1、第 8 卷 第 7 期中 國 安 全 生 產 科 學 技 術 Vol 8 No 72012 年 7 月Journal of Safety Science and TechnologyJuly 2012文章編號: 1673 193X( 2012) 07 0127 06中國民航運輸航空器偏 / 沖出跑道統計分析 霍志勤1，2( 1 中國民航局航空事故調查中心，北京 100028) ( 2 南京航空航天大學 民航學院，南京 210016)摘 要: 為了查找民航運輸航空器偏 / 沖出跑道事件的共性特點及成因，對比了國外不同研究機構的相關數據，統計分析了 1996 年至 2010 年間中國民航偏 / 沖

2、出跑道事件。結果表明，6 月、7 月、8 月因常常伴有降水、雷暴等復雜天氣現象，事件數量最為集中; 著陸階段航空器偏出跑道是本類事 件中最突出的問題。駕駛術欠缺、CRM 失效、復雜氣象條件、違反 SOP、夜航或受燈光不利影響是 促成著陸階段偏出跑道的主要因素。當兩種或兩種以上風險因素同時存在時，因耦合效應著陸偏 出跑道事件的發生概率會明顯增加。關鍵詞: 航空器; 偏 / 沖出跑道; 安全; 事故; 事故征候中圖分類號: X928 03文獻標識碼: AStatistical analysis on runway excursion of transport aircraft in ChinaHU

3、O Zhi-qin1，2( 1 Aviation Accident Investigation Center，Civil Aviation Administration of China，Beijing 100028，China) ( 2 School of Civil Aviation，Nanjing University of Aeronautics Astronautics，Nanjing 210016，China)Abstract: In order to find the common features and causes of runway excursion toward tr

4、ansport aircraft，relevantdata from different abroad research institutes were contrastively studied，and runway excursion events in China from1996 to 2010 were also statistically analyzed The result showed that there are more runway excursion events due to precipitation and thunderstorm or other compl

5、icated weather occurred in June，July and August Veer off during landing phase is the prominent issue The major contributing factors include deficiency of piloting technology，fail- ure of crew resource management，complex weather conditions and violation of standard operation procedure，night operation

6、 or adverse influence from lights When simultaneity of two or more risky factors occurs，the probability of this kind event will significantly increase due to coupling effectKey words: aircraft; runway excursion; safety; accident;accident indication2007 年美國聯邦航空局發布了咨詢通告防止沖出跑道( AC91 79) 1，向運營人提供了標準操作程

7、序。2008 年澳大利亞運輸安全局發布了 題 為偏 /沖出跑道2 的 安 全 報 告，分析了原因提出了防范 措施。2009 年國 際航空運輸協會和飛行安全基金 會聯合推出“降 低 偏 / 沖出跑道風險工具包”，同 年 霍尼韋爾公司針對偏 / 沖出跑道對機載電子設備進 行了升級。沖出跑道、偏出跑道、跑道外接地也俗稱0引言為了減小偏 / 沖出跑道事件的發生概率 并 降 低其 嚴 重 程 度，國際民航界一直在研究應對策 略。收稿日期: 2012 01 09作者簡介: 霍志勤，高級工程師，博士研究生。·128·中 國 安 全 生 產 科 學 技 術 第 8 卷為“沖”、“偏”、“掉

8、”。在我國，針對偏 / 沖出跑道進行創新型專題研究尚不多見。王浩鋒、謝孜楠3 對1997 年至 2006 年我國 民 航 發 生 的 7l 起 偏 / 沖 出 跑 道和場外接地事故征候的發生原因和規律進行了研 究并提出了 防 范 措 施?？?祥 駿4 統 計 分 析 了 2003 年至 2008 年我國民航發 生 的 36 起 偏 / 沖 出 跑 道 事 件，提 出 了 預 防 對 策。 周 易 之、舒 平5 對 1990 至2007 年中國民航在起飛階段發生的偏 / 沖出跑道事 件進行了統計分析，提出其防范措施應從加強飛行 員培訓入手。以上文章皆有一定參考價值，但諸多 深層次的問題有待繼續研

9、究。本研究目的就是掌握 我國民航這類事件的危害，查找共性特點和成因，為 制定防范對策奠定基礎。由于運輸航空是民航業關 注的焦點，在此不考慮其它類別的飛行任務。3結果與分析3. 1航空器偏 / 沖出跑道的總體情況根據國際航空運輸協會對全球商業航空運行自2004 年至 2008 年的統計，世界各地區在偏 / 沖出跑道方面表現出的安全水平相差甚遠。從該類事故的 數量上看，亞太地區最多; 從百萬離場偏 / 沖出跑道 事故率來看，最好的是北亞地區，最差的是非洲。中 國位于北亞地區，在該時間段在偏 / 沖出跑道層面處 于世界領先水平。該機構統計指出，2008 年全球航 空事故中偏 / 沖出跑道位列第一，占

10、到所有事故數量 的 25% ; 2009 年全球航空事故中偏 / 沖 出 跑 道 位 列 第二，占到所有事故數 量 的 26% ; 2010 年 全 球 航 空 事故中偏 / 沖出跑道位列第一，占到所有事故數量的21% 。飛行安全基金會統計了 1995 年至 2008 年間 商業運輸航班事故6，發現 1429 起重大和嚴重損害 事故中有 431 起事故與跑道有關，而 這 431 起 事 故 中的 417 起是偏 / 沖出跑道事件，即平均每年發生約30 起偏 / 沖出跑道事件。14 年期間因為航空器偏 / 沖出跑道 導 致 712 人 死 亡。澳 大 利 亞 統 計 了 1998 年 1 月 1

11、 日至 2007 年 12 月 31 日期間的 141 起偏 / 沖出跑道事故，其 中 120 起發生在著陸階段，21 起 發生在起飛階段。發生在著陸階段的事故，72 起是 沖出跑道，48 起是偏出跑道7。英國民航局( CAA) 偏 / 沖出跑道專題小組對英國相關致命事故和強制 報告事件進行了研究8 9。結果表明，在偏 / 沖出跑道致命事故中，機組的操作失誤是其最主要的因素， 其主要因素按事故統計次數排序依次 為“機 組 ”、 “飛機”、“天氣”、“跑道”和“ATC”。在強制報告事 件數據庫中，“天氣”是出現頻率最高的因素。跑道 因素則位居第二?？罩锌蛙嚬景凑諊H民航組織 的事故分類方 法

12、統 計 了 近 20 年 ( 截 止 到 2010 年) 全球所有飛機全損事故數 據10，偏 / 沖 出 跑 道 事 故 的數量位列 第 一，約占所有事故類別的三分之一。 波音公司統計了從 2001 年至 2010 年全球全重 6 萬 磅以上的商用噴氣( 渦輪風扇發動機) 飛機( 不包括 蘇聯 / 獨聯體制造的飛機以及從事軍事服務的商用 飛機) 相 關 事 故11。 其中致命事故 數、死 亡 人 數( 包括 機 上 和 外 部 ) 居 于前三位的都是偏 / 沖 出 跑 道、失去 控制和可控飛行撞地。1980 2008 年 期1研究范圍目前，不同機構對航空器偏 / 沖出跑道的界定并不完全一致。國

13、際民航組織的事故 / 事故征候數據報 告 ( Accident / Incident Data Reporting，ADREP) 系 統、飛行安全基金會和國際航空運輸協會將偏 / 沖出 跑道定義為: 跑道上的航空器從側方偏出跑道( run- way veeroff ) 或從末端沖出跑道 ( runway overrun ) 。 航空器偏 / 沖出跑道一般是無意行為，但也可能是有 意行為，例如為了減少損失而有意偏出跑道。按照 該定義，偏 / 沖出 跑 道 包 括 4 種 情 況: ( 1 ) 起 飛 航 空 器在到達跑道末端前不能離 地或不能完成中斷起 飛; ( 2) 著陸航空器在到達跑道末端前

14、 不 能 停 止;( 3) 起飛、中斷起飛的航空器偏出跑道; ( 4 ) 著 陸 航 空器偏出跑道。2研究方法本研究采用的方法有: ( 1 ) 通過文獻綜述，了解國際民航界關于偏 / 沖出跑道事件的最新狀況以及防范策略; ( 2 ) 基 于中國民用航空安全信息網 ( ht- tp: / / safety caac gov cn / ) 的 數 據 庫，統 計 自 1996 年 1 月 1 日至 2010 年 12 月 31 日期間偏 / 沖出跑道 事件的數據，明確這類問題常見的發生階段和主要 表現形式以及年度、月度分布情況; ( 3) 通過案例分 析、專家咨詢、文獻綜述等方法歸納應給予關注的重

15、 點問題的主 要 風 險 因 素; ( 4 ) 查 找 風 險 因 素 間 的 耦合關系，推導事件原因，初步提出改進思路。第 7 期中 國 安 全 生 產 科 學 技 術 ·129·間，全球民航飛機偏 / 沖出跑道百萬航班( 包括起和降) 事故 ( 不包括事故征候 ) 率12 統 計 顯 示，全 球 偏 / 沖出跑道事故率總體略有下降。最近 10 年起飛 沖出跑道和起飛偏出跑道事故率變化平緩，無顯著 升降趨勢。著陸沖出跑道事故率有一定下降，而著 陸偏出跑道事故率則呈現上升態勢。根據民用航空安全信息網的數據，自 2005 年 1 月 1 日至 2010 年 12 月 31 日

16、，中 國 民 航 發 生 87 起 運輸嚴重事故征候，其中 25 起是偏 / 沖出跑道，不僅 位列第一而且遠遠高出其它 類別嚴重事故征候數 量，如圖 1 所示。跑道關閉中斷運行。雖然只有 19. 8% 的偏 / 沖出跑道事件涉及到跑道關閉中斷運行，但是應注意到這 類事件波及面大，對運輸系統往往造成深遠的影響。 通過加強應急管理，可以提高突發事件處置能力，減 少損失。3. 2. 2按照年度統計1996 2010 年，中國民航平均每年發生 6. 1 次民航運輸航空器偏 / 沖出跑道事件，百萬架次事件率 為 2. 19。1996 1997 年的數據大大高于平均數，兩 條對數趨勢線具有顯著相似性，事件

17、數量和百萬架 次率均呈連續下降態勢，說明我國民航在防范偏 / 沖 出跑道方面的安全管理效能持續提高。3. 2. 3按照月份統計從月份統計數據看，偏 / 沖出跑道事件在全年當中并非呈均勻分布，以 6 8 月發生的事件數量最集 中，峰值出現在 8 月份，其它月份波動幅度不大。它 與這些月份中常常伴有的降水、多云、雷暴等復雜天 氣現象不無關系。3. 2. 4 按照飛行階段統計中國民 航 91 起 偏 / 沖 出 跑 道 ( 加 上 跑 道 外 接 地) 事件中，82 起發生在著陸階段，9 起發生在起飛 階段。發生在起飛階段的 9 起偏 / 沖出跑道事件中， 沖出 1 起，偏出 8 起。發生在著陸階段

18、的 82 起偏 / 沖出跑道事件中，偏出跑道 63 起，沖出跑道 11 起， 跑道外接地 8 起。由此可見，航空器偏 / 沖出跑道從 飛行階段講，主要發生于著陸階段; 對于著陸階段而 言，主要表現為偏出跑道。這一特點與相關文獻13 的統計結果存在差別，與國際航空運輸協會( IATA)( 起飛占 18% ，著 陸 占 82% ) 以 及飛行安全基金會 ( FSF ) ( 起 飛 占 21% ，著 陸 占 79% ) 的 結 果 高 度吻合6。圖 1 中國民航運輸飛行嚴重事故征候分類統計綜上，國外機構統計的側重點不盡相同，但是都反映出偏 / 沖出跑道是一類高危事件，不僅事件發生 頻率高而且人員死亡

19、率高，偏 / 沖出跑道事故率表明 該類別事故的防范沒有明顯改進，應該引起高度關 注。我國民航的統計數據表明，偏 / 沖出跑道是嚴重 事故征候中最顯著類別，因此對此進行研究具有較 強的現實意義。3. 23. 2. 1我國民航偏 / 沖出跑道事件統計分析偏 / 沖出跑道事件損失統計3. 2. 5按照風險因素統計據國際 航 空 運 輸 協 會 ( IATA) 統 計，每 年 因 為偏 / 沖出跑道導致的平均經濟損失在 5 億美元左右， 它包括人員傷亡、航空器受損、跑道關閉、旅客延誤、失去公眾信任 等。1996 2010 年，我 國 民 航 發 生 1 起沖出跑道運輸事故，飛機嚴重受損; 1 起跑道外

20、接 地，2 人受傷，飛機嚴重受損; 91 起偏 / 沖出跑道事件 ( 加上跑道 外 接 地) ，造 成 了 不同程度的后果，直 接損失包括: 道 面 受 損、航 空 器 ( 機 身、機 翼、起 落 架、著陸階段偏出跑道事件的促成因素很多，不同文獻的視角不同，觀點和結論均不盡相同。本文通 過案例歸納、專家咨詢、文獻綜述等方法，將著陸階 段偏出跑道事件的主要風險歸納為 23 個因素，分別 是機組資源管理( Crew Resource Management，CRM) 失效、違反標準操作 程 序 ( Standard Operating Proce- dure，SOP) 、駕 駛 術 欠 缺、跑道未刻

21、槽或 未 及 時 除 膠、積 水、積 冰 積 雪、剎 車 系 統 故 障、反 噴 減 速 板 故 障、爆胎、前輪轉彎卡阻、大側風或風切變、復雜氣象發動機) 受 損，間 接 損 失 包 括: 當 事 航 班 發 生 延 誤、·130·中 國 安 全 生 產 科 學 技 術 第 8 卷條件、空中 交 通 管 制 員 ( Air Traffic Controller，ATC)指揮不當、機組做“小航線”、飛行程序不合理、低于 標準進近、ATC 對 航 行諸元不當限制、安 全 政 策 不 合理、無評估天氣或道面的程序、隧道效應、非精密 進近、無 跑 道 中 線 燈、夜航或受燈光不利影

22、響。以63 起著陸偏出 跑 道 為 統 計 對 象，在 15 個 風 險 因 素 方面采集到統計數據。著陸階段偏出跑道事件的風 險因素中，首當其沖的是駕駛術欠缺。駕駛術是指 在正常情況下的飛行員的動作技能和心智技能，其 欠缺主要表現為機組偏差修正能力較弱、操縱錯誤、目測偏差 大 等。提高我國民航飛行員的基本駕駛 術，應該從提高飛行員的準入門檻入 手，歸 結 到 訓練。系統與系統之間存在非線性相互作用，多種因素 也常常出現交互促進、疊加的耦合效應。在航空安全 管理領域，安全活動過程中各種風險之間的依賴和影 響關系不同。不同風險因素間的依賴和影響程度越 大，則風險耦合度越大，越易于促成事件的發生。

23、表1 和圖 2 分別是取前 7 項因素考慮二者共存時的數據 和取前 5 項風險因素考慮三者共存時的數據。表 1 兩個不同風險因素共存時的統計數據兩因素共存時誘發事件數量駕駛術欠缺CRM失效復雜氣象條件違反SOP夜航或受燈光不利影響隧道效應積水駕駛術欠缺CRM 失效 復雜氣象條件違反 SOP夜航或受燈光不利影響 隧道效應積水20161716181015121481089771077454RO23 / DHC6 / DHC8 / SAAB340 / MA60 / Y7 / Y8 / EMB190 / EMB145) ，分別統計出不同機型系列發 生 的 事 件數以及不同風險因素對應的事件數，計算出彼

24、此 之間的相關系數。如表 2 所示。統計學理論認為，相關系數 | r | 0. 8 即可視為 高度相關。由于上表已剔除一些影響較小的因素， 因此彼此之間的相關度普遍都大。對于著陸階段偏 出跑道而言，不同風險因素的影響程度從大到小依 次為: 復雜氣象條件、積水、駕駛術欠缺、CRM 失效、 違反 SOP、隧道效應、夜航或受燈光不利影響。針對 r0. 95 的幾組因素而言，復 雜 氣 象條件與駕駛術 欠缺( r = 0. 969201 ) 、駕駛術欠缺與違反 SOP ( r =0. 965107) 、駕 駛 術 欠 缺 和 積 水 ( r= 0. 946602 ) 、CRM 失效與隧道效應( r =

25、 0. 979958) 、CRM 失效與積水 ( r = 0. 979958 ) 、復 雜氣象條件與積水 ( r =0. 958279) 、違反 SOP 與夜航或受燈光 不 利 影 響 ( r= 0. 946762) ，這幾組因素之間存在顯 著 的 正 相 關 關系，建議予以重點關注。本研究擬對事件及其風 險因素進行多元線性回歸分析，但模型無法通過檢 驗。在此不再贅述。圖 2 三個不同風險因素共存時的統計數據按 照 4 類 機 型，即 波 音 系 列 ( B737 / B747 /B757) 、空 客 系 列 ( A320 / A319 / A300 / A330 / A340 ) 、麥 道

26、系 列 ( MD82 / MD90 / MD11 ) 以 及 其 它 系 列( TY154 / YAK42 / IL86 / D328 / BAe146 / ATR72 / MET-第 7 期中 國 安 全 生 產 科 學 技 術 ·131·表 2變量間相關系數矩陣駕駛術欠缺CRM失效復雜氣象條件違反SOP夜航或受燈光不利影響隧道效應事件數積水事件數駕駛術欠缺 CRM 失效 復雜氣象條件 違反 SOP夜航或受燈光不利影響 隧道效應積水10. 9781910. 9436150. 9890370. 9109940. 8015320. 86287110. 8638680. 969

27、2010. 9651070. 8483020. 76189910. 9060270. 7231020. 5819140. 97995810. 9346330. 8707710. 80371810. 9467620. 57977110. 40824810. 9879250. 9466020. 9799580. 9582790. 8406680. 6998540. 9285711表 3 重復雙因子方差分析結果( 交互作用)既然復雜氣象條件與駕駛術欠缺呈現顯著正相關的關系，r = 0. 969201，對這兩個因素進行雙因子 方差分析。將復雜氣象條件細分為雷暴 / 降水、低云 和低能見度，將駕駛術欠缺

28、細分為偏差修正能力較 弱、操 縱 錯 誤、目 測 偏 差 大。 除了以上采集到的 1996 年至 2010 年間的數據，還重復采集了 1996 年 之前可用的 數 據。顯 然，復 制 個 數 為 2。方 差 分 析 結果如表 3 所示。由表可見，交互作用的 F 值為 5， 大于臨界值 F0. 05 ( 4，9 ) = 3. 63，表明復雜氣象條件 與駕駛術欠缺對發生著陸偏出跑道事件有顯著交互 作用。航空器在進近著陸階段，在不同環節或條件下， 風險因素的 出 現 概 率、影 響 程 度、影響范圍不盡相 同。風險通過特定的傳導機理累積、放大甚至突發， 一旦跨越可控閾值后就可能引發非期望狀況。由于

29、航空器不可避免地受到內部和外部不確定因素的干 擾和影響，使得初始時刻在某一階段或環節的微小 差錯或威脅依附于各種傳導載體以各種形式被傳遞 和擴散到后續一系列的點及面，進而導致偏離正常 運行目標甚至發生事故。個別風險因素的發生及其 影響力依賴于其它風險的發生及影響程度，一旦形 成強耦合的關系即“1 + 1 2”，則對安全極為不利。 風險耦合的影響既與機組自身抗風險能力有關，也 與航空公司的風險免疫力相關。如果機組的抗風險 能力強，就能很好地規避、應對風險，反之風險對運 行影響大。如果航空公司的風險免疫力強，當航班 面對不確定影響因素時，公司通過適當的管理手段 來進行風險 防 范 與 控 制，提

30、供 后 臺 支 持，可 以 緩 解偏差修正能力較弱操縱錯誤目測偏差大SUMMARY總計雷暴、降水觀測數求和 平均 方差2630252. 50. 524206152. 50. 3低云觀測數求和 平均 方差2630231. 50. 522106111. 8333330. 966667低能見度觀測數求和 平均 方差24202420252. 50. 56132. 1666670. 166667總計觀測數求和 平均 方差6162. 6666670. 26666761220. 46111. 8333330. 566667方差分析差異源SSdfMSFP valueF crit樣本列 交互 內部1. 3333

31、332. 3333333. 3333331. 522490. 6666671. 1666670. 8333330. 1666674750. 057157 4. 2564950. 014666 4. 2564950. 021206 3. 633089總計8. 517·132·中 國 安 全 生 產 科 學 技 術 第 8 卷nal of Civil Aviation Flight University of China，2008，19( 3) : 3-14孔祥駿 沖 偏 出跑道事件預防研 究J 中 國 民 用 航 空，2009，( 9) : 34-36KONG Xiang-j

32、un Study on preventing runway excursionJ China Civil Aviation，2009，( 9) : 34-36周 易 之，舒 平 起飛階段沖偏出跑道事故預防分析 J 中國安全科學學報，2009，19( 1) : 38-44ZHOU Yi-zhi，SHU Ping Analysis on prevention of run- way overrun / excursion accident during takeoffJ China Safety Science Journal，2009，19( 1) : 38-44Jim Burin Aviati

33、on Safety 2009，The Year In Review The FSF 62nd Annual International Air Safety Seminar ( IASS) ，Beijing，November 2-5，2009Australian Transport Safety Bureau Runway excursionsR 62 Northbourne Ave，Canberra City，AustralianCapital Territory 2008CAA“CAA Significant SevenTask Force Reports ” CAA paper 2011

34、 /03. March 2011. : / / www caa co uk / application aspx? catid = 33pagetype = 65appid =11mode = detailid = 4452MORs，Described in U K CAA Publication CAP 382， The mandatory Occurrence Reporting Scheme: Informa- tion and GuidanceEB / OL : / / www caa co uk / application aspx? catid = 33pagetype = 65a

35、ppid =11mode = detailid = 214Yannick Malinge Introduction CAAC，Airbus CAAC / Airbus Safety Conference 12th -13th July 2011，Sanya BOEING Statistical Summary of Commercial Jet Air- plane Accidents Worldwide Operations 1959-2010，Se- attle JUNE 2011EUROCONTROL A Study of Runway Excursions from aEuropean PerspectiveR Brussels，Belgium: 2010，3，19-20李小燕 近 十 年 全 球