；③為達到良好的用戶體驗和瀏覽器兼容性，系統(tǒng)采用ExtJS技術(shù)進行界面開發(fā)，ExtJS構(gòu)建的RIA Web應(yīng)用具有類Windows風格的標準界面和操作方式，是一款基于Ajax與后臺技術(shù)無關(guān)的優(yōu)秀前端框架[9]；④采用Web Service技術(shù)[10]調(diào)用接口跨平臺獲取數(shù)據(jù)，使飛行員基礎(chǔ)檔案信息和航班數(shù)據(jù)與原有系統(tǒng)保持同步，該技術(shù)正好彌補了跨平臺服務(wù)的瓶頸問題，不同平臺可以通過規(guī)范的接口進行交互，以滿足復雜業(yè)務(wù)和規(guī)模擴展；⑤系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，故采用穩(wěn)定、安全、高效的SQL Server2008R2作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并使用存儲過程和視圖提高數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運行效率；⑥通過主流Java報表工具Fine Report實現(xiàn)報表統(tǒng)計和導入導出功能，使用起來簡捷、靈活，學習成本不高。

系統(tǒng)總體框架如圖4所示，整體實現(xiàn)遵循軟件開發(fā)基本流程，經(jīng)過系統(tǒng)規(guī)劃、需求分析、詳細設(shè)計、代碼編制和軟件測試等階段完成整個系統(tǒng)。

2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計

航班任務(wù)通過調(diào)用SOC系統(tǒng)提供的接口獲取，數(shù)據(jù)保存到本系統(tǒng)的航班任務(wù)表（FlightTaskInfo）和航班任務(wù)詳細表（FlightTaskDetail）中；限制條件保存在機場信息表（Airport）和機場禁飛人員表（AirportNoFly）中，由具有權(quán)限的管理人員修改機場限制條件及禁飛人員姓名。限于篇幅，僅寫出部分主要數(shù)據(jù)表，飛行風險管理主要表結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3結(jié)語

為降低人為因素對航空安全中的不利影響，本文在對飛行員實現(xiàn)精細化管理的基礎(chǔ)上采取飛行風險管控措施，初步解決了以飛行員為關(guān)鍵要素的航班安全生產(chǎn)首要問題——生產(chǎn)要素的數(shù)量、質(zhì)量及業(yè)務(wù)流程中風險信息的傳遞。本文所開發(fā)的飛行風險管理系統(tǒng)已在國內(nèi)某航空公司湖北分公司上線運行，成為該公司航空安全管理體系（SMS）的綜合管理和風險緩控平臺，取得了良好效果。航空安全是永恒的主題，后續(xù)將繼續(xù)探索風險管控業(yè)務(wù)，不斷完善與更新飛行風險管理系統(tǒng)，以推動航空企業(yè)實現(xiàn)更高層次的飛行風險管理。

參考文獻：

[1]邵雪焱，劉鐵祥，劉繼軍，等.航空安全風險管理理論與方法研究[J].科技促進發(fā)展，2012，8（3）：2128.

[2]孫瑞山，趙青.航空人為差錯事故/事件分析（ECAR）模型研究[J].中國安全科學學報，2012，22（2）：1722.

[3]羅曉利.疲勞、睡眠缺失以及人體晝夜生物節(jié)律擾亂與飛行安全[J].西南民族大學學報：人文社科版，2003，11（11）：247249.

[4]高揚，宮一民.飛行機組人為差錯風險分析方法研究[J].工業(yè)工程，2014，17（1）：16.

[5]霍志勤，謝孜楠，張永一.航空事故調(diào)查中人的因素安全建議框架研究[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2011，7（2）：9197.

[6]池宏，宋志勇，計雷.航空安全風險管理實踐[J].科技促進發(fā)展，2012，8（3）：1620.

[7]李樹人，韓芳溪，郭春燕.基于J2EE/MVC的就業(yè)管理信息系統(tǒng)的研究[J].計算機工程與設(shè)計，2008，29（4）：987990.

[8]祁運田，呂品.基于B/S與C/S混合模式的煤礦安全信息系統(tǒng)研究[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2008，4（5）：6265.

[9]徐前進.基于J2EE和ExtJS的人力資源外包服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D].合肥：合肥工業(yè)大學，2013.

[10]楊月奎，鄔文濤.基于WebService的異構(gòu)信息系統(tǒng)集成研究與實現(xiàn)[J].軟件導刊，2013，12（7）：120121.

責任編輯（責任編輯：孫娟）endprint