摘要民航运输机场是一个地区航空运输网络的枢纽，承担着该地区的航空货物、旅客运输的任务。然而，在机场实际运行过程特别是发生重大自然灾害，网络攻击等紧急情况下，经常出现机场效能不能充分发挥，各个工作系统效能不匹配的情况，从而导致旅客滞留等状况。因此，机场运行效能评估对提高机场运行效率有指导作用。
关键词：运行系统；概论；研究现状
引言
机场是地区航空运输网络中的基础环节。机场承担该地区货物和旅客的运输。因此，对其进行效能评估，提高机场抵御外部风险的能力，有非常实际的意义。
研究机场的运行保障能力在特殊情况下（包括但不限于网络攻击、恐怖袭击、重大灾害和恶劣天气条件等）的机场运行系统及各个子系统运行保障能力，尤其是因系统致损、致残情况下机场的保障能力，提升机场突发情况下的应急反应能力。
1机场运行系统概论
运输机场是国家综合交通的重要基础设施之一，属于国家关键基础设施，在国民经济和对外开放事业的双重推动下取得了长足发展。2013年，全国民航运输机场旅客吞吐量达到7.54亿人次，较上年增长11.0%；货邮吞吐量达到1258.52万吨，较上年增长4.9%；起降架次达到731.54万架次，较上年增长10.8%。2013年，年旅客吞吐量达到100万人次以上的运输机场有61个，年货邮吞吐量达到1万吨以上的运输机场有50个。在“十二五”期间，机场系统年均固定资产投资额达到500亿人民币，还将新建包括首都第二机场在内的70个机场，改扩建包括广州白云机场等在内的101个机场，并迁建机场10个。
由此可见运输机场在国民经济和国家运输体系中的重要性，而机场保障系统作为信息化程度高、系统集成度高、相互关联度高、技术难度高的网络化人造系统，含有多种设备且各设备之间存在一定的业务关联，其中的软件规模庞大、数据处理空前膨胀，但是民航保障通常所提的“一主、二备、三应急”中的“应急”，主要考虑的是抵御系统内风险，只能承担由系统内因造成的主系统瘫痪时的应急保障工作，对外部灾害造成的主系统失效时如何提供持续的交通服务考虑较少。现实却是，机场保障设备面临的以下几个方面的外部威胁：
1）恐怖主义威胁严重：2011年1月24日，俄罗斯最大的机场—莫斯科的多莫杰多沃机机场，发生的一起自杀式爆炸袭击，死伤至少一百六十余人；2014年6月8日，巴基斯坦卡拉奇的真纳国际机场发生恐怖袭击，29人死亡，23人受伤。
2）恶劣天气增多：2013年12月15日，昆明长水机场出极端冰雪天气，气象条件低于机场运行最低标准，152个航班被迫取消，8700多名旅客被滞留在控制区；2013年7月9日，三峡机场遭受极端雷雨天气，41架航班延误，超过4000名旅客被迫滞留机场，恶劣天气将直接影响机场保障能力。
机场运行的目标是在保证安全的前提下，维持和加速航空器和旅客有序流动，航空器的起降架次直接反映了机场运行保障能力的高低。因此，研究机场运行保障能力的影响因素，开展特殊情况下（包括但不限于网络攻击、恐怖袭击、重大灾害和恶劣天气条件等）的机场运行系统及各个子系统运行保障能力的评估，特别是系统致损或致残情况下的机场保障能力评估，对提高机场在突发情况的应急反应能力有重要意义。
2国内外研究现状
系统效能最早被美国工业界武器系统效能咨询委员会 WSEIAC 提出。WSEIAC 指出：系统效能是预期一个系统满足一组特定任务要求的程度的度量，是系统可用性（availability）、可信性（dependability）和固有能力（capability）的综合反映。自系统效能被提出后，国内外学者联系实际，对其进行全面深入研究，并取得一系列成果。
在国外，Tillman F.A.等总结对比了美国海陆空三军各自提出的系统效能模型，对可靠性、可用性、服务能力、维修性、维护能力等武器系统效能的影响因素深入分析和说明。Willers CJ 等在武器系统效能评估中应用了图像模拟与仿真技术，强化了武器系统效能评估结果的说服力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Shi Yanbin 在系统效能评估中引入了云模型，将效能评估中的随机性和模糊性结合起来，完成了由定性评价到定量评价的转换，实现了系统效能的定量综合评估。Metin Dadevirena 等在武器系统效能评估中应用了AHP 和 TOPSIS 方法，解决了模糊条件下的武器系统选型问题。Ender T.等在弹道导弹防御系统的效能的评估分析中应用了代理建模和仿真的方法。Guotong Sun 等在高超音速巡航导弹的效能评估分析中开发了作战仿真系统。Weiss 等在快速反应武器系统的效能评估中建立了一个考虑生产成本、武器数量、运行成本、更新换代速率、经费预算等因素的综合模型。Kai Guo 等将作战人员的人为因素作为系统效能的一个影响因素，并对其建立了随机数学模型，然后对系统效能进行了评估和分析。Jaewook Lee 等在武器系统效能评估中使用了混合目标规划方法，根据效能评估结果对武器系统选型。
设备系统的性能和可靠性，对其系统效能有重要影响，下面展示我国在设备性能评估、可靠性评估和系统效能方面的研究现状和成果。设备性能评估方面，隋东等考虑我国地理坐标系的特点，应用国际民航组织的DME/DME导航精度计算方法，修正了导航精度计算方法，利用MapInfo工具软件，确定了京沪区域导航平行航路的DME/DME定位有效区域。左凌等在计算分析沿航路导航设施的导航精度和有效作用范围时，借助了航空地理信息数据，结合了航路实际状况添加相应参数，并参考了国际民航组织的有关精度计算方法。金辽分析了NDB天线和有效辐射功率与作用距离之间的关系。沈健研究了VHF低空通信台站作用范围模型。陈鹏在研究三维雷达作用范围模型的构造问题时，依据不同的应用需求，应用了雷达方程和雷达波损失两种途径，并设计完成了模型构造、模型简化和绘制的有关算法，以提高表现的效率和逼真度。另外，也有学者在研究雷达探测范围时应用了MATLAB、OpenGL、计算机模拟等技术。
可靠性评估方面，乐战英描述了雷达系统可靠性定义、分析了雷达系统可靠性、维修性指标，提出了两种常用的可靠性模型，给出了雷达系统可靠性模型应用实例。黄建新等提出评估新型雷达装备系统性能可靠性可从狭义工作性能可靠性和广义工作性能可靠性两方面入手，并给出了基于狭义工作性能可靠性和广义工作性能可靠性的雷达装备系统性能可靠性评估模型。宋才胜等评估研究通信网络可靠性时，在分析通信网络体系结构及失效模式的基础上，应用了基于Petri网建模仿真的递增建模方法。张金福等介绍了一种工程适用的、通信装备的可靠性评估方法及其在实际通信装备研制中的应用情况。冯广斌等建立了基于最大熵方法和Bayes准则的一种评估模型，应用于系统可靠性评估。其他一些学者使用Bayes网络、仿真等方法进行可靠性评估。
系统效能评估方面，陈雷等根据雷达原理和WSEIAC系统效能模型，给出了某雷达的系统效能方程，重点论证了雷达可靠性和维修性对系统效能的影响。肖慧鑫等建立了基于可靠性、维修性和保障性（RMS）的系统效能评估模型，并定义了系统效能的度量，分析了其影响因素。袁诗龙等提出了确立评价指标体系的3个重要原则，讨论了熵权理想解法的基本思想和主要步骤，并给出了炮兵指挥系统的系统效能评估案例。马琳等综合层次分析和灰色评估理论，提出了一种对导弹武器系统进行效能评估的GAHP方法。其他用于系统效能评估的方法有模糊层次分析法、模糊综合评判法、多层次模糊综合评估法等。
小结
由于种种原因，目前尚未有人或者研究机构对机场运行效能评估方面进行相关研究。一般情况下，机场作为一个地区的航空运输枢纽，承担了该地区航空运输业务。机场的地位和作用不可忽视。并且机场是一个复杂并且庞大的系统，其中包括；离港系统、安检系统、值机系统、登机系统等多个子系统。任何一个子系统的运行状况都会对整个机场的运行产生影响，从而直接决定了该地区航空运输的运行情况。因此对机场运行效能以及内部各个子系统的效能进行合理准确地评估，并提高机场运行效能变得更加迫切。
参考文献
[1] 左凌,韩松臣．京沪平行航路导航精度及有效作用范围分析[J]．江苏航空,2006,（1）:6~8．
[2] 隋东,王炜,左凌.基于 DME/DME 的区域导航航路导航性能评估方法[J].交通运输系统工程与信息,2006,6（4）:24~28.
[3] 金辽.浅析 NDB 的天线与有效辐射功率及作用距离之关系[J].空中交通管理,2004（,2）：33~35.
论文作者:王坤明
论文发表刊物:《科技中国》2017年8期
论文发表时间:2017/12/13
标签：效能论文; 机场论文; 系统论文; 可靠性论文; 能力论文; 模型论文; 武器系统论文; 《科技中国》2017年8期论文;