A new methodology for risk assessment : validation of a weighted risk matrix in the analysis of the Bird Strike event

The aim of this Thesis is the evaluation and the consequent validation of an effective Risk Matrix modification to be standardised within Aviation Industry. At the moment, the Risk Matrix used by any Airline is based on the matrix proposed by ICAO (International Civil Aviation Organization). The modification that is going to be validated in the Thesis has been proposed by Professors Italo Oddone and Pietro Carlo Cacciabue. Their purposes were multiple, in particular: (i) give a mathematical-based approach in the use of the matrix in order not to have ambiguity in the positioning, (ii) try to reduce the need for expert judgement in the evaluation of the Risk Level by designing objective methods for the evaluation of Probability and Severity and, finally, (iii) allow Airlines or International Organizations to make effective comparisons between Risk Levels for the same aspect, even if the considered Airlines have different number of movements and/or destinations served. This validation effort is detailed in Chapter 3 of this Thesis. The Thesis has been developed starting from a Risk Assessment on the Bird Strike issue within NEOS S.p.A. operations, which is detailed in Chapter 2. In fact, the Bird Strike is an already identified safety issue for NEOS S.p.A. and spread in Aviation Industry, thus it has been elected as a valuable starting point for this Final Thesis. It would be more correct to refer to the term Wildlife Strike, since not only birds, but also terrestrial animals living inside airports fields can interfere with Airlines’ operations. In its 16-year-long history, NEOS S.p.A. experienced several impacts with birds per year, but very few occurrences with other kinds of animals. For this reason, the Risk Assessment only focused on Bird Strikes. To identify and locate regions concerned by the seasonal migration of birds where airports served by NEOS S.p.A. are present, a preliminary study has been performed. It is based on Ornithological and European Aviation Organizations papers, as well as data collected by NEOS S.p.A. in the period January 2016 – August 2018. Results are presented in Chapter 1. Note: The development of the Thesis and all the related calculations have been carried out based on real data gathered from occurrences experienced during NEOS S.p.A.' operations. In order to ensure the protection from divulgation of sensible data, property of NEOS S.p.A., all data, graphs and tables have been modified, ensuring an effective presentation in this document, congruent with the analysis carried out, but without infringing the confidentiality obligation towards the Airline.

Lo scopo di questa Tesi è la valutazione e la conseguente validazione di una efficace modifica della Matrice di Rischio così da essere standardizzata nell’Industria Aeronautica. Al momento, la Matrice di Rischio usata da ogni Compagnia Aerea è una elaborazione di quella proposta da ICAO (International Civil Aviation Organization). La modifica che sarà validata nella Tesi è stata ideata e proposta dai Professori Italo Oddone e Pietro Carlo Cacciabue. Le loro linee guide erano molteplici, in particolare: (i) fornire un approccio matematico nell’uso della matrice per non avere ambiguità nel posizionamento sulla stessa, (ii) cercare di ridurre la necessità e la dipendenza dal giudizio di esperti nella stima del Livello di Rischio tramite lo studio di metodi oggettivi per la valutazione di Probabilità e Severità e, infine, (iii) permettere alle Compagnie Aeree e agli Enti Internazionali di comparare in maniera efficace i Livelli di Rischio di Compagnie Aeree diverse per numero di movimenti o destinazioni servite riguardo allo stesso evento. La validazione è dettagliata nel Capitolo 3 della Tesi. La Tesi è stata sviluppata a partire da un Documento di Valutazione del Rischio, o Risk Assessment, sul Bird Strike (l’impatto con volatili) all’interno delle operazioni di NEOS S.p.A. che è stato dettagliato nel Capitolo 2. Infatti, l’evento Bird Strike è una problematica di sicurezza per NEOS S.p.A. e ampiamente diffusa nell’Industria Aeronautica, quindi è stata scelta come un efficace punto di partenza per la Tesi in questione. Sarebbe più corretto fare riferimento al termine Wildlife Strike (l’impatto con fauna selvatica), poiché non solo volatili, ma anche fauna terrestre che vive all’interno del sedime aeroportuale può interferire con le normali operazioni di una Compagnia Aerea. Dalla sua fondazione 16 anni fa, NEOS S.p.A. ha avuto diversi Bird Strike all’anno, ma esigui con altre specie di animali. Per questo motivo, il Risk Assessment è focalizzato esclusivamente sui Bird Strike. Per identificare le regioni interessate dalla migrazione stagionale degli uccelli e allocare gli aeroporti interessati dall’evento e serviti da NEOS S.p.A., è stato svolto uno studio preliminare basato su documenti ornitologici e di Organizzazioni Aeronautiche a livello nazionale ed Europeo, assieme ai dati raccolti da NEOS S.p.A. nel periodo Gennaio 2016 – Agosto 2018. I risultati di questa analisi sono riportati nel Capitolo 1. Nota Bene: Lo sviluppo della Tesi e tutti i relativi calcoli sono stati effettuati utilizzando i dati reali delle occorrenze registrate durante le operazioni di NEOS S.p.A. Dal momento che questi dati sono di proprietà di NEOS S.p.A. e di natura sensibile, in accordo all'obbligo di riservatezza nei confronti della Compagnia Aerea, tutti i dati, grafici e tabelle sono stati modificati, garantendo un'efficace presentazione nel presente documento, congruente con le analisi effettuate, ma senza infrangere tale obbligo.