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安全与环境学报2025年第06期:高原机场进近阶段近地告警关键致因识别与预测研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:齐雁楠;赵嘉星;吴祚禹;赵宇;

单位:中国民航大学空中交通管理学院;中国民用航空局运行监控中心;中国国际航空公司;

摘要:高原机场运行环境复杂,进近阶段易引发近地告警,因此,研究高原机场近地告警关键致因和预测。首先,提取环境、飞机状态、操纵、航迹4个方面的参数指标,作为致因因素初步范围,通过计算互信息值识别参数间的相似特征,删除冗余参数,引入FP-Growth关联规则挖掘算法识别关键致因。为解决航班样本数据高维度问题与预测过程黑箱特性,将卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和决策树算法融合,建立近地告警预测模型,使用美国阿斯彭机场快速存取记录器(Quick Access Record, QAR)数据,对近地告警关键致因和预测模型进行了验证。得到6个与近地告警相关的关联规则,均为多指标组合关键致因;采用数据增强后的航班数据对预测模型进行了验证,预测结果表明模型可实现基于初始下降运行参数预测近地告警,平均准确率达到86.1%,并与其他预测模型进行了对比,在准确率、召回率、F_1分数、虚警率(False Alarm Rate, FAR)和临界成功指数(Critical Success Index, CSI)方面均显示有更好的效果。

关键词:安全工程;;高原机场;;近地告警;;关联规则挖掘;;卷积神经网络-决策树

基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFB4300904);; 国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1633124)