CC BY
229
УДК 629.735.067
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ РИСКА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЁТОВ
Б.В. ЗУБКОВ, С.Е. ПРОЗОРОВ
Рассмотрен методический подход к систематизации исходных данных при оценке риска в СУБП авиакомпании, основанный на общепринятой классификации негативных событий, действующих нормах вероятностей особых ситуаций в полёте и корреляции статистических оценок их повторяемости между классами.
Ключевые слова: безопасность полётов, уровень риска, классификация негативных событий, особые ситуации в полёте, категории и предвестники инцидентов.
Основной задачей системы управления безопасностью полётов (СУБП) является обеспечение приемлемого уровня риска при выполнении авиационных перевозок и работ гражданскими воздушными судами.
Простейшая форма оценки риска в соответствии с Нормами лётной годности воздушных судов определяется двумя параметрами: степенью опасности последствий негативного события (или его угрозы) и вероятностью наступления такого события:
Д = г& , (1)
где г - опасность последствий --го события (например, вероятность авиационной катастрофы вследствие возникновения --го негативного события); qi - вероятность возникновения (повторения) --го события.
Оценка риска позволяет ранжировать выявленные события для групп однотипных событий по убыванию уровня риска Д и, используя полученный ряд, устанавливать приоритетный
порядок принимаемых мер по обеспечению БП.
Конечно, в оценке риска может возникнуть необходимость учитывать и другие параметры (например, степень тяжести последствий в зависимости от числа пассажиров терпящего авиационное происшествие ВС). В этом случае увеличивается размерность выражения оценки. Ограничимся в приведенных материалах двумерными оценками риска.
В связи с большим многообразием негативных событий, представляющих угрозу БП, одной из существенных методических задач в оценке рисков, связанных с их последствиями, является выбор схемы систематизации исходных данных, обеспечивающей их группирование по классам с заданными диапазонами значений ожидаемой опасности последствий с приемлемой для практики погрешностью.
Рассматриваемый методический подход к систематизации исходных данных при оценке риска в управлении БП авиакомпании, отличающийся исключительной простотой, состоит в использовании схемы, основанной на общепринятой классификации негативных событий, действующих нормах вероятностей особых ситуаций в полёте и корреляции статистических оценок их повторяемости между классами.
Соотношение частот повторяемостей событий для классов «Катастрофы - Аварии - Серьёзные инциденты - Инциденты», упорядоченных по степени их опасности (в порядке перечисления), известное как «Правило 1:10:30:600» [1], указывает на их коррелированность, основанную на единстве или, по крайней мере, значительной пересекаемости множеств исходных причинных факторов их возникновения. Иными словами, можно предположить, что для деятельности любой выбранной авиатранспортной системы, с некоторыми установленными и стабильно действующими в ней на достаточно длительном промежутке времени наблюдения правилами классификации возникающих негативных событий, имеют место следующие тенденции:
1) чем выше степень опасности последствий негативных событий каждого из выбранных классов, тем меньше их повторяемость (количество на общем интервале времени наблюдения);
2) возрастание количества событий нижележащего по степени опасности класса на некотором интервале времени наблюдения влечет за собой увеличение количества событий вышележащего класса с тенденцией сохранения исходного соотношения их повторяемостей.
Для определения оценок рисков по результатам эксплуатационных наблюдений могут быть использованы Нормы лётной годности, регламентирующие вероятности особых ситуаций в полёте.
Между возникновением особых ситуаций в полёте и классифицируемым негативным событием по его завершении имеются следующие отношения: катастрофическая ситуация всегда приводит к катастрофе; аварийная ситуация завершается аварией или, реже, серьёзным инцидентом; сложная ситуация - серьёзным инцидентом; усложнение условий полёта - инцидентом. Действующая классификация допускает также определение части инцидентов как событий без возникновения особой ситуации (например, отказы отдельных резервированных функциональных систем ВС).
Учитывая изложенное, в качестве примера, введём следующую условную классификацию негативных событий: катастрофы (К), аварии (А), серьёзные инциденты категории А - при возникновении аварийной ситуации в полёте, не приведшей к аварии (СИ-А), серьёзные инциденты категории В - при возникновении сложной ситуации в полёте (СИ-В), инциденты категории А - при возникновении усложнения условий полёта (И-А), инциденты категории В - без возникновения особой ситуации в полёте (И-В).
Решение основной задачи обеспечения БП - предотвращение АП (катастроф и аварий) -обусловило необходимость расследования государством причин этих событий. Однако поскольку авиационные инциденты являются предвестниками АП, давно в мире сложилась практика государственного расследования причин и этих событий.
Вместе с тем, на практике имеется большой нижележащий пласт событий, которые можно рассматривать как предвестники (предпосылки) авиационных инцидентов. Это события, связанные с отклонениями в действиях авиационного персонала и работе авиационной техники, которые согласно принятой классификации по своим последствиям не отнесены к вышеупомянутым классам расследуемых событий.
Повторяемость этих событий неизмеримо выше всех других, что делает информацию о них весьма привлекательной для использования статистических оценок в условиях малых объёмов статистических данных, что свойственно небольшим авиационным предприятиям - эксплуатантам.
Этими обстоятельствами объясняется повышенный интерес к событиям низкого уровня опасности и существенное расширение информационных потоков в СУБП за счёт сбора данных для постоянного мониторинга обычных полётов, не содержащих событий, требующих обязательного расследования со стороны государства.
В связи с этим дополним рассмотренную выше классификацию классами событий, не подлежащих расследованию государством, но обуславливающих некоторые значения риска, соизмеримые с рисками для инцидентов, и обозначим их как «предвестники инцидентов» (ПИ): ПИ категории А - относительно высокой опасности последствий, близкой к опасности последствий инцидента (ПИ-А), ПИ категории В - более низкой опасности (ПИ-В). Такое введение двух классов ПИ обусловлено сложившейся практикой оценки отклонений полётных параметров от установленных нормативов: «5» - без отклонений (или в пределах заданного узкого диапазона; «4» - в пределах более широкого (по сравнению с отличным) диапазона, но выходящего за пределы отличного; «3» - на границе или вблизи границы допустимого, но без выхода за эксплуатационные ограничения (на грани инцидента). ПИ-А соответствует оценке «3», ПИ-В - оценке «4». В лётных спецификациях корпорации Airbus [2] используются три значения оценок степени опасности отклонений: высокая, средняя и низкая. Отнеся низкую степень опасности к приемлемой, можно воспользоваться двумя оставшимися для определения ПИ-А и ПИ-В.
Вместе с тем, как известно, действующими Нормами лётной годности установлены верхние ограничения для приемлемых уровней вероятности возникновения особых ситуаций в полёте при сложной отказной ситуации:
для катастрофической ситуации - QKC < 10-7; для аварийной ситуации - QAC < 10-6; для сложной ситуации - QCC < 10-4; для усложнения условий полёта - QУУП < 10-3.
Опираясь на приведенные нормы и рассмотренную выше условную классификацию событий, примем следующие условные нормы допустимых вероятностей их повторения, как показано в графе 0; (табл. 1).
Если принять за единицу показатель опасности катастрофы (как допустимая вероятность наступления этого события на 107 часов налёта), то показатели остальных типов событий можно определить по формуле
г = QJQ,, I = 2,3,...,8. (2)
Результаты приведены в графе г1 (табл. 1).
Соотношение нормируемых повторяемостей для классов негативных событий и степени их опасности графически представлены в виде пирамиды, известной как пирамида Хайнриха (рис. 1).
Таблица 1
Нормы повторяемости и показатели опасности негативных событий для выбранной системы их классификации
Класс і Событие Норма повторяемости, Qл < Показатель опасности, г1
1 Катастрофа (К) 10-7 1
2 Авария (А) 10-6 0,1
3 Серьёзный инцидент категории А (СИ-А) 10-6 0,1
4 Серьёзный инцидент категории В (СИ-В) 10-4 10-3
5 Инцидент категории А (И-А) 10-3 10-4
6 Инцидент категории В (И-В) 2х10-3 5х10-5
7 Предвестник инцидента категории А (ПИ-А) 5*10"3 2х10-5
8 Предвестник инцидента категории В (ПИ-В) 10'2 10-5
Нормируемые Показатели
повторяемости опасности события Г(
событии С* *
1сг7 А 1 К - катастрофы
ю6 і 10,1
А
АЧ 0,1 С. инц. (СИ-А) ’
10 С.инц.(СИ-В) 10
Ю'э 1гг4
Инциденты (И-А) 1и
2*10"3 Инциденты (И-В) 5x10и
Предвестники инцидентов (ПИ-А) 2*105 10 2 Предвестники инцидентов (ПИ-В) 10"5
Рис. 1. Пирамида негативных событий, норм их повторяемости и показателей опасности
При этом риски могут быть определены по формулам
= т,, Ч,- щ/т, Й1= £ Д(> (3)
,=I
т е- Кх - г г(п(/т (4)
1
где К, - величина риска вследствие возникновения событий ( - го класса на интервале времени наблюдения Т лётных часов; г, - показатель опасности для события ( -го класса (табл. 1); Ч1 - наблюдаемая повторяемость событий ( - го класса на интервале времени Т; п, - количество наблюдаемых событий г - го класса на интервале времени Т; К - суммарное (интегральное) значение риска для всех контролируемых классов событий на интервале времени наблюдения Т лётных часов.
Вариант матрицы риска для рассматриваемых условий приведен в табл. 2.
Таблица 2
Матрица рисков
Д иапазоны вероятности появления событий на 1 ч полёта
< 10'7 >10" >10'6 >10-4 >10'3 > 2*10"3 >5х10'2 >10'2
< 10-6 < 10"4 < 10'3 < 2*10"3 < 5x10-2 < 10'2
К Анализ Непри- Непри- Непри- Непри- Непри- Непри- Непри-
емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо
А Анализ Анализ Непри- Непри- Непри- Непри- Непри- Непри-
емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо
Классы событий СИ-А Анализ Анализ Непри- Непри- Непри- Непри- Непри- Непри-
емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо
СИ-В Анализ Анализ Анализ Непри- Непри- Непри- Непри- Непри-
емлемо емлемо емлемо емлемо емлемо
И-А Анализ Анализ Анализ Анализ Непри- Непри- Непри- Непри-
емлемо емлемо емлемо емлемо
И-В Анализ Анализ Анализ Анализ Анализ Непри- Непри- Непри-
емлемо емлемо емлемо
ПИ-А Прием- Прием- Прием- Прием- Прием- Анализ Непри- Непри-
лемо лемо лемо лемо лемо емлемо емлемо
ПИ-В Прием- Прием- Прием- Прием- Прием- Прием- Анализ Непри-
лемо лемо лемо лемо лемо лемо емлемо
Отсутствие элементов «Приемлемо» в шести верхних строках (табл. 2) обусловлено обязательностью расследования АП и инцидентов согласно действующим нормативным документам [3].
Получаемые оценки, безусловно, имеют приближенный характер, но они отличаются простотой в практике применения и вполне приемлемы для мониторинга текущего уровня риска в процессе управления БП.
Использование событий нижнего уровня (ПИ) позволяет повысить эффективность такого мониторинга особенно в авиакомпаниях с невысокими объёмами полётов.
Определение характера особой ситуации в полёте может осуществляться на основе экспертной оценки лицами, уполномоченными для проведения расследования (членами государственной комиссии - для инцидентов или членами служебной комиссии - для предвестников авиационных инцидентов).
При использовании данного подхода целесообразно дополнить ПРАПИ соответствующими требованиями к проведению расследования инцидентов.
В заключение следует обратить внимание на то, что оценка рисков при определении уровня БП является дальнейшим развитием относительных оценок безопасности, поскольку желание использовать интегральную оценку для учёта разновеликих по степени опасности последствий
событий приводит к необходимости использования весовых коэффициентов kt для каждого типа события (например, катастрофы, аварии, серьёзного инцидента, инцидента и т.д.) в известной формуле суммирования
&, = I k,n,/T. (5)
Сравнивая выражения (4) и (5), легко увидеть их сходность и установить, что при ki = ri выражение (5) становится тождественным (4) и при этом QS = RS .
Таким образом, использование категории рисков можно рассматривать как дальнейшее развитие получивших широкое применение на практике относительных оценок БП. При этом в формуле оценки рисков в качестве показателя повторяемости негативных событий i-й группы
может использоваться не только показатель q(Т) повторяемости в полётном времени,
определяемый по формуле qt » njT, но и:
в суммарном путевом налёте
qt (ls)» nrlLs; (6)
в суммарном количестве полётов
q,(N„)» n,IN„ ; (7)
в суммарном количестве перевезенных пассажиров
qi ^пасс ) » ni INпасс . (8)
ЛИТЕРАТУРА
1. Руководство по управлению безопасностью полётов. Doc 9859AN/474. - 2-е изд. ИКАО, 2009.
2. Airbus Flight Profile Specification, 2004.
3. Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с гражданскими воздушными судами в РФ: Постановление Правительства РФ от 01.06.98, № 609.
4. Прозоров С.Е. Безопасность полётов. Пособие по изучению дисциплины (в иллюстрациях). - М.: МГТУ ГА, 2008.
METHODICAL APPROACH TO RISK ASSESSMENT IN SAFETY MANAGEMENT SYSTEM
Zubkov B.V., Prozorov S.E
The article presents review of a methodical approach to systematize the original data in assessing the risk to SMS airlines, based on the standard classification of adverse events, existing norms of the probabilities for specific situations in flight and the correlation of statistical estimates of their frequency of occurrence between classes.
Key words: flight safety, level of risk, classification of adverse events, specific situations in-flight, category and precursors of incidents.
Сведения об авторах
Зубков Борис Васильевич, 1940 г.р., окончил КИИГА (1966), действительный член Академии наук авиации и воздухоплавания, доктор технических наук, профессор кафедры безопасности полётов и жизнедеятельности МГТУ ГА, автор более 140 научных работ, область научных интересов - вопросы обеспечения безопасности полётов и жизнедеятельности, авиационной безопасности.
Прозоров Сергей Евгеньевич, 1941 г.р., окончил КИИГА (1965), кандидат технических наук, профессор кафедры безопасности полётов и жизнедеятельности МГТУ ГА, автор более 90 научных работ, область научных интересов - вопросы обеспечения безопасности полётов и авиационной безопасности.
