基于复杂网络的航班运行风险传播分析

来源：交通运输系统工程与信息杂志2020年第1期北京时间：

作者：王岩韬，刘毓

单位：1. 中国民航大学国家空管运行安全技术重点实验室，天津 300300； 2. 中国南方航空公司运行控制中心，广州 510470

摘要：为研究航班运行风险传播机理，基于民航航班运行程序，采集航班运行数据及航空公司、机场、机组、机务、空管等工作表现做为研究样本；采用经验建网法、时间序列相空间重构法和Spearman 相关系数3 种方法，构建面向航班运行风险传播问题的复杂网络，经过计算证实，使用Spearman 相关系数建网效果最佳；对应民航常用控制方法，引入重要度r 、改进感染率β′和改进恢复率γ′概念，提出适用于航班运行的改进SIR 模型，最后对风险网络传播进行动力学分析. 计算结果表明：重要度r =0.4 时，感染节点密度曲线峰值下降10%，达到峰值时间推迟5%；改进恢复率γ′=0.9 时，感染节点峰值降低6%. 证实加入重要度，改进恢复率可有效抑制风险网络传播；说明识别风险网络中对关键节点加以控制，提高风险节点恢复比率和速度，可有效提高航班安全保障能力.

关键词：航空运输,航班运行风险,复杂网络,Spearman相关系数法,改进SIR模型

基金资助：国家自然科学基金/National Natural Science Foundation of China(U1933103).