Разработка модели для прогнозирования характеристик безопасности функционирования авиационных транспортных систем на временном интервале нескольких лет

Решается задача, позволяющая осуществить прогноз значимых характеристик безопасности авиационных транспортных систем (АТС). Разработана комбинированная математическая модель, основанная на аппарате системной динамики и использующая регрессионный анализ и теорию графов. В процессе разработки модели были выбраны значимые характеристики безопасности АТС, а также определены часто встречающиеся возмущения, влияющие на безопасность функционирования. Построена матрица причинно-следственных связей, разработан граф взаимосвязей между переменными модели и возмущениями. Сформирована система нелинейных дифференциальных уравнений, решение которой позволяет определить величину основных характеристик безопасности функционирования АТС при различных возмущениях внешней среды. Идентификация коэффициентов регрессии и уравнений внешней среды выполнена на основе анализа данных из открытых источников. Решение системы нелинейных дифференциальных уравнений выполнено методом Рунге – Кутты 4-го порядка точности. Разработанная модель ориентирована на применение в составе систем поддержки принятия решений, моделирующих и прогнозирующих релевантные характеристики АТС, влияющих на безопасность их функционирования. Для демонстрации возможностей модели проведены вычислительные эксперименты, в которых анализировались изменения характеристик системы во времени. Для оценки точности математического моделирования характеристик безопасности АТС выполнено сравнение модельных расчетов с данными, приведенными экспертами в области безопасности. Полученные в ходе экспериментов результаты подтверждают адекватность разработанной модели, которая может быть полезна руководителям и сотрудникам систем управления безопасностью полетами, т. к. позволят на различных интервалах времени прогнозировать возможные угрозы безопасности и принимать адекватные управленческие решения.