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文献编号:No.411(EU-130)
文献来源:
PROMET-TRAFFIC & TRANSPORTATION. 2025;37(4):1020-1039. https:///10.7307/ptt.v37i4.817.
机构名称:
西班牙,加泰罗尼亚理工大学;塞尔维亚,贝尔格莱德大学。
文摘内容:
安全对于航空业来说至关重要。城市空中交通 (UAM) 的发展并不排除在考虑之外,然而,虽然研究通常集中在技术和运营问题上,但在安全方面却很少有研究。很明显,UAM 车辆的设计或运行都存在很多未知数,因此本研究论文建议从城市环境中的直升机事故中提取尽可能多的信息。虽然没有关于 UAM 车辆运行的详细技术信息,但直升机是一个有趣的数据来源。据考证,具有垂直起降能力的UAM飞行器具有与直升机相似的特性。在作者之前的报告的基础上,分析了来自全球多个安全机构的一组事故报告。这些报告已根据情景的相关性被列入候选名单;选择发生在城市环境或靠近城市地区的事件。专家已经识别和评估了相关危险,以了解如何将其转化为UAM运行需考虑的相关细节。已识别的危险可用于对未来 UAM作进行风险评估以及制定风险缓解措施或政策。
文献图表:
文献结论:
UAM 必须解决实现大规模运营所需的所有安全考虑因素。在分析安全问题时,缺乏有关 UAM运行的经验和真实数据是一个严重的缺点。即使目前缺乏数据,在引入新车型之前了解安全问题也至关重要。因此,该研究围绕直升机数据的使用展开,这些数据可以促进在特定假设下对新车辆作进行初步安全评估,并承认直升机型车辆与新配置之间的差异所带来的局限性。方法包括四个步骤。前三个步骤包括收集直升机在市区附近作业的相关事故报告,并提取主要根本原因。分析这些原因及其关系是主要结果。第四步是在与安全和学术专家的联席会议上与专家进行讨论。会议包括对结果的描述和初步结论,随后将进行公开讨论,讨论如何将所获得的知识转移到 UAM 运营和车辆。获得的结果可以总结为已识别的危害(原因)列表;范围从机械问题到天气问题,还增加了运行、程序和与人为相关的原因。分析表明,业务和天气相关原因已被确定为最相关的原因,占发生的很大比例;不仅在将所有数据作为一个整体考虑时,而且在将数据拆分为不同的飞行阶段(进近、出发或巡航)时也是如此。还提出了确定原因之间关系的尝试。已经说明并分析了三个已确定原因的因果链。报告数量有限,主要是在处理拆分为飞行阶段时,这使得分析具有相当的挑战性。但已经确定了一些关系;即运行和机械问题、天气和碰撞之间,仅举两个最相关的问题。
最后,如何将结果外推到UAM并非易事。人们应该考虑这些车辆的一些具体特征,这些特征目前还不太清楚。也许最主要的是自动化水平。与文献[31]一样,研究人员一致认为,自动化的引入将是渐进的,从完全手动、飞行员辅助到完全自主。此功能可以将与人类相关的根本原因分为高到低的相关性(对应于完全手动到完全自主)。很明显,尽管车辆和推进系统发生了变化,但机械问题仍然存在。根据推进系统,由于系统中可移动部件的数量减少,在应用电气技术时也可以降低机械故障的概率。其他类型的机械故障可能仍然存在,也可能被电气或航空电子设备故障所取代,因此从概念上讲,危险仍然存在。与维护相关的机械故障仍有可能发生,因为无法预见这种操作会很容易实现自动化。考虑碰撞时也可能发生同样的情况。车辆的自主性越高,与已知障碍物碰撞的可能性就越低,但与意外物体(小型无人机、鸟类、不明车辆等)碰撞的可能性仍然存在。另一方面,预计UAM行动将在非常拥挤、甚至饱和的空域进行,因此碰撞仍有可能发生。
人们可以从直升机事故中吸取知识,并预见如何将其应用于UAM。表8试图总结已确定根本原因的发生概率,将直升机事故报告得出的结论与适用于UAM车辆和操作的结论进行比较。简而言之,在没有具体数据的情况下,相似之处足以认为直升机事故可能是分析无人驾驶汽车安全性的适当起点。现有和过去的直升机运输服务表明,要执行的操作类型将足够相似,只有车辆性能和系统可能不同(即能量和推进系统,以及自主操作)。
毫无疑问,城市空中交通(UAM)可以从无人机行动中吸取经验教训,特别是在空中交通管理和与城市基础设施的互动方面。可以合理地预期,无人机行业的发展速度将快于eVTOL运营,从而能够识别潜在危险并实施有效的风险缓解策略。然而,无人机部署的现阶段限制了在UAM领域得出有意义结论的程度。这主要是因为无人机行动通常局限于人口密度低的偏远地区,在那里它们通常提供不频繁的医疗或物流服务。即使在无人机在人口稠密地区运行的情况下,它们的活动也受到特定操作风险评估(SORA)框架下严格规定的约束。这种方法评估空中和地面风险,确保在指定的稳健性水平上符合安全目标。相比之下,eVTOL运营需要更高程度的认证和监督,这反映了其固有的复杂性和高风险性。最后,该行业仍然缺乏一个关于城市地区无人机事故和事件报告的全面数据库,这阻碍了得出一些特定的结论并将其转化为UAM领域。本研究应为在规划UAM操作时考虑安全隐患打开大门。进一步的工作应该考虑更多相关的事故报告,但主要是来自初始UAM操作的数据。
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