HUFAG Nieuwsbrief Nr.8

More documents

Recommendations

Info

Verkeersleiders en vliegers en hun rol in veiligheidsanalyses Hans de Jong, Sybert Stroeve en Henk Blom, Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium Voor effectieve ontwikkeling van complexe luchtverkeersoperaties worden veiligheidsanalyses steeds belangrijker. Vanwege de cruciale rol die verkeersleiders en vliegers spelen in de veiligheid van zulke operaties, vormen zij een essentieel onderwerp van zulke analyses. Daarnaast leveren verkeersleiders en vliegers onmisbare kennis bij de uitvoering van de analyses. In dit artikel worden de verschillende rollen van verkeersleiders en vliegers in veiligheidsanalyses besproken aan de hand van de analyse van een kruisingsoperatie langs de Zwanenburgbaan (18C/36C) op luchthaven Schiphol. Operatieontwikkeling In deze kruisingsoperatie wordt op de Zwanenburgbaan gestart of geland, terwijl er ook taxiënd verkeer, onderweg van of naar de Polderbaan (18R/36L), langs moet. Vanwege de grote afstand tussen de Polderbaan en het centrum van Schiphol hebben Luchtverkeersleiding Nederland (LVNL) en Luchthaven Schiphol bij de operatie- en infrastructuurontwikkeling in eerste instantie gekeken naar kruisingen over de Zwanenburgbaan, zodat lange taxitijden zo veel mogelijk beperkt zouden kunnen worden. Uit de veiligheidsanalyse voor deze operatie kwamen potentieel gevaarlijke situaties (hazards) naar boven, die tot dan toe geen rol hadden gespeeld bij de ontwikkeling van de operatie. De identificatie van deze hazards werd dan ook als zeer waardevol beschouwd door de operatieontwikkelaars. Mede naar aanleiding van deze bevindingen is de kruisingsoperatie daarna door de LVNL verder ontwikkeld. In de huidige kruisingsoperatie vindt het taxiën van en naar de Polderbaan plaats via een zuidelijke taxibaan (figuur 1). Dit taxiën kan niet onafhankelijk gebeuren wanneer verkeer vanuit het zuiden op de Zwanenburgbaan landt, of naar het zuiden start. De verkeersleider voor de Zwanenburgbaan is verantwoordelijk voor het veilig laten kruisen en geeft daarvoor toestemming aan het kruisende vliegtuig met een instructie aan de vliegers, in combinatie met het uitschakelen van een rode stopbar. Figuur 1: Zwanenburgbaan (18C/36C) met taxibaanstructuur, juni 2003 Stappen in de veiligheidsanalyse In opdracht van LVNL heeft het NLR de veiligheidsanalyse voor de voorgestelde operatie uitgevoerd. Een dergelijke analyse vindt plaats in een aantal stappen. Binnen een groot aantal van deze stappen wordt menselijk handelen beschreven of geëvalueerd. De veiligheidsanalyse voor de kruisingsoperatie langs de Zwanenburgbaan omvatte de volgende stappen. • Afbakening. Welke soorten risico worden wel en welke worden niet geëvalueerd? • Operatiebeschrijving. Beschrijving in voldoende detail van de voorgestelde operatie (onder andere context, menselijke rollen en verantwoordelijkheden, procedures, technische systemen). • Hazardidentificatie. Identificatie van potentieel gevaarlijke situaties (hazards) en hun rol in verschillende scenarioís in de operatie. • Conflictscenario’s. De hazards worden gerelateerd aan conflictsoorten en geordend met betrekking tot tijd, en oorzaak en gevolg. De resulterende hazardstructuren heten conflictscenario’s. Hieraan gerelateerd wordt een risico opgedeeld in subrisico’s, zodat efficiënte en overzichtelijke evaluatie van het risico mogelijk wordt. • Argumentatiegebaseerde evaluatie. De veiligheidsrisico’s worden geëvalueerd op basis van een eenvoudig rekenmodel. In dit model wordt vooral gebruik gemaakt van interviews met operationele experts en waar mogelijk van statistische gegevens uit bijvoorbeeld incidenten-databases. • Simulatiegebaseerde evaluatie. Potentieel veiligheidskritieke risico’s die moeilijk met voldoende zekerheid te evalueren zijn middels een argumentatiegebaseerde aanpak, worden geëvalueerd op basis van Monte Carlo simulaties met een model van de operatie. • Beoordeling van aannames. Beoordeling van het effect op het risico in de operatie van het verschil tussen aannames gemaakt in het model en de werkelijkheid. Hierbij worden zowel afwijking en onzekerheid van het risico in kaart gebracht, onder meer middels een gevoeligheidsanalyse. • Risicocriteria. Het risico van de operatie en de onzekerheid hierin worden bepaald en de voornaamste risicofactoren worden geïdentificeerd. LVNL vergelijkt de behaalde resultaten met risicocriteria en beslist mede op basis hiervan over invoeren of verder ontwikkelen van de operatie. Identificatie van hazards Een voorwaarde voor een goede veiligheidsanalyse is dat zo veel mogelijk hazards worden geïdentificeerd. Immers, hazards die niet worden geïdentificeerd kunnen leiden tot een te optimistisch beeld van de veiligheid. Het meest bekend is de functionele aanpak van hazardidentificatie. Met deze 6 <strong>HUFAG</strong> | <strong>Nieuwsbrief</strong>
aanpak wordt getracht alle mogelijkheden van falen en de gevolgen daarvan te bepalen voor iedere functie die een rol speelt bij de operatie, inclusief de operatortaken. Helaas kunnen met behulp van deze aanpak niet alle aan de operator(s) gerelateerde hazards worden geïdentificeerd. Een belangrijke reden hiervoor is, dat de handelingen van een vlieger of een luchtverkeersleider afhankelijk zijn van hun (subjectieve) situational awareness. Vanuit het (beperkte) perspectief van een verkeersleider of vlieger kan een bepaalde handeling logisch zijn, terwijl er vanuit een totaal perspectief gezien sprake is van een foutieve of nagelaten handeling. Dergelijke handelingen worden vaak aangeduid als ‘errors of commission’ (Ref. 1). Een voorbeeld in de kruisingsoperatie: vanwege de ingewikkelde taxistructuur denkt de vlieger ver van de landingsbaan aan het taxiën te zijn, terwijl hij in werkelijkheid de baankruising oprijdt. Een andere bekende techniek van hazardidentificatie is de HAZOP (HAZard and OPerability)-methode. Deze methode houdt in, dat er in een sessie met operationele experts hazzards worden geïdentificeerd en geanalyseerd. Tevens bedenken de experts tijdens de sessie potentiële oplossingen en maatregelen (Ref. 2). Het voordeel van HAZOP ten opzichte van de systems engineering aanpak is, dat ook niet-functionele hazards boven water worden gebracht. Bij de toepassing van HAZOP moet er voor worden gewaakt, dat de analyseen oplossingsactiviteiten het hazardidentificatieproces niet verstoren, wat als gevolg zou kunnen hebben dat bepaalde hazards niet worden geïdentificeerd. Men moet er ook op bedacht zijn dat mogelijke oplossingen nieuwe hazards met zich mee kunnen brengen. Met de ervaring van een groot aantal veiligheidsanalyses voor LVNL en op basis van kennis uit andere veiligheidskritieke industrieën, heeft het NLR een eigen manier van hazardidentificatie voor luchtverkeersoperaties ontwikkeld: door middel van een pure brainstormsessie met verkeersleiders en vliegers (Ref 3). Tijdens zo’n sessie wordt er niet geanalyseerd en ook niet aan oplossingen gedacht. EUROCONTROL erkent inmiddels ook de waarde van deze pure brainstormmethodiek, waardoor Versie 2.0 van EUROCONTROL’s Safety Assessment Methodology (SAM) naast de functionele aanpak ook de pure brainstormaanpak van het NLR zal bevatten (Ref. 3). Expertkennis in argumentatiegebaseerde veiligheidsanalyse De geïdentificeerde hazards worden gegroepeerd tot conflictscenario’s en er wordt bepaald in welke situaties deze scenario’s gevolgen voor de veiligheid kunnen hebben. Deze aanpak maakt ook analyse van hazards gerelateerd aan ‘errors of commission’ mogelijk. Operationele experts spelen opnieuw een cruciale rol in de veiligheidsanalyse bij het beantwoorden van vragen als: • Hoe vaak komt een gegeven potentieel gevaarlijke situatie voor? (In de kruisingsoperatie bijvoorbeeld runwayincursions of take-offs zonder klaring); en • Hoe waarschijnlijk is het dat zo’n situatie uitmondt in een incident? (Hoe groot is bijvoorbeeld de kans dat een verkeersleider een dreigende runway incursion opmerkt en weet tegen te houden?). Dergelijke vragen zijn lastig. Immers: • Het gaat over een operatie waar nog geen ervaring mee is; • Een operatie bestaat uit veel elementen die met elkaar in wisselwerking staan, zodat de uitkomst van de operatie als geheel moeilijk te voorspellen valt; en • Gevaarlijke situaties komen zelden voor zodat er weinig ervaring mee is. Operationele experts kunnen daarom meestal geen precieze getallen geven. Ze geven inschattingen aan de hand van hoe vaak ze iets in hun loopbaan hebben meegemaakt (vliegers) of hun ervaring met het tijdig opmerken en corrigeren van conflicten (verkeersleiders). Verschillende experts zullen verschillende inschattingen geven. De vraag is hoe je antwoorden van verschillende experts het best kunt combineren; de ene expert zal waarschijnlijk betere schattingen leveren dan de andere, en sommige experts zullen misschien te optimistisch zijn en anderen juist niet. In recent onderzoek (Ref. 4) wordt een aanpak gegeven voor het gebruik van expert-oordelen. Centraal in die aanpak is het ‘ijken’ van de operationele experts met vragen waarop het antwoord bekend is, bijvoorbeeld uit statistieken. Op deze manier kan rekening worden gehouden met experts die systematisch te hoog of te laag schatten en kan aan experts die doorgaans redelijk in de buurt zitten een groter gewicht worden toegekend dan aan experts die soms veel te hoog of veel te laag schatten. Deze aanpak levert betere schattingen met onderbouwde onzekerheidsmarges. Simulatiegebaseerde veiligheidsanalyse Zoals hierboven al werd opgemerkt bestaat een operatie uit veel elementen die met elkaar in wisselwerking staan. In zulke gevallen wordt gebruik gemaakt van een wiskundig model van de luchtverkeersoperatie en worden risico’s met simulaties geëvalueerd. Dit wiskundige model representeert een groot aantal aspecten van de operatie, waaronder vliegtuigbewegingen, technische systemen, relevante procedures, alsmede activiteiten van vliegers en luchtverkeersleiders. Hierbij worden zowel nominale als niet-nominale situaties weergegeven, waarbij voor de laatstgenoemde categorie gebruik gemaakt wordt van kennis uit de hazardbrainstorm. Het wiskundige model is dynamisch en stochastisch, dat wil zeggen, het beschrijft de ontwikkeling van de operatie in de tijd en incorporeert allerlei toevallige variaties middels kansprocessen. Beschouw als voorbeeld de analyse van de kans op een botsing tussen een vliegtuig dat vertrekt van een startbaan terwijl er een taxiënd vliegtuig naar de baan beweegt (bijvoorbeeld als gevolg van het inslaan van een verkeerde taxibaan). In het model voor deze analyse voert de torenverkeersleider een aantal taken uit. Als gevolg hiervan kan hij binnen een bepaalde tijd het conflict detecteren. In dat geval zal hij veelal de betreffende vliegers instrueren na een tijd die onder andere afhangt van de communicatiesystemen. In reactie op een dergelijke instructie zullen de vliegers trachten een mogelijk ongeluk te voorkomen, bijvoorbeeld door te remmen. In aanvulling op conflictdetectie via de verkeersleider observeren de vliegers ook zelf de verkeersituatie en kunnen ze aldus het conflict herkennen en hierop reageren. Deze processen van de luchtverkeersleiders en vliegers worden parallel uitgevoerd en hangen af van de actuele verkeerssituatie en de toestand van relevante technische systemen in het model. De Monte Carlo simulaties op basis van dit model geven aldus informatie over de botsingskans. Simulatie van activiteiten van vliegers en luchtverkeersleiders De activiteiten van een vlieger of lucht- Nr. 9 | Herfst 2004 7
Page 1 and 2: HUFAG Nieuwsbrief 9 Inhoud 1 Van de
Page 3 and 4: Boeing 747-400 In de Boeing 747-400
Page 5: Het is echter niet de bedoeling dat

HUFAG Nieuwsbrief Nr.8

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?