Safety analysis and KPIs development based on FDM and reporting for the optimization of critical flight phases

In the last decades the increasing demand of moving around the world has brought air traffic close to a saturation point. Despite this growth, flight has become much more safe than before. However, all efforts made throughout history must continue and be encouraged to assure higher levels of safety. The main important tools employ in a Safety Management System (SMS) to achieve this goal are Occurrence Reporting and Flight Data Monitoring (FDM). Nowadays these powerful instruments of analysis are usually independent each other and/or generally underused. Moreover, no clear International Regulations regarding the use of their results are present. This thesis is devoted to the development of a Safety Analysis through an integration between Flight Data Monitoring and Occurrence Reporting information. From this connection a more detailed picture of occurrences can be traced, merging together the objectivity of FDM and the subjectivity of Reporting. Additionally, this integration allows to obtain a more efficient Risk Analysis of the company. This is done through a statistical study based on Return Period of an accident, ICAO Risk Matrix, statistical trends and KPIs which can individuate pilot latent errors in operations and consequently address a specific and focused training to mitigate any unsafe conditions. Different flight phases and warnings (TCAS and EGPWS) have been analysed with this innovative method. The main attention has been devoted to Unstable Approach problem as it is considered as one of the major contributory factor of accidents and incidents.

Nell'ultimo decennio la necessità di muoversi velocemente da una parte all'altra del mondo ha portato il traffico aereo ad un livello che non era mai stato raggiunto prima. Nonostante questa crescita, volare è diventato molto più sicuro rispetto a prima. Ciononostante, gli sforzi fatti nella storia dell’aviazione devono continuare ed essere incoraggiati affinché venga garantito un sempre maggiore livello di sicurezza. I più importanti strumenti, utilizzati in un Safety Management System (SMS), per poter raggiungere questo obiettivo sono l'Occurrence Report e il Flight Data Monitoring (FDM). Al giorno d’oggi queste due fonti di dati sono spesso indipendenti una dall'altra e non pienamente sfruttate, poiché ancora non sono presenti normative o standard internazionali che ne suggeriscano un modo di utilizzo dei loro risultati. Questa tesi si pone come obiettivo lo sviluppo di un'analisi di sicurezza attraverso una integrazione tra Flight Data Monitoring e le informazioni dell'Occurrence Reporting. Da questa unione può essere delineata una dettagliata analisi riguardante le varie occorrenze, grazie alla completezza e precisione dei dati di volo e alla descrizione delle cause dei dati di Reporting. In aggiunta, questa integrazione permette di ottenere una più efficacie analisi di rischio della compagnia aerea. Questo viene fatto attraverso uno studio basato sul Periodo di Ritorno di un incidente grave, la Matrice di Rischio ICAO, trends statistici e KPIs i quali possono individuare gli errori latenti del pilota durante le operazioni e conseguentemente indirizzare ad un addestramento specifico e focalizzato a mitigare ogni condizione non sicura. Con questo innovativo metodo sono state analizzate differenti fasi di volo e allarmi (TCAS e EGPWS). La principale attenzione è stata rivolta all'Unstable Approach, essendo considerato come uno dei maggiori fattori contributivi di incidenti.