Ocena ryzyka w ruchu lotniczym

Transkrypt

1 Ocena ryzyka w ruchu lotniczym Szkoda - utrata życia, uraz fizyczny lub uszczerbek na zdrowiu, utrata mienia lub zniszczenie obiektu, degradacja środowiska, straty ekonomiczne Zdarzenie niepożądane - zdarzenie, które może spowodować szkodę Zdarzenie niebezpieczne - zdarzenie, które powoduje szkodę Zagrożenie - źródło zdarzenia niepożądanego Ryzyko - kombinacja prawdopodobieństwa aktywizacji zagrożenia w zdarzeniu niepożądanym i spowodowanych w związku z tym szkód najczęściej iloczyn Zarządzanie ryzykiem wdrażanie procedur i działań, mających na celu sprowadzenie szkody do racjonalnego poziomu analizowanie, wartościowanie, redukowanie nadmiernego ryzyka lub sterowanie ryzykiem pozostałym. Analiza ryzyka używanie dostępnych informacji w celu: rozpoznania zagrożeń, oszacowania ich ryzyka, hierarchizacji zagrożeń Ocena ryzyka proces wyznaczania dopuszczalnego ryzyka z uwzględnieniem przyjętych standardów jego akceptacji Redukcja nadmiernego ryzyka - proces podejmowania decyzji, mających na celu wdrażanie działań zmniejszających poziom ryzyka poniżej poziomu ryzyka nieakceptowanego. 1

2 Modele przyczynowe Modele ryzyka kolizji Modele błędów ludzkich Modele oceny ryzyka naziemnego 2

3 JAKOŚCIOWE ILOŚCIOWE Schematyczny obraz procesu (ciąg przyczyn) Prostota Zastosowanie - prewencja Ocena prawdopodobieństwa Oszacowanie ryzyka Analiza statystyczna realnego ruchu lub oceny ekspertów Zdarzenie inicjujące Zdarzenie 1 Zdarzenie 2 Zdarzenie 1-1 Zdarzenie 1-2 Zdarzenie 2-1 Analiza prawdopodobieństw Analiza skutków Prezentacja w formie grafu: wierzchołki kolejne zdarzenia w sekwencji krawędzie prawdopodobieństwa zdarzeń Podział badanego systemu (samolotu, systemu zarządzania ruchem itp.) na podsystemy założenie o niezależności Poszukiwanie typowych przyczyn niesprawności podsystemów Zidentyfikowanie i oszacowanie przyczyn wspólnych dla kilku podsystemów Przedstawienie ciągu bezpośrednich i pośrednich przyczyn skutkujących zaistnieniem zdarzenia niepożądanego Forma przedstawienia graf, wykorzystanie operatorów AND, OR Od 1987 rekomendowana przez NASA 3

4 Ciąg błędów prowadzących do powstania zdarzenia kluczowego - (drzewo błędów) Ciąg zdarzeń wynikających ze zdarzenia kluczowego traktowanego jako zdarzenie inicjujące (drzewo zdarzeń) Analiza scenariuszy uzyskanych metodą drzew Symulacja scenariuszy z wykorzystaniem znanych prawdopodobieństw DECYZJE Określenie celu Identyfikacja operacji Określenie wąskich gardeł Wyodrębnienie zagrożeń Określenie ryzyka Opracowanie scenariuszy Oszacowanie prawdopodobieństw i skutków Cechy: poza zasięgiem radaru, tylko jeden samolot w rejonie lotniska, mała przepustowość Koncepcja: podejście z dwóch kierunków, zapewnia się tylko separację na wejściu, własna separacja w rejonie lotniska, powierzchnia lotniska wyposażona w sensory położenia, transmisja z sensorów do pilotów, wskaźnik zajętości drogi startowej ostrzeżenie o zajętości drogi startowej 4

5 uszkodzenie samolotu po wylądowaniu, uniemożliwiające zwolnienie drogi startowej, brak właściwej orientacji pilota, który po wylądowaniu, zamiast zwolnić drogę startową będzie oczekiwał na obsługę, awaria czujnika zajętości drogi startowej, awaria łącza komunikacyjnego pomiędzy czujnikiem zajętości drogi startowej a kolejnym samolotem podchodzącym do lądowania, niezauważenie przez pilota samolotu podchodzącego do lądowania sygnału o zajętości drogi startowej, zignorowanie sygnału zajętości drogi startowej, mimo jego właściwego odebrania, niezauważenie przez pilota samolotu lądującego innego samolotu zajmującego drogę startową (np. wskutek złej widzialności czy nadmiernej koncentracji na własnej operacji lądowania), zły stan drogi startowej (np. oblodzenie) uniemożliwiający wyhamowanie w czasie nominalnym Przepustowość Separacja KOLIZJA Małe prawdopodobieństwo Poważne skutki 5

6 Założenia ruchu na skrzyżowaniach: zaplanowane trajektorie stała prędkość Elementy analizy: intensywność ruchu na odcinkach przylegających do skrzyżowania prędkości przelotowe wielkość (geometria) samolotów Siddiqee 1974 Geisinger 1985 Barnett 2000 Założenie: początkowe położenie samolotu nie jest dokładnie znane (zmienna losowa) Poszukuje się takich położeń wyjściowych, dla których kolizja jest możliwa. Położenia te opisuje się jako pewną figurę przestrzenną lub płaską Oszacowanie prawdopodobieństwa konfliktu uzyskuje się przez analizę gęstości prawdopodobieństwa początkowego położenia samolotów w przestrzeni Wariant 1: Samoloty reprezentowane przez prostopadłościany, których wymiary odpowiadają separacjom. Wariant 2: Jeden z samolotów reprezentowany jako bezwymiarowy punkt. dla każdej pary samolotów określa się prawdopodobieństwo kolizji, odchylenia od położenia planowanego są opisane zmienną losową. określenie zalecanej odległości między samolotami, odpowiadającej założonemu poziomowi ryzyka. Wariant 3: Metody obszarów separacyjnych. Przyjęto inny kształtów tych brył opisanych wokół samolotów. Przykładowe wyniki: Koncepcja separacji połówkowej przy lotach przez Atlantyk znacząco zwiększa przepustowość przy jednoczesnym prawdopodobieństwie kolizji na poziomie 0,42-1,2 wypadków na 10 7 godzin lotu. 6

7 NIE TAK Szkolenia Badania przydatności Skomplikowanie ruchu Złożoność systemów technicznych Poszukiwanie izolowanych zagrożeń (problemy operacyjne, odstępstwa od założonych warunków) Analiza możliwości przekształcenia się tych zagrożeń w poważne zdarzenia Obszary zastosowań skomplikowane systemy organizacyjno-techniczne, w których człowiek podejmuje odpowiedzialne decyzje w warunkach deficytu czasu i w stresie Źródło danych wejściowych do analizy metodą drzewa błędów lub drzewa zdarzeń Wielka Brytania, rok 2000: Ocena skutków wprowadzenia elektronicznego systemu prezentacji i przetwarzania planów lotów Efekty: 87 rekomendacji do modyfikacji systemu interfejs użytkownika system informacji zwrotnej do kontrolera procedury szkoleniowe wykorzystywany sprzęt Działanie proaktywne wykryto błędy zanim się one ujawniły w docelowym systemie klasyfikacja typów zadań operatora, określenie prawdopodobieństwa popełnienia błędu podczas realizacji zadania danego typu, identyfikacja zdarzeń powodujących błędy operatora, ustalenie zakresu wpływu tych zdarzeń na powstawanie błędów, obliczenie końcowego prawdopodobieństwa popełnienia błędu przez operatora, wypracowanie metod i sposobów zmniejszenia tego prawdopodobieństwa. 7

8 Wielka Brytania, rok 2001: Badanie możliwości popełnienia błędów przez kontrolerów ruchu w sektorach obszarowych. Przedmiot analizy: wpływ zastosowania zaawansowanych systemów wspomagania kontrolera w zakresie podejmowania decyzji o zmianie trasy, wykrywania konfliktów, szeregowania samolotów przygotowujących się do lądowania. Prawdopodobieństwo popełnienia błędu - stosunek liczby błędów do liczby okazji do ich popełnienia. Efekty: określenie najczęstszych błędów - błędów w wyborze obiektu (błędne wskazanie myszką, użycie niewłaściwego pola w formularzu, błędy klawiaturowe), określenie sposobów zmniejszenia częstotliwości ich występowania (modyfikacja układu i logicznej sekwencji komponentów) Metoda retrospektywna - analiza przypadków, w których błędy ludzkie już wystąpiły i stały się przyczyną zdarzeń lotniczych. Trzy moduły zadaniowe: opis kontekstu, wykrycie błędu, naprawieniu błędu. Hierarchiczna analiza błędów: błędna ocena sytuacji, błędy w planowaniu, błędnie podjęte decyzje. Przykład zastosowania: projekt ASAS (Airborne Separation Assurance System), który zakłada oddanie pełnej odpowiedzialności za zachowanie separacji pilotom, wyposażonym w systemy wspomagania zainstalowane w samolotach. Główne obszary analizy błędów: błędy w percepcji informacji radarowej, błędy w komunikacji kontroler-pilot, błędy w obróbce planów lotu. Część 1: Analiza retrospektywna zaistniałego incydentu, w celu znalezienia miejsca w systemie zarządzania ruchem lotniczym gdzie błąd się pojawił. Część 2: Analiza perspektywiczna efektów analogicznego ciągu błędów kontrolera, w przypadku zastosowania nowych systemów wspomagania czy procedur operacyjnych. Zadania metody HERA: lepsze poznanie ograniczeń i warunków w jakich kontrolerzy wykonują zadania. Szczególny nacisk kładzie się na znalezienie niezgodności (niedostosowania) kontrolera do istniejących metod i procedur. Metoda ta została wprowadzona przez Eurocontrol jako część systemu szkolenia kadr. Cztery poziomy analizy popełnianych błędów: niebezpieczne działania aktywne obszar analizy większości dotychczasowych badań wypadków lotniczych pomyłki (nieświadome, wynikające z braków wyszkolenia, percepcji, analizy sytuacji), zaniechania (świadome naruszenia norm czy przepisów), warunki sprzyjające działaniom niebezpiecznym, błędy wynikające z niewłaściwego nadzoru, błędy wynikające z wpływu niewłaściwej organizacji lub braku kultury bezpieczeństwa na wyższych poziomach zarządzania. Analiza konkretnych wypadków metodą HFACS pokazuje, że w ruchu lotniczym istnieje silny związek pomiędzy błędami na poziomie operacyjnym i organizacyjnym. Potwierdza to tezę Reasona, że błędy aktywne są wspomagane przez błędy ukryte w organizacji i nadzorze. 8

9 Największe narażenie aktywni uczestnicy: załogi statków powietrznych i pasażerowie. Narażenie osób nie uczestniczących aktywnie w ruchu lotniczym: mieszkańcy okolic lotnisk (najczęstszy rejon wypadków). Istotność analizy - występują silne protesty społeczne odnośnie budowy (eksploatacji) lotnisk. Istnieją trzy znaczące modele do analizy ryzyka naziemnego: USA, Holandia i Wielka Brytania. Rejon analizy: okolica lotniska Schiphol w Amsterdamie lotnisko położone w gęsto zaludnionym obszarze, w rejonie tym w 1992 roku miał miejsce wypadek lotniczy samolotu transportowego towarzystwa El Al, w którym zginęło 39 osób na powierzchni ziemi i 4 członków załogi. Modele uwzględnione w metodzie: model prawdopodobieństwa wypadku, uwzględniający rodzaj manewru (start, lądowanie) oraz wielkość ruchu lotniczego w ciągu roku, model prawdopodobieństwa lokalizacji wypadku, uwzględniający położenie względem dróg startowych oraz przewidzianych procedur podejścia do lądowania i odejścia po starcie, model skutków wypadku, łączący wyniki uzyskane z poprzednich modeli. Dzięki stosowaniu metody możliwe jest obliczenie: ryzyka indywidualnego: prawdopodobieństwo tego, że osoba mieszkająca w określonym miejscu w otoczeniu lotniska, straci życie w ciągu roku, w bezpośrednim następstwie wypadku lotniczego, ryzyka społecznego: prawdopodobieństwo tego, że określona liczba osób jednocześnie straci życie w wyniku pojedynczego wypadku lotniczego. 9

10 Służby zarządzania ruchem lotniczym stoją przed rozwiązaniem dwóch zasadniczych problemów: Umożliwienie wszystkim użytkownikom przestrzeni powietrznej zrealizowania przelotów zgodnie z wcześniejszymi planami, bez zakłóceń i opóźnień, Zapewnienie bezpieczeństwa wszystkim uczestnikom ruchu. Zadania te są częściowo sprzeczne, wymagają kompromisowych wartości pomiędzy przepustowością, a ryzykiem jakie z ruchem lotniczym się wiąże. Uzyskanie kompromisu jest trudne - warunki rynkowe i presja społeczna powodują zwiększanie przepustowości, a jednocześnie zmniejsza się akceptowalne ryzyko związane z podróżami powietrznymi. Metody analizy ryzyka mogą w znaczący sposób ułatwić to zadanie. 10