基于知识图谱的民航安全风险分析方法及装置
技术领域
本公开涉及民航安全领域，尤其涉及一种基于知识图谱的民航安全风险分析方法及装置。
背景技术
目前，我国已在民航安全领域积累了大量的信息，例如安全事件、超限事件、事故调查报告等。由于民航安全领域尚未形成系统的、有分类关系的知识体系，积累的信息基本都是独立地存储在各个系统中，各个事件之间也没有形成有效关联。
此外，民航安全领域的风险管理及分析大多以安全事件记录为中心，其统计分析及应用也局限于对事件表象特征的简单分析，风险分析的挖掘深度不够，准确性不高。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种基于知识图谱的民航安全风险分析技术方案。
根据本公开的一方面，提供了一种基于知识图谱的民航安全风险分析方法，所述方法包括：
从预设的民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险，所述知识图谱包括民航安全领域的多个对象，所述对象的类别包括风险，所述风险的属性包括风险值；
从所述知识图谱中，确定与所述目标风险关联的目标对象，所述目标对象的类别包括机场、航空公司、机型中的至少一种，所述目标对象的属性包括风险值；
在所述目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对所述目标对象的风险预警信息。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据预设的民航信息库，构建民航安全领域的本体，所述民航信息库包括安全事件及超限事件，所述安全事件及超限事件来源于中国民用航空安全信息数据及中国民航飞行品质监控基站的飞行数据，所述本体包括本体概念及本体属性，所述本体概念包括风险、事件、机场、航空公司、机型、航空器，所述本体属性包括本体的数据属性及关系属性，所述数据属性用于表示本体的特征，所述关系属性用于表示本体之间的关系；
根据所述民航信息库，确定与所述本体对应的多个对象、所述多个对象的属性及连接关系，所述连接关系包括所述多个对象之间的连接关系及所述多个对象与所述多个对象的属性之间的连接关系；
在所述多个对象的属性包括风险值的情况下，确定所述多个对象的风险值；
根据所述多个对象、所述多个对象的属性、所述连接关系及所述多个对象的风险值，建立民航安全领域的知识图谱。
在一种可能的实现方式中，所述确定所述多个对象的风险值，包括：
对于任一风险对象，确定与所述风险对象关联的多个第一事件、多个第一航空公司及与所述多个第一航空公司关联的多个第一机型；
对于多个第一事件中的任一第一事件，根据所述第一事件的预设权重、预设等级分值及发生频次，分别确定与各个第一航空公司关联的各个第一机型发生所述第一事件的第一风险值；
将多个第一风险值之和，确定为所述风险对象的风险值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一事件的预设权重、预设等级分值及发生频次，分别确定与各个第一航空公司关联的各个第一机型发生所述第一事件的第一风险值，包括：
对于与任一第一航空公司关联的任一第一机型，根据所述第一事件的预设权重及发生频次，确定第二风险值；
将所述第二风险值与预设等级分值的乘积，确定为第一风险值。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据所述知识图谱，确定与所述目标风险关联的目标事件的统计信息。
在一种可能的实现方式中于，所述方法还包括：
显示所述知识图谱，所述知识图谱中的多个对象通过圆点表示，所述圆点的大小用于表示所述对象的风险高低，所述圆点的颜色用于表示所述对象的类别。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
在所述多个对象中的第一对象被触发时，突出显示被触发的第一对象、与所述第一对象关联的第二对象以及所述第一对象与所述第二对象之间的连线；
显示与所述第一对象关联的第二事件的统计信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种基于知识图谱的民航安全风险分析装置，所述装置包括：
目标风险确定模块，用于从预设的民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险，所述知识图谱包括民航安全领域的多个对象，所述对象的类别包括风险，所述风险的属性包括风险值；
目标对象确定模块，用于从所述知识图谱中，确定与所述目标风险关联的目标对象，所述目标对象的类别包括机场、航空公司、机型中的至少一种，所述目标对象的属性包括风险值；
预警信息确定模块，用于在所述目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对所述目标对象的风险预警信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种基于知识图谱的民航安全风险分析装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
根据本公开的实施例，能够从民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险，然后再确定出与该目标风险关联的目标对象(包括机场、航空公司、机型等对象)，并在目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对目标对象的风险预警信息，从而可以通过民航安全领域的知识图谱，准确识别风险较高(即风险值较大)的目标风险，并根据知识图谱中的连接关系，对与该目标风险关联的目标对象进行深层次地、系统地挖掘，可提高民航安全风险分析的挖掘深度及准确性，为安全事件的分析提供辅助支持；同时，在目标对象的风险较高时，生成针对该目标对象的风险预警信息，可提高风险预警的准确性及针对性。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析方法的流程图。
图2示出根据本公开的实施例的民航安全领域的本体及其关系的示意图。
图3示出了根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析方法的图谱分析的示意图。
图4示出了根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析方法的图谱分析的示意图。
图5示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析装置的框图。
图6示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析装置的框图。
图7示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析装置的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
本公开的实施例所述的基于知识图谱的民航安全风险分析方法，可应用于处理器，该处理器可以是通用处理器，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，也可以是用于执行人工智能运算的人工智能处理器(IPU)，例如GPU(Graphics ProcessingUnit，图形处理单元)、NPU(Neural-Network Processing Unit，神经网络处理单元)、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理单元)等。本公开对处理器的具体类型不作限制。
图1示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
步骤S11，从预设的民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险，所述知识图谱包括民航安全领域的多个对象，所述对象的类别包括风险，所述风险的属性包括风险值；
步骤S12，从所述知识图谱中，确定与所述目标风险关联的目标对象，所述目标对象的类别包括机场、航空公司、机型中的至少一种，所述目标对象的属性包括风险值；
步骤S13，在所述目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对所述目标对象的风险预警信息。
根据本公开的实施例，能够从民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险，然后再确定出与该目标风险关联的目标对象(包括机场、航空公司、机型等对象)，并在目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对目标对象的风险预警信息，从而可以通过民航安全领域的知识图谱，准确识别风险较高(即风险值较大)的目标风险，并根据知识图谱中的连接关系，对与该目标风险关联的目标对象进行深层次地、系统地挖掘，可提高民航安全风险分析的挖掘深度及准确性，为安全事件的分析提供辅助支持；同时，在目标对象的风险较高时，生成针对该目标对象的风险预警信息，可提高风险预警的准确性及针对性。
在一种可能的实现方式中，预设的民航安全领域的知识图谱可包括多个对象，对象的类别可包括风险，还可包括事件、机场、航空公司、机型、航空器等。每个类别均有多个对象与其相对应，例如，与风险对应的对象可以是重着陆风险、跑道入侵风险、空中颠簸风险等多种具体风险；与航空公司对应的对象可以是航空公司C1、航空公司C2、航空公司C3等多家航空公司。
在一种可能的实现方式中，类别可具有属性，例如，风险的属性可包括风险值；机场、航空公司、机型的属性也可包括风险值；事件的属性可包括时间、地点、原因、现象、类型、等级、飞行参数等。在类别具有属性的情况下，与该类别对应的每个对象，也具有该属性，例如，风险的属性包括风险值，与其对应的对象“重着陆风险”的属性也包括风险值。
在一种可能的实现方式中，知识图谱还可包括多个对象的属性以及多个对象之间、对象与其属性之间的连接关系。
应当理解，本领域技术人员可根据实际情况设置知识图谱中的多个对象及对象的类别，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，可在步骤S11中，从预设的民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险。可将知识图谱中的多个风险对象的风险值与预设的第一风险阈值进行比较，并将风险值大于或等于第一风险阈值的风险对象确定为目标风险。
其中，第一风险阈值为预设值，本领域技术人员可根据实际情况对其取值进行设置，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，可在步骤S12中，从所述知识图谱中，确定与目标风险关联的目标对象，其中，目标对象的类别可包括机场、航空公司、机型中的至少一种，目标对象的属性可包括风险值。
也就是说，可从知识图谱中，确定出与目标风险关联(即与目标风险存在连接关系)的多个关联对象，然后从多个关联对象中确定出类别为机场、航空公司、机型的目标对象。目标对象可以为一个或多个。目标对象的属性可包括风险值，该风险值与目标风险相关。也就是说，目标对象的风险值为目标对象出现目标风险的风险值。
在一种可能的实现方式中，确定出目标对象后，可在步骤S13中，将目标对象的风险值与预设的第二风险阈值进行比较，并在目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对目标对象的风险预警信息。
其中，风险预警信息可包括目标风险及目标对象在预设的分析时段内发生目标风险的风险值，以使目标对象在分析时段内面临的重要风险得到工作人员的重点关注。
在一种可能的实现方式中，第二风险阈值可小于或等于第一风险阈值。本领域技术人员可根据实际情况对第二风险阈值的取值进行设置，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，所述方法还可包括：根据所述知识图谱，确定与所述目标风险关联的目标事件的统计信息。
可首先从知识图谱中确定出与目标风险关联的目标事件，其中，目标事件可以为多个，目标事件的属性可包括时间、地点、原因、现象、类型、等级、飞行参数等。例如，目标风险为重着陆风险时，与重着陆风险关联的目标事件可包括下降率大事件、接地俯仰角小事件、带油门接地事件、着陆速度小事件、风切变事件。
然后可从多个角度对目标事件的频数进行统计，得到其统计信息。假设目标风险为重着陆风险，在确定统计信息时，可按照目标事件的发生时间进行统计，例如2019年3月发生了3起事件；还可从机型角度，对具体机型发生目标事件的次数进行统计，例如机型A-200发生了2起事件；也可从其他角度进行统计。
应当理解，本领域技术人员可根据实际情况设置合适的统计角度，本公开对此不作限制。
通过对与目标风险关联的目标事件进行统计，使得工作人员可以直观、方便地从多个角度了解与目标风险关联的事件信息。
在一种可能的实现方式中，所述方法还可包括：显示所述知识图谱，所述知识图谱中的多个对象通过圆点表示，所述圆点的大小用于表示所述对象的风险高低，所述圆点的颜色用于表示所述对象的类别。
也就是说，可将民航安全领域的知识图谱通过可视化界面进行显示。其中，知识图谱中的多个对象可表示为圆点，对象的属性也可表示为圆点，连接关系可表示为连线。
对于知识图谱中的多个对象，类别不同，圆点显示的颜色也不同。例如，风险可表示为红色圆点，航空公司可表示为深绿色圆点，航空器可表示为浅绿色圆点，机场可表示为深蓝色圆点。对象的不同属性也可表示为不同的颜色。例如，事件的原因可表示为浅蓝色圆点，事件的时间可表示为黄色圆点，事件的现象可表示为褐色圆点。本公开对于圆点的具体颜色不作限制。
对于属性包括风险值的对象，可通过圆点的大小来表示对象的风险高低。风险值越大，表示对象的圆点越大；风险值越小，表示对象的圆点越小。
在本实施例中，将知识图谱进行可视化显示，直观地展示出了民航安全领域的多个风险及其与其他对象之间的关联，使得工作人员可从知识图谱中快速识别出风险高的对象及其关联对象。
在一种可能的实现方式中，所述方法还可包括：在所述多个对象中的第一对象被触发时，突出显示被触发的第一对象、与所述第一对象关联的第二对象以及所述第一对象与所述第二对象之间的连线；显示与所述第一对象关联的第二事件的统计信息。
在知识谱图的显示界面，当多个对象中的第一对象被触发时(例如被选中时)，可突出显示被触发的第一对象、与第一对象关联的第二对象以及第一对象与第二对象之间的连线。其中，突出显示可通过高亮显示、加深显示等多种方式来实现，本公开对突出显示的具体方式不作限制。
在第一对象被触发时，还可通过提示、列表等方式，显示与第一对象关联的第二事件的统计信息。本公开对统计信息的显示方式不作限制。
通过对被选中的第一对象、与第一对象关联的第二对象及第一对象与第二对象之间的连线进行突出显示，同时显示与第一对象关联的第二事件的统计信息，便于快速识别与被选中的第一对象关联的第二对象以及与第一对象关联的第二事件的统计信息。
在一种可能的实现方式中，所述方法还可包括：
根据预设的民航信息库，构建民航安全领域的本体，所述民航信息库包括安全事件及超限事件，所述安全事件及超限事件来源于中国民用航空安全信息数据及中国民航飞行品质监控基站的飞行数据，所述本体包括本体概念及本体属性，所述本体概念包括风险、事件、机场、航空公司、机型、航空器，所述本体属性包括本体的数据属性及关系属性，所述数据属性用于表示本体的特征，所述关系属性用于表示本体之间的关系；
根据所述民航信息库，确定与所述本体对应的多个对象、所述多个对象的属性及连接关系，所述连接关系包括所述多个对象之间的连接关系及所述多个对象与所述多个对象的属性之间的连接关系；
在所述多个对象的属性包括风险值的情况下，确定所述多个对象的风险值；
根据所述多个对象、所述多个对象的属性、所述连接关系及所述多个对象的风险值，建立民航安全领域的知识图谱。
在一种可能的实现方式中，预设的民航信息库可包括民航安全领域的安全事件及超限事件，所述安全事件及超限事件可来源于中国民用航空安全信息数据及中国民航飞行品质监控基站的飞行数据。其中，超限事件可包括QAR超限事件，即根据快速存取记录器(Quick Access Record，简称QAR)中记录的飞行参数确定的超限事件。民航信息库还可包括其他信息，本公开对民航信息库中包括的具体信息不作限制。
在一种可能的实现方式中，可通过抽取、转换、加载(Extract-Transform-Load，简称ETL)技术或工具，从民航安全领域的不同系统中提取信息。例如，可从中国民用航空信息安全网中提取安全事件，从中国民航飞行品质监控基站的飞行数据中提取超限事件。还可在提取信息时设置限定条件。例如，从中国民航飞行品质监控基站的飞行数据中提取超限事件时，只提取事件级别为四级和五级且状态为有效(即valid)的事件。对于提取出的事件，还可进行重复过滤，并确定事件所属管辖区域，然后可根据提取的信息，例如提取的安全事件及超限事件，建立民航信息库。
在一种可能的实现方式中，可根据民航信息库，通过本体构建方法、本体构建工具、手动构建等方式，构建民航安全领域的本体。其中，手动构建本体时，其依据可以是事件的结构，例如安全事件、超限事件的结构。应当理解，本公开对构建本体的具体方式不作限制。
在一种可能的实现方式中，构建的本体可包括本体概念及本体属性，本体概念可包括风险、事件、机场、航空公司、机型、航空器；本体属性可包括本体的数据属性及关系属性，数据属性可用于表示本体的特征，例如风险值属性，关系属性可用于表示本体之间的关系。
在一种可能的实现方式中，构建本体后，可根据民航信息库，确定与本体对应的多个对象。对于民航信息库中的结构化信息，可根据信息的结构，直接从本体映射出与该本体对应的多个对象；对于民航信息库中的非结构化信息，例如事件描述等，可通过自然语言处理技术，对非结构化信息进行分词处理，然后根据本体进行关键词提取，得到与该本体对应的多个对象。
确定出与本体对应的多个对象之后，可根据本体属性中的关系属性(即本体之间的关系)，建立多个对象之间的连接关系；可依据本体属性中的数据属性，从民航安全库中，提取对象的属性，并建立对象与其属性之间的连接关系。
在一种可能的实现方式中，在多个对象的属性包括风险值的情况下，可确定多个对象的风险值。属性包括风险值的对象可例如风险对象、航空公司对象、机型对象等，可分别计算各个对象的风险值。
在一种可能的实现方式中，可根据所述多个对象、所述多个对象的属性、所述连接关系及所述多个对象的风险值，建立民航安全领域的知识图谱。该知识图谱可展示出关联的风险、事件、机型、机场、航空公司及航空器。
在一种可能的实现方式中，可对知识图谱进行存储。可将知识图谱中的对象、属性及连接关系表示为基于资源描述框架(Resource Description Framework，简称RDF)的三元组，并将三元组存储在图数据库中。
在一种可能的实现方式中，可根据预设的时间间隔，对民航信息库进行更新，得到更新后的民航信息库；然后根据更新后的民航信息库，对知识图谱进行更新，得到更新后的知识图谱。
在本实施例中，根据民航信息库，构建民航安全领域的知识图谱，且该知识图谱中包括多个对象的风险值，以便基于该知识图谱进行风险及相关因素之间的关联分析。
在一种可能的实现方式中，所述确定所述多个对象的风险值，可包括：
对于任一风险对象，确定与所述风险对象关联的多个第一事件、多个第一航空公司及与所述多个第一航空公司关联的多个第一机型；
对于多个第一事件中的任一第一事件，根据所述第一事件的预设权重、预设等级分值及发生频次，分别确定与各个第一航空公司关联的各个第一机型发生所述第一事件的第一风险值；
将多个第一风险值之和，确定为所述风险对象的风险值。
在一种可能的实现方式中，对于任一风险对象，可首先从多个对象中，确定出与该风险对象关联(即具有连接关系)的多个第一事件、多个第一航空公司及与多个第一航空公司关联的多个第一机型。也就是说，多个第一航空公司为多个对象中与该风险对象关联的航空公司对象，多个第一机型为多个对象中与多个第一航空公司关联的机型对象。
在一种可能的实现方式中，对于多个第一事件中的任一第一事件，可根据所述第一事件的预设权重、预设等级分值及发生频次，分别确定与各个第一航空公司关联的各个第一机型发生所述第一事件的第一风险值。
其中，第一事件的预设权重可根据实际情况设置，例如，可将第一事件按照严重程度分为轻度、中度、重度，分别为其设置不同的权重。第一事件的发生频次也可按照严重程度分别统计。
预设等级分值是指可以为与风险对象关联的多个第一事件分别设置不同的等级分值。例如，风险对象为重着陆风险时，与其关联的第一事件可包括风切变事件、下降率大事件、着陆俯仰角小事件、着陆速度小事件、带油门接地事件，可分别为上述事件设置不同的等级分值：风切变事件的等级分值为3，下降率大事件的等级分值为4，着陆俯仰角小事件的等级分值为5，着陆速度小事件的等级分值为6，带油门接地事件的等级分值为7。本领域技术人员可根据实际情况对各个第一事件的预设等级分值进行设置，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，确定出多个第一风险值后，可将多个第一风险值之和，确定为所述风险对象的风险值。
在本实施例中，通过与风险对象关联的多个第一事件、多个第一航空公司及与多个第一航空公司关联的多个第一机型来确定风险对象的风险值，可提高该风险值的准确性。
在一种可能的实现方式中，确定出多个第一风险值后，对于与任一第一航空公司关联的任一第一机型，可将与所述第一机型对应的多个第一风险值之和，确定为与所述第一航空公司关联的所述第一机型的风险值，且该风险值与所述风险对象相对应。
在一种可能的实现方式中，确定出多个第一风险值后，对于任一第一航空公司，可将与该第一航空公司对应的多个第一风险值之和，确定为该第一航空公司的风险值，且该风险值与所述风险对象相对应。
在一种可能的实现方式中，还可通过与确定风险对象的风险值类似的方式，确定其他对象的风险值。例如，可使用类似的方式，确定第二航空公司的风险值、第二机型的风险值，此处不再赘述。其中，第二航空公司为多个对象中的任一航空公司对象，第二机型为多个对象中的任一机型对象。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一事件的预设权重、预设等级分值及发生频次，分别确定与各个第一航空公司关联的各个第一机型发生所述第一事件的第一风险值，包括：
对于与任一第一航空公司关联的任一第一机型，根据所述第一事件的预设权重及发生频次，确定第二风险值；
将所述第二风险值与预设等级分值的乘积，确定为第一风险值。
在一种可能的实现方式中，对于与任一第一航空公司关联的任一第一机型，确定其第一风险值时，可首先按照第一事件的严重程度，分别统计第一事件的发生频次，然后分别将不同严重程度的预设权重与其发生频次相乘，再将相乘的结果相加，得到第二风险值。
确定第二风险值后，可将第二风险值与第一事件的预设等级分值的乘积，确定为第一风险值。
在一种可能的实现方式中，第一事件按照严重程度可分为轻度、中度、重度，相应地，第一事件的预设权重可包括轻度事件的权重、中度事件的权重、重度事件的权重。
在一种可能的实现方式中，对于与任一第一航空公司关联的任一第一机型，其发生第一事件的第一风险值R，可通过下述公式(1)来确定：
公式(1)中，n表示第一事件的严重程度的等级数，n为正整数，i表示第一事件的严重程度的第i等级，i为正整数且i≤n，fi表示第一机型在分析时段内发生第i等级的第一事件的万架次率，wi表示第i等级的第一事件的权重，S表示第一事件的预设等级分值，其中，fi＝第一机型在分析时段内第i等级的第一事件的发生频次/10000。
下面将结合具体示例对基于知识图谱的民航安全风险分析方法进行说明。
在进行民航安全风险分析时，首先需要建立民航安全领域的知识图谱。
可通过ETL工具(例如咨科和信的Informatica工具)，从航空安全信息网的数据库中提取安全事件，从中国民航飞行品质监控基站的数据库中提取级别为四级和五级且状态为有效的超限事件，并对重复事件进行过滤，根据提取的安全事件及超限事件，建立民航信息库。民航信息库中的信息也可存储在数据库中。其中，数据库可以是甲骨文数据库(Oracle)、赛贝斯数据库(Sybase)、普格瑞数据库(PostgreSQL)等，本公开对数据库的具体类型不作限制。
可根据民航信息库，通过本体构建工具(例如普特软件Protege)，构建民航安全领域的本体及本体之间的关系。
图2示出根据本公开的实施例的民航安全领域的本体及其关系的示意图。如图2所示，民航安全领域的本体可包括风险、事件、航空公司、机型、航空器、机场。其中，事件的属性包括时间、地点、原因、现象、类型、等级，风险的属性包括名称、风险值、风险等级，航空器的属性包括机号，航空公司的属性包括名称，机场的属性包括名称。且风险与事件之间的关系为一对多。
构建本体后，可对与本体对应的多个对象进行识别，并将识别出的多个对象作为实例关联到本体中；然后提取对象的属性，并建立多个对象之间的连接关系以及对象与其属性之间的连接关系。
例如，识别出的风险对象包括：可控飞行撞地、空中失控、空中冲突、冲偏出跑道、擦机尾、发动机空中停车、重着陆、跑道入侵、空中颠簸、危险品泄漏起火；
与各个风险对象关联的事件分别为：
可控飞行撞地：下降率大、低空坡度大、低高度使用减速板、着陆俯仰角小；
空中失控：燃油不足、低空风切变、空速不一致、俯仰超限、失速、空中停车；
空中冲突：通讯频率设置错误、偏航、调错飞行高度、TCAS_RA警告，其中，TCAS表示空中防撞系统(Traffic Collision Avoidance System)，RA表示决断提示(ResolutionAdvisory)；
冲偏出跑道：中断起飞、滑跑方向不稳定、着陆坡度大、着陆速度大、着陆接地点远；
擦机尾：抬前轮速度小、离地仰角大、抬头速率大、着陆俯仰角大；
重着陆：下降率大、接地俯仰角小、带油门接地、着陆速度小、风切变；
跑道入侵：滑错跑道、滑过跑道等待线、未得到管制指令起飞；
空中颠簸：客舱人员受伤、空中过载；
危险品泄漏起火：旅客携带铝电池不符合要求、未按要求传递危险品信息、危险品违规运输。
在识别出的多个对象的属性包括风险值的情况下，可确定其风险值。下面以基于超限事件的重着陆风险为例，对航空公司发生重着陆的风险值的计算方法进行说明。
假设航空公司M拥有B-700和B-800两种机型，某月飞行架次分别为：B-700飞行架次为435次，B-800飞行架次为17103次；重着陆风险关联事件的严重程度包括轻度、中度、重度，对应的预设权重分别为0.1、0.5、0.9；重着陆风险关联事件的预设等级分值如下表1所示：
表1重着陆风险关联事件的预设等级分值
(1)对航空公司M的各机型重着陆风险关联事件的风险值分别进行计算(其中风险值按照万架次率来计算)：
B-800发生风切变事件的风险值：
假设B-800的风切变事件的发生频次分别为轻度0起，中度0起，重度1起，风切变事件的等级分值为3，则航空公司M的B-800机型发生风切变事件的风险值＝(0.1*0+0.5*0+0.9*1)/17103*10000*3＝1.578；
B-800发生下降率大事件的风险值：
假设B-800的下降率大事件的发生频次分别为轻度0起，中度0起，重度6起，下降率大事件的等级分值为4，则航空公司M的B-800机型发生下降率大事件的风险值＝(0.1*0+0.5*0+0.9*6)/17103*10000*4＝12.629；
B-800发生接地俯仰角小事件的风险值：
假设B-800的接地俯仰角小事件的发生频次分别为轻度3起，中度0起，重度0起，接地俯仰角小事件的等级分值为5，则航空公司M的B-800机型发生接地俯仰角小事件的风险值＝(0.1*3+0.5*0+0.9*0)/17103*10000*5＝0.877；
B-800发生带油门接地事件的风险值：无事件，风险值为0；
B-800发生着陆速度小事件的风险值：无事件，风险值为0；
B-700发生风切变事件的风险值：无事件，风险值为0；
B-700发生下降率大事件的风险值：
假设B-700的下降率大事件的发生频次分别为轻度1起，中度0起，重度0起，下降率大事件的等级分值为4，航空公司M的B-700机型发生下降率大事件的风险值＝(0.1*1+0.5*0+0.9*0)/435*10000*4＝9.195；
B-700发生接地俯仰角小事件的风险值：无事件，风险值为0；
B-700发生带油门接地事件的风险值：无事件，风险值为0；
B-700发生着陆速度小事件的风险值：无事件，风险值为0。
(2)对航空公司M全机型(即全部机型)重着陆风险关联事件的风险值分别进行计算：
全机型发生风切变事件的风险值＝B-700发生风切变事件的风险值+B-800发生风切变事件的风险值＝0+1.578＝1.578；
全机型发生下降率大事件的风险值＝B-700发生下降率大事件的风险值+B-800发生下降率大事件的风险值＝9.195+12.629＝21.824；
全机型发生接地俯仰角小事件的风险值＝B-700发生接地俯仰角小事件的风险值+B-800发生接地俯仰角小事件的风险值＝0+0.877＝0.877；
全机型发生带油门接地事件的风险值＝0；
全机型发生着陆速度小事件的风险值＝0；
(3)对航空公司M发生重着陆风险的风险值进行计算：
航空公司M发生重着陆风险(即航空公司M全机型发生重着陆风险)的风险值＝1.578+21.824+0.877＝24.279。
其他对象的风险值的计算与上述计算方法类似，此处不再赘述。
之后，可根据识别出的多个对象、多个对象的属性、连接关系及多个对象的风险值，建立民航安全领域的知识图谱，并可通过RDF三元组格式，将知识图谱存储在图数据库中。
建立民航安全领域的知识图谱之后，可基于该知识图谱进行民航安全领域的风险分析。可通过可视化界面显示知识图谱，知识图谱中的多个对象及属性可通过圆点表示，圆点的大小用于表示对象的风险高低，圆点的颜色用于表示对象的类别。例如，红色圆点表示风险，黑色圆点表示机型，深绿色圆点表示航空公司，浅绿色圆点表示航空器，深蓝色圆点表示机场，浅蓝色圆点表示事件的原因，黄色圆点表示事件的时间，褐色圆点表示事件的现象等。
在风险分析时，可从民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险；然后确定与该目标风险关联的目标对象，目标对象的类别包括机场、航空公司、机型中的至少一种；在目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对目标对象的风险预警信息。
还可在知识图谱的显示界面，通过鼠标点击等方式触发目标风险，在目标风险被触发时，可高亮显示目标风险、与目标对象关联的目标对象以及两者之间的连线。
图3示出了根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析方法的图谱分析的示意图。如图3所示，基于超限事件进行风险分析时，选择的分析时段为“2019-01–2019-03”，知识图谱中被触发的目标风险为“超重着陆”风险(超重着陆是指超出着陆重量，为重着陆中的一种)，超重着陆风险、与超重着陆风险关联的目标对象(包括机型、航空公司、机场等对象)及超重着陆风险与目标对象之间的连线均高亮显示，与超重着陆风险关联的机号、时间等对象及其与超重着陆风险的连线也高亮显示；图3中的列表(图中右侧)显示了与超重着陆风险关联的7起事件的多维度统计信息。
由图3中的统计信息可知，2019年1月至3月期间，机型A-200发生了2起超重着陆事件，可进一步通过鼠标点击等方式，触发机型A-200对象，对该机型发生的2起超重着陆事件的飞行参数进行分析。
图4示出了根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析方法的图谱分析的示意图。如图4所示，知识图谱中的机型A-200及其相关的飞行参数等对象均已高亮显示，且图4中的列表(图中右侧)显示了与机型A-200关联的2起事件的多维度统计信息。
应当理解，上述图3和图4仅为示意图，图中仅示出了知识图谱中对象被触发后的高亮显示，并未示出非高亮显示的内容。知识图谱中非高亮显示的内容的显示方式(包括圆点、连线等)与上述类似，区别仅在于其处于非高亮显示状态，此处不再赘述。
在风险分析时，还可通过鼠标点击等方式触发感兴趣的对象，从而进行分析。分析过程与上述类似，不再赘述。
根据本公开的实施例，能够通过各类风险值的计算及知识图谱，构建了民航安全领域风险分析相关因素之间的关联关系，并利用该关联关系进行深层次、系统的风险分析，从而可以有效利用民航安全领域的大量现有知识和历史积累，同时结合经验和教训，对重要的安全数据进行关联挖掘，提取有用的信息，为安全事件的分析提供辅助支持，从而避免类似的事故。
例如，2018年10月29日，印尼狮航一架波音787MAX客机从雅加达起飞不到15分钟即失联，随后被确认坠毁，机上189位乘客和机组人员全部遇难。而2019年3月10日，埃塞俄比亚航空的ET 302航班飞行途中发生意外事故，在比绍夫图附近坠毁，失事客机机型仍为波音737MAX8。经事后调查，两期事故具有高度相似性。如果埃塞俄比亚航空能够挖掘分析狮航坠机事故，及时吸取经验教训，则可以避免再次坠机事故的发生。
需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了基于知识图谱的民航安全风险分析方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各步骤，只要符合本公开的技术方案即可。
图5示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析装置的框图。如图5所示，所述装置包括：
目标风险确定模块51，用于从预设的民航安全领域的知识图谱中，确定出风险值大于或等于第一风险阈值的目标风险，所述知识图谱包括民航安全领域的多个对象，所述对象的类别包括风险，所述风险的属性包括风险值；
目标对象确定模块52，用于从所述知识图谱中，确定与所述目标风险关联的目标对象，所述目标对象的类别包括机场、航空公司、机型中的至少一种，所述目标对象的属性包括风险值；
预警信息确定模块53，用于在所述目标对象的风险值大于或等于第二风险阈值的情况下，生成针对所述目标对象的风险预警信息。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
本体构建模块，用于根据预设的民航信息库，构建民航安全领域的本体，所述本体包括本体概念及本体属性，所述本体概念包括风险、事件、机场、航空公司、机型、航空器，所述本体属性包括本体的数据属性及关系属性，所述数据属性用于表示本体的特征，所述关系属性用于表示本体之间的关系；
对象确定模块，用于根据所述民航信息库，确定与所述本体对应的多个对象、所述多个对象的属性及连接关系，所述连接关系包括所述多个对象之间的连接关系及所述多个对象与所述多个对象的属性之间的连接关系；
风险值确定模块，用于在所述多个对象的属性包括风险值的情况下，确定所述多个对象的风险值；
知识图谱建立模块，用于根据所述多个对象、所述多个对象的属性、所述连接关系及所述多个对象的风险值，建立民航安全领域的知识图谱。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
统计模块，用于根据所述知识图谱，确定与所述目标风险关联的目标事件的统计信息。
在一种可能的实现方式中于，所述装置还包括：
第一显示模块，用于显示所述知识图谱，所述知识图谱中的多个对象通过圆点表示，所述圆点的大小用于表示所述对象的风险高低，所述圆点的颜色用于表示所述对象的类别。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
第二显示模块，用于在所述多个对象中的第一对象被触发时，突出显示被触发的第一对象、与所述第一对象关联的第二对象以及所述第一对象与所述第二对象之间的连线；
第三显示模块，用于显示与所述第一对象关联的第二事件的统计信息。
本公开还提供了一种基于知识图谱的民航安全风险分析装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。
本公开还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
图6示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图6，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。
图7示出根据本公开的实施例的基于知识图谱的民航安全风险分析装置1900的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图7，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如Windows ServerTM，MacOS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
