徐渊海

摘 要：航空器是民航运输的核心部件，对于航空器的维护和安全保障是整个民航安保工作的重中之重。本文采用Agent技术，构建出机务的维修差错以及预警系统，为相关探究人士提供出了参考的理论依据。

关键词：预警系统 机务维修差错 系统

1 前言

对于世界各个国家航空界而言，查找机务维修中发生差错诱因非常重要，涉及到各个方面。通过多年的研究发现，构建出维修差错以及预警系统，采用该系统来发现问题，及时报警非常有效，这也是设计者系统之基础。

2 构建机务维修差错以及预警系统

2.1 系统结构分析

该系统的底层支撑技术选用了Agent技术，因为这种技术的思想就是通过软件对人类社会行为与认知进行模拟，也就是人类社会间的协作关系、组织形式以及进化机制，也就是模拟人类的思维、认知以及解决问题模式。本文选用JADE作为了系统开发平台，从而模拟出人类的推理、分析、组织以及协调能力。同时选用了Jess作为推理引擎，就能够实现推理中的不确定性，从人机环境以及管理几个方面对产生机务维修差错诱因进行分析，能够对所产生后果进行预警并提出合理对策。

2.2 系统功能和实现

从上面系统结构可以看出来，这个系统的功能部分主要是由7个共同完成，其中的人机结构和用户之间进行交换，用户主要包含了机务维修人员、系统管理人员以及机务维修专家等，就实现了收集原始信息，并且把分析和决策之后结果传送出去。

而管理层、人以及环境三个层面结构基本上相同，均是应用JADE中Jess来实现，因为每一个结构都属于一个专家系统，都能够实现相同规则下不确定性的推理，而且这些系统都有自己的知识库，存在差异在于管理负责和组织相关诱因进行分析推理，人主要是负责和人自身相关诱因进行分析推理，环境且是分析影响机务维修环境中存在的各种诱因；机不但要分析推理应用Jess实现和飞机结构、维修工具、设计以及设备等相关的诱因，并要应用BP神经网络来预测分析系统与部件中的各种故障规律，应用更换数据库中各种数据，分析发生故障或者寿命概率的分布情况，在这个基础上预测发生机械故障的概率。

事实上，上面四个层面不但互相独立，也是互相协作，就应该从人机接口处获得原始的信息，之后在可信度规则上在自己范围中推理或者计算，就得到可能出现的错差及合理的控制对策或者中间的结果，最后和其他层面进行通信，对中间结果进行交流，互相协作，联合得出结果。

而预警和决策就是从前面几个层面里得到各种能够发生的差错，并获取到相应的预控对策，分析与统计这些获取到的信息，应用模糊综合的评判法将具有定性的指标转化成定量指标，并且进行计算就获取到了预警所需的一些指标数据，如飞机以及维护设备的质量达标率情况、机务维修的失误率、机组报告的故障率等等；设置出两级的警戒值：强预警与弱预警。所有可能发生人为差错及达到了一定的预警值指标数据均要发生弱预警；一些较为重要的、不安全的行为以及达到了高值指标数据均发生强预警，发出预警之时還要获取到相应对策，所有的预警信息及对策均由人机结构传送到用户。

控制和反馈的功能主要体现在两个方面：其一人机接口收集原始信息主要是按照管理、人为、机以及环境几个方面因素实施人为差错诱因分类、汇总，并且统计人机接口输出中各种可能出现差错与对策，描绘出趋势图，这样就能够让管理人员获取到更多有价值的决策信息；其二对于预警信息，无论属于弱预警或者强预警，都要进行反馈监督，主要是要观察日常工作中各种安全隐患，并且及时进行控制。

2.3 实现不确定性的推理

1）表示规则及计算可信度；系统的规则运用一个四元组的形式进行描述，Rule=，该句子中，Premise为规则前件；Consequence为规则后件，Confidece factor for rule，属于规则强度，主要是说明规则前件相对于后件支持程度，其取值的范围在[0，1]之内，而Critical value属于阀值，表明规则后件可信度超出这个值时，这个结论才能够成立。

原始证据中确定性的因子均是系统运行之时由用户所提供出来，非原始的证据确定因素均是不确定性的推理计算所得，比较常用的计算法如下所示：

其一如果已经知道规则的强度是CF（B，A）与前提的可信度为CF（A），就能够获取到结论B可信度是：CF（B）=CF（B，A）*CF（A）

其二假如前提条件A属于子条件Ai中逻辑组合，那么CF（A）=CF（A1 AND A2……AND An）=min{CF（A1），CF（A2）……CF（An）}。

其三假如系统之中两个规则均获取同样结论，而且每一个结论均有可信度，必然就能够从CF2（B）体现出不同规则获取到某一个结论的可信度。

2）实现不确定性的推理；要在Jess上实现对不确定性的推理，本文就把事实与结论按类进行封装，在操作上并不按照成员方法形式完成，均按照规则后件形式进行。在计算不确定性时，每一个层都具有自己知识库，将各自的领域知识存储进去，就可以应用多层来解决传统系统存储的容量与运行速度之间矛盾，并且经过彼此间通信有解决分散知识之间的整合和协同，增强系统运行速度与智能性。

3 结束语

该系统主要是从诊断性、有效性以及预测性、实用性几个方面出发，检测了机务维修人员日常工作状态，收集各个部件的可靠性数据，而且还利用多个层间的互相协调与协作能力，有效解决分散知识之间的协同与整合，提升了系统的智能化与推理的速度，能够定性分析、预测潜在安全隐患，确保了飞行的安全性。

参考文献：

[1] 周锡良.加强人为因素研究，提高安全管理水平[J].中国民航学院学报，2009（增刊）.

[2] 杨家忠，张侃.航空维修差错分析及其管理[J].中国安全科学学报，2010（2）.

[3] 高曙，陈定方.Internet上基于多Agent的分布式协同虚拟环境的研究[J].计算机工程，2009（4）.