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航空公司运行控制风险管控系统建设实践研究

 2017-09-07 来源:民航资源网 作者:邵大伟 施杰毅  [投稿排行榜]
2017-09-11 17:07:59

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  根据民航局《航空承运人运行控制风险管控系统实施指南》(AC-FS-121-2015-125)要求,各航司需确保于2017年10月31日前完成各自风控系统的建设与实施。笔者基于上海吉祥航空风控系统建设的进展,谈一谈在该系统的建设实施过程中遇到的问题和未来风控系统的思考。

  一、运行控制风险管控系统的建设目标

  运行控制的过程就是识别和控制运行风险的过程,在实施运行控制的过程中,运行人员面临信息量大、数据来源分散的挑战,传统的人工基于经验识别风险的方式潜在的危险已越来越明显,利用信息化技术改进传统的风险控制手段势在必行,从而逐步实现运行控制风险管理由事件驱动型向数据驱动型的转变,强化对运行风险的全面预警和防控。

  吉祥航空运行控制风险管控系统(以下简称HORAM系统)正是基于此目标实施建设的,期望通过识别具体航班的可量化风险因素距离底线、红线的余度,进而计算出航班的综合风险状态,通过系统建设,取得了一些典型的成果:

  1.对公司运行数据进行结构化处理

  中小航司共同面对的问题是各现有的生产操作系统无法满足快速发展的需要,导致生产运行中产生的各种需要运控人员及时了解并采取措施的信息无法有效地从原有的操作系统中反映出来,系统无法做到的就需要人工去检查核实,这无疑是增加了人为差错率和航班运行风险。通过HORAM系统建设,我们将诸如机组值勤、休息时间、飞行经历、不安全记录、单头盲降机场、天气报文解析等影响航班运行正常的数据都做了结构化处理,使得这些分散在各个运行操作系统中的数据能够汇总集中,以便二次开发应用。

  2.使参与其中的各部门通过对各风险的识别分析,提升对运行风险的认识

  HORAM系统的开发初期,各部门风险专家通过对咨询通告中风险树样例和风险模型的学习了解,对传统的风险防控方式进行反思,再集中讨论,从而建立公司个性化的风险树,为识别结构化的常规运行风险信息奠定基础。

  3.缓解运行控制人员的风险识别压力,为初入者提供风险识别和缓解措施建议

  中国民航的快速发展期对人员需求量较大,这导致了很多运行控制人员都是初入职场的新手,而靠填鸭式的培训和应试教育无法使他们很好地对航班实际运行中的风险考虑周祥,这就需要一个辅助性的系统,合理的分析出航班运行中可能遇到的风险,并向用户给出基于专家意见的风险缓解控制措施来弥补初入者的经验缺失。在试用期间,我们看到HORAM系统的初期建设成果对于新入职场的年轻运控人员风险识别能力的提高和辅助决策作用是非常明显的。

  二、吉祥HORAM系统开发中遇到的问题

  吉祥航空HORAM系统自2015年11月至2017年5月,历经了调研立项、需求确定、供应商产品接入、完成主程序开发、接入各运行生产系统到正式上线投入使用等过程,在这些开发过程中遇到了一些典型问题:

  1.模糊隶属函数淹没关键风险因素

  目前各航司在风控系统的建设过程中,普遍会遇到关键风险因素高风险会淹没在模糊隶属函数计算的计算结果中,理论上,风控系统是对基于可放行的航班进行风险值计算,但实际运行中,风控系统如在人工确认可放行后才启动计算,其失去其放行决策参考的意义,而放行前完全按照模型计算,又会出现不能放行的航班风险值并不高的问题,例如机场天气不够标准、机组超时、机场关闭等终端风险因素在与其他低风险因素组合并逐级向上计算的过程中,最顶层的总风险值偏低,会降低系统的可信度和用户体验,通过调整评分矩阵也难以解决关键风险因素淹没的问题。

  吉祥HORAM系统通过引入了“特例算法”的方式解决该问题。对于涉及放行标准的关键风险因素,绕过模糊隶属函数的计算,设计保底风险值保证该终端风险因素高风险时不会被淹没,同时还不掩盖原模型识别的其他风险因素状态。

  2.业务逻辑和风险报告设计的问题

  根据用户角色不同,并非需要一个大而全的风险报告。系统设计应当根据运行人员的职责,推送与职责匹配和可执行的风险因素状况及建议控制措施。

  吉祥HORAM系统开发了在总风险模型的基础上,基于不同用户、不同风险因素的预警、实时计算更新、风险信息发布功能。例如,机组排班人员只需要机组部分的风险预警,并且为了使机组调配余度增大,需要系统尽早地发布预警信息。如机组当天执行的航班遭遇长延误,晚回驻地,导致休息时间不够标准无法执行次日早出港航班,系统可以将此风险最早从计飞前12小时发布,提前规避机组休息时间不足或航班延误的风险。类似的功能在机务端口也有应用。

  3.系统运行偏差和准确度的问题

  实际运行中,不安全事件很少发生,同时又很少是由于某一风险因素多次重复偏差所引起的,因此从结果来判断系统的准确度是一件非常困难的事情,在初始设计后,难以评估其运行质量,那么持续优化就更难推进了。

  我们通过运行数据的偏差为突破口,来对系统效能进行评估,具体做法是将航班按低风险值、中等偏低风险值和中等偏高风险值三个区间,分别统计这些样本的备降/返航比例、航班多耗油超过500kg的比例等,通过6月和7月的统计分析,系统输出的中等偏高风险值区间的返航备降比例和多耗油比例明显高于其他两个区间,系统产生的结果与实际运行偏差很吻合。类似的方法,我们会将终端风险因素的分布区间、风险缓解措施与相应的实际运行偏差进行对比, 从而验证系统的有效性,并可以参考对比结果对模型进行持续的优化。

  4.系统计算速度的问题

  系统试用过程中,经常会遇到运行人员已经掌握的信息,系统还没有及时更新风险值的问题,从而导致运行人员对系统没有信息,在我们开发初期,试图不断的提高计算速度,以满足这种需求。但从实际结果来看,部分信息是通过生产系统实时推送,风控系统从理论上就不可能超过生产系统的推送速度。从设计和使用理念上,应当明确风控系统的核心模式是为运行人员查缺补漏,而不是替代运行人员自身的职责。

  5.非结构化数据源对系统自动处理的阻碍

  在HORAM的运行过程中,经常会遇到格式错误的天气报文,导致系统无法正确解析天气要素,从而产生错误告警。另外,NOTAM明语项无法结构化处理,导致系统仅能通过Q代码去识别机场关闭或不接收备降的信息,同样会造成错误的风险告警,这些非结构化数据源都给HORAM的自动化处理带来阻碍,建议未来应从行业层面从源头推动各类数据的结构化。

  三、未来风控系统的发展思考

  1.深度挖掘风险因素

  在系统的开发实施过程中,我们发现模糊隶属函数的应用效果比较有限,笔者认为未来风控系统的开发仍是挖掘分析各生产环节中可量化的、易于结构化的风险因素,例如近几年民航发生多起空中颠簸伤人事件,我们可以考虑联合专业气象服务部门,将数值化的颠簸预报数据结合航班运行区域进行量化分析,通过风控系统这个平台反应到巡航阶段风险中去。而对于诸如机组精神压力,机组熟悉程度等难以结构化评估的风险因素,不妨先放一放。

  2.与运行控制系统融合发展

  许多中小航司在快速发展的过程中必定会面临现有操作系统的更新换代,以签派放行系统为例,部分大航企已经通过多年使用自动功能较强的签派放行系统节约了大量人力成本,并降低了签派人为差错率,侠义概念上的“自动放行”指的是自动生成优化航路、自动选择备降场、自动生成飞行计划、自动发送放行电报和飞行资料、自主监控航班运行、主动告警等功能,这是以国内南航和长荣正在使用的Lido系统以及美联航和日航使用的Sabre FPM系统为代表的新一代签派放行系统。

  对于中小航司来说,撇开价格因素不说,无法得到系统源代码,阻碍系统的客户化开发才是使用这类国外先进产品最大的掣肘。笔者认为中小航司采取与国内软件公司合作开发的模式才最为适用,而风险管控系统的建设可以为自主开发运行控制系统奠定关键基础,比如各类机场运行标准数据化、天气报文的格式化、机组信息的标准化等,同时,未来的运行控制系统建设又必须把这些风险因素作为生产要素来考虑。

  风控系统未来不仅仅充当辅助决策的角色,还将能发挥出推动生产系统升级、变革生产运行理念的作用。

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(供稿:上海吉祥航空股份有限公司

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