ASSESSING THE EFFECTIVENESS OF INTELLECTUAL TECHNOLOGIES FOR IDENTIFYING HAZARDOUS COMBINATIONS OF EVENTS IN CIVIL AVIATION FLIGHT SAFETY MANAGEMENT
Authors: Варюхина Е.В. , Клочков В.В. 
Published: September 2024

Предложен подход к оценке эффективности интеллектуальных технологий выявления опасных сочетаний обстоятельств в авиатранспортных системах. Формализовано влияние таких технологий на безопасность полетов и общую стоимость владения авиационной техникой. Разработана простая модель оценки эффективности внедрения интеллектуальных технологий (для выявления единичной скрытой проблемы). Качественный анализ этой модели позволил выявить роль различных ее параметров – таких как численность и налет парка авиационной техники, длительность и стоимость устранения системной проблемы, ущерб от событий различной степени серьезности. Также предложен подход к моделированию процессов выявления и устранения опасных сочетаний обстоя­тельств на протяжении жизненного цикла авиатранспортных систем с учетом эффекта обучения. Этот эффект состоит в том, что при накоплении опыта функционирования авиатранспортной системы и постепенном устранении скрытых системных проблем интенсивность их проявления со временем сокращается. Основным параметром, характеризующим интеллектуальные технологии выявления скрытых закономерностей в обстоятельствах инцидентов, является показатель относительного ускорения их выявления. Оба вида моделей позволяют в конечном счете оценить зависимость ожидаемых потерь от данного обобщающего параметра. Также важны зависимости результатов модельных расчетов от прочих параметров предложенных моделей, в том числе от длительности и стоимости устранения выявленных проблем, ущерба от различных событий, численности и налета парка авиационной техники. Показано, что технологии интеллектуального анализа данных максимально эффективны в авиатранспортной системе при малой численности парка воздушных судов и при низких интенсивностях их эксплуатации.

This paper proposes an approach to assessing the effectiveness of intellectual technologies (artificial intelligence and machine learning) for identifying hazardous combinations of events in air transport systems. The influence of such technologies on flight safety and the aircraft’s total cost of ownership is formalized. A simple model is developed to assess the effectiveness of implementing intellectual technologies when identifying a single hidden problem. This model is qualitatively analyzed to reveal the role of its parameters (the size and flight hours of the aircraft fleet, the duration and cost of systemic problem elimination, and damage from events of different severity). In addition, we model the identification and elimination of hazardous combinations of events during the life cycle of air transport systems considering the learning effect. According to this effect, the intensity of hidden systemic problems decreases over time with the accumulation of experience in the operation of an air transport system and the gradual elimination of such problems. The relative acceleration in the identification of hidden patterns is the main indicator that characterizes intellectual technologies for identifying such patterns in incidents. Both types of models can be used to estimate the dependence of expected losses on this indicator. It is also important to consider the dependences of model calculation results on other parameters of the models, including the duration and cost of eliminating the identified problems, damage from various events, and the size and flight hours of the aircraft fleet. As is demonstrated below, intellectual technologies are most effective in an air transport system with a small aircraft fleet and a low intensity of aircraft operation.