cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2024-27-2-25-42caht-2334Research ArticleТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫTRANSPORTATION SYSTEMSОрнитологическое обеспечение безопасности полетов как задача принятия решений в условиях неопределенностиOrnithological flight safety as a task of decision making in conditions of uncertaintyХачикянП. П.HachikyanP. P.

Хачикян Павел Павлович, кандидат технических наук, научный сотрудник Международного центра анализа и выбора решений

г. Москва

Pavel P. Hachikyan, Candidate of Technical Sciences, Research Fellow in the International Center  of Decision Making and Analysis

Moscow

pkhachikyan@hse.ruНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики»РоссияNational Research University “Higher School of Economics” (HSE University)Russian Federation2024060520242722542Copyright © Хачикян П.П., 20242024Хачикян П.П.Hachikyan P.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/2334

Проблема столкновения воздушных судов с птицами (bird strike) актуализируется с тенденциями роста числа авиационных перевозок. По данным Международной организации гражданской авиации (ИКАО), за семь лет в 105 государствах мира зарегистрирована информация о 97 751 столкновении воздушного судна с животными. Примерно в половине случаев (56 093 инцидента) сообщается о наличии повреждений воздушного судна различного характера. По некоторым оценкам, ежегодный ущерб от столкновений воздушных судов с птицами составляет около 610 млн долларов США. В статье проводится анализ влияния угрозы столкновения воздушного судна с птицами (орнитологической опасности) на безопасность полетов. Рассмотрена статистика авиационных происшествий с птицами за период 2010–2022 гг. по данным ИКАО и Росавиации. Анализируется проблематика оценки риска и обеспечения орнитологической безопасности полетов, существующие работы в данном научном направлении. Выделяются и рассматриваются основные проблемы и недостатки существующих подходов. Автором предложена новая концепция обеспечения орнитологической безопасности полетов с помощью разделения угроз на угрозы в поле частичной неопределенности и угрозы в поле глубокой неопределенности. Принятие решений в том или ином поле требует применения специфических инструментов. Для решения задачи обеспечения орнитологической безопасности полетов при угрозах в поле глубокой неопределенности предложено применение инструмента динамического адаптивного планирования (Dynamic Adaptive Planning), который позволяет разрабатывать и поддерживать работу планов с постоянным отслеживанием качества их выполнения. Приводится пример функционирования алгоритма принятия решений и назначения критических точек (триггеров) для отслеживания эффективности работы плана авиапредприятия с основной целью достижения заданных показателей орнитологической безопасности полетов. Анализ результатов работы показал, что решение задач в поле глубокой неопределенности является сложной научной задачей, однако применение новых инструментов сценарного моделирования позволит повысить качество работы авиапредприятия в направлении обеспечения орнитологической безопасности полетов, что в конечном итоге положительно скажется на снижении риска возникновения авиационных происшествий.

The problem of aircraft collision with birds (bird strike) is becoming more relevant with the growing trends of air transportation. According to the International Civil Aviation Organization (ICAO), over the seven-year period, 97751 aircraft collisions with animals in 105 countries around the world were recorded. In approximately half of the cases (56093 incidents), damage to the aircraft of various types is reported. According to some estimates, the annual damage from aircraft bird strikes is about 610 million US dollars. The article analyzes the effect of the aircraft bird strike threat (ornithological danger) on flight safety. The statistics of the aviation incidents with birds for the period 2010–2022 according to the figures from ICAO and the Federal Air Transport Agency of Russia are considered. The problems of risk assessment and ornithological flight safety and existing research works in this scientific field are analyzed. The main problems and shortcomings of the existing approaches are emphasized and discussed. A new concept for ornithological flight safety by dividing threats into those in a field of partial uncertainty and those in a field of deep uncertainty is proposed by the author. Making decisions in a particular field requires the use of specific tools. To solve the problem of ornithological flight safety under the threats in a field of deep uncertainty, a Dynamic Adaptive Planning (DAP) tool, that allows to develop and maintain the work of the plans with constant monitoring of the quality of their implementation is proposed. An example of the functioning of a decision-making algorithm and the assignment of critical points (triggers) to monitor the effectiveness of an airline’s plan with the aim of achieving specified ornithological flight safety indicators is given. An analysis of the results of the work showed that solving the problems in a field of deep uncertainty is a complex scientific task, however, the use of the new tools for scenario modeling will improve the quality of the Airline operation in providing ornithological flight safety, which will ultimately have a positive effect on reducing the risk of aviation incidents.

столкновения с птицамичрезвычайные ситуации в авиациибезопасность полетоворнитологическое обеспечение безопасности полетовчастичная неопределенностьглубокая неопределенностьрискиbird strikesaviation emergenciesflight safetyornithological flight safetypartial uncertaintydeep uncertaintyrisksРабота поддержана проектом «Исследование моделей и методов принятия решений в условиях глубокой неопределенности: предупреждение природных угроз и логистических проблем», выполненного в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ в 2023 году.ReferencesMeer Ahmad A.M. Bird-strike aircraft accidents and their prevention [Электронный ресурс] // Asian Journal of Science and Technology. 2019. Vol. 10, iss. 01. Pp. 9251–9257. URL: https://www.journalajst.com/bird-strikeaircraft-accidents-and-their-prevention (дата обращения: 29.06.2023).Meer Ahmad, A.M. (2019). Bird-strike aircraft accidents and their prevention. Asian Journal of Science and Technology, vol. 10, issue 01, pp. 9251–9257. Available at: https://www.journalajst.com/bird-strike-aircraft-accidents-andtheir-prevention (accessed: 29.06.2023).van Es G.W.H., Smit H.H. A Method for predicting fatal bird strike rates at airports // NLR-CR-99322, 1999. 30 p.van Es, G.W.H., Smit, H.H. (1999). A Method for predicting fatal bird strike rates at airports. NLR-CR-99322, 30 p.Ильичев В.Д., Силаева О.Л., Золотарев С.С. и др. Защита самолетов и других объектов от птиц. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. 320 с.Ilyichev, V.D., Silaeva, O.L., Zolotarev, S.S. et al. (2007). Protecting aircraft and other objects from bird strikes. Moscow: Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK, 320 p. (in Russian)Якоби В.Э. Биологические основы предотвращения столкновений самолетов с птицами. М.: Наука, 1974. 166 с.Yakobi, V.E. (1974). Biological basis for preventing aircraft-bird strikes. Moscow: Nauka, 166 p. (in Russian)Юдкин В.А., Грабовский М.А. Количественный метод оценки орнитологической обстановки на аэродроме // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 4. С. 48–59. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-4-48-59Yudkin, V.A., Grabovski, M.A. (2018). Quantitative method of estimate of aerodrome birds hazard risk. Civil Aviation High Technologies, vol. 21, no. 4, pp. 48–59. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-4-48-59 (in Russian)Елисов Л.Н. Системный подход и человеческий фактор в орнитологической безопасности аэропорта / Л.Н. Елисов, Н.И. Овченков, В.Л. Филиппов, Е.А. Коняев, А.А. Лаптев // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2019. № 29. С. 99–106.Elisov, L.N., Ovchenkov, N.I., Filippov, V.L., Konyaev, E.A., Laptev, A.A. (2019). System approach and human factor in ornithological airport security. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 29, pp. 99–106. (in Russian)Шаров В.Д., Воробьев В.В. Ограничения по использованию матрицы ИКАО при оценке рисков для безопасности полетов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2016. № 225 (3). С. 179–187.Sharov, V.D., Vorobyev, V.V. (2016). Limitations on ICAO risk matrix application in safety risk assessment. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 225 (3), pp. 179–187. (in Russian)Гузий А.Г., Костина А.П. Методоло гический подход к количественному оцениванию риска, обусловленного столкновением воздушных судов с птицами // Научный Вестник МГТУ ГА. 2022. Т. 25, № 5. С. 12–24. DOI: 10.26467/2079-0619-2022-25-5-12-24Guziy, A.G., Kostina, A.P. (2022). Methodological approach to the quantitative assessment of risk caused by a collision between birds and aircraft. Civil Aviation High Technologies, vol. 25, no. 5, pp. 12–24. DOI: 10.26467/2079-0619-2022-25-5-12-24 (in Russian)Гузий А.Г. Методология количественного оценивания риска для безопасности полетов в самолетном сегменте коммерческой авиации / А.Г. Гузий, А.Г. Капустин, А.М. Лушкин, А.В. Фокин // Научный Вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22, № 4. С. 33–42. DOI: 10.26467/2079-0619-2019-22-4-33-42Guziy, A.G., Kapustin, A.G., Lushkin, A.M., Fokin, A.V. (2019). Quantitative risk estimation methodology for flight safety in airline segment of commercial aviation. Civil Aviation High Technologies, vol. 22, no. 4, pp. 33–42. DOI: 10.26467/2079-0619-2019-22-4-33-42 (in Russian)Аткинсон Э.А. Управленческий учет / А.А. Аткинсон, Р.Д. Банкер, Р.С. Каплан, С.М. Юнг. 3-е изд. СПб.: Вильямс, 2019. 880 с.Atkinson, A.A., Banker, R.D., Kaplan, R.S., Young, S.M. (2001). Management accounting. 3rd ed. Upper Saddle River: NJ: Prentice Hall, 624 p.Виханский О.С. Стратегическое планирование: учебник для вузов. М.: Гардарика, 1995. 296 с.Vikhanskiy, O.S. (1995). Strategic planning: Textbook for Universities. Moscow: Gardarika, 296 p. (in Russian)Kahneman D., Tversky A. Prospect theory: An analysis of decision under risk // Econometrica. 1979. Vol. 47, no. 2. Pp. 263–292. DOI: 10.2307/1914185Kahneman, D., Tversky, A. (1979). Prospect theory: An analysis of decision under risk. Econometrica, vol. 47, no. 2, pp. 263–292. DOI: 10.2307/1914185Marchau V.A.W.J. Decision making under deep uncertainty: From theory to practice / V.A.W.J. Marchau, W.E. Walker, P.J.T.M. Bloemen, S.W. Popper. Publisher: Springer Cham, 2019. 405 р. DOI: 10.1007/978-3-030-05252-2Marchau, V.A.W.J., Walker, W.E., Bloemen, P.J.T.M., Popper, S.W. (2019). Decision making under deep uncertainty: From theory to practice. Publisher: Springer Cham, 405 р. DOI: 10.1007/978-3-030-05252-2Rahman S.A., Walker W.E., Marchau V.A.W.J. Coping with uncertainties about climate change in infrastructure planning: An adaptive policymaking approach. Final report. Netherlands: Ecorys, 2008. 57 p.Rahman, S.A., Walker, W.E., Marchau, V.A.W.J. (2008). Coping with uncertainties about climate change in infrastructure planning: An adaptive policymaking approach. Final report. Netherlands: Ecorys, 57 p.Agusdinata D.B., Marchau V.A.W.J., Walker W.E. Adaptive policy approach to implementing intelligent speed adaptation // IET Intelligent Transport Systems. 2007. Vol. 1, iss. 3. Pp. 186–198. DOI: 10.1049/iet-its:20060037Agusdinata, D.B., Marchau, V.A.W.J., Walker, W.E. (2007). Adaptive policy approach to implementing intelligent speed adaptation. IET Intelligent Transport Systems, vol. 1, issue 3, pp. 186–198. DOI: 10.1049/iet-its:20060037Marchau V.A.W.J., Walker W.E., van Duin R. An adaptive roach to implementing innovative urban transport solutions // Transport Policy. 2008. Vol. 15, iss. 6. Pp. 405–412. DOI: 10.1016/j.tranpol.2008.12.002Marchau, V.A.W.J., Walker, W.E., van Duin, R. (2008). An adaptive roach to implementing innovative urban transport solutions. Transport Policy, vol. 15, issue 6, pp. 405–412. DOI: 10.1016/j.tranpol.2008.12.002Marchau V.A.W.J., Walker W.E., van Wee G.P. Dynamic adaptive transport policies for handling deep uncertainty // Technological Forecasting and Social Change. 2010. Vol. 77, iss. 6. Pp. 940–950. DOI: 10.1016/j.techfore.2010.04.006Marchau, V.A.W.J., Walker, W.E., van Wee, G.P. (2010). Dynamic adaptive transport policies for handling deep uncertainty. Technological Forecasting and Social Change, vol. 77, issue 6, pp. 940–950. DOI: 10.1016/j.techfore.2010.04.006Aleskerov F., Sergeeva Z., Shvydun S. Assessment of exporting economies influence on the global food network // Optimization methods and applications / Под ред. S. Butenko, P.M. Pardalos, V. Shylo. Publisher: Springer, 2017. Pp. 1–10. DOI: 10.1007/978-3-319-68640-0_1Aleskerov, F., Sergeeva, Z., Shvydun, S. (2017). Assessment of exporting economies influence on the global food network. In: Optimization methods and applications, in Butenko S., Pardalos P.M., Shylo V. (eds.). Publisher: Springer, pp. 1–10. DOI: 10.1007/978-3-319-68640-0_1Aleskerov F., Demin S. DEA for the assessment of regions’ ability to cope with disasters // Dynamics of disasters, springer optimization and its applications / Под ред. I.S. Kotsireas, A. Nagurney, P.M. Pardalos, A. Tsokas. Publisher: Springer Cham, 2021. Vol. 169. Pp. 31–37. DOI: 10.1007/978-3-030-64973-9_2Aleskerov, F., Demin, S. (2021). DEA for the assessment of regions’ ability to cope with disasters. In: Dynamics of disasters. springer optimization and its applications, in Kotsireas I.S., Nagurney A., Pardalos P.M., Tsokas A. (eds.). Publisher: Springer Cham, vol. 169, pp. 31–37. DOI: 10.1007/978-3-030-64973-9_2Aleskerov F., Demin S. Modelling possible oil spills in the barents sea and their consequences // Springer optimization and its applications / Под ред. I. Kotsireas, A. Nagurney, P. Pardalos. Publisher: Springer Cham, 2018. Vol. 140. Pp. 47–56. DOI: 10.1007/978-3-319-97442-2_2Aleskerov, F., Demin, S. (2018). Modelling possible oil spills in the barents sea and their consequences. In: Springer optimization and its applications, in Kotsireas I., Nagurney A., Pardalos P. (eds.). Publisher: Springer Cham, vol 140, pp. 47–56. DOI: 10.1007/978-3-319-97442-2_2

The authors declare that there are no conflicts of interest present.