تصمیم گیری یکپارچه برای مدیریت هدایت زمینی هواپیما Integrated Decision Making for Ground Handling Management
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : Hal
- چاپ و سال / کشور: 2015
توضیحات
رشته های مرتبط: علوم و فنون هوایی، هواپیما و مراقبت پرواز
مقدمه رشد پایدار اقتصادی جهانی در دهه های گذشته با توسعه وسیع تر ارتباطات و حمل و نقل مردم و کالاها امکان پذیر بوده است، این مورد به طور خاص در مورد حمل و نقل هوایی که در طول ۴۰ سال گذشته با هفت برابر افزایش در تعداد مسافر همراه بوده است، نیز صدق می کند. این افزایش حجم مسافر باعث ایجاد یک چالش دائمی برای مسئولان هواپیمایی مسافربری، خطوط هوایی و فرودگاه ها شده است تا ظرفیت کافی برای ارائه خدمات حمل و نقل ایمن با استانداردهای کیفی قابل قبول فراهم کنند (سانتوس و همکاران، ۲۰۱۰). در دهه گذشته، شیوه های جدید مدیریت ترافیک، مانند تصمیم گیری همگانی فرودگاه A-CDM (Eurocontro) بر اساس مفاهیم تصمیم گیری چند عاملی و همکاری در فرودگاه ها معرفی شده است. در میان فعالیت های گسترده ای که با ایمنی و کارآیی حمل و نقل هوایی مشارکت می کند، هدایت زمینی هواپیما در فرودگاه نقش مهمی، حتی اگر در سایه دیگر فعالیت های ترافیکی در متن تحقیقات عملیاتی باقی مانده باشد، ایفا می کند. در حالی که در مجموع هزینه های عملیاتی فرودگاه، سهم هزینه های مربوط به هدایت زمینی هواپیماها، نسبتا کوچک است، اختلال در عملکرد آنها می تواند هزینه های هنگفتی برای خطوط هوایی و فرودگاه ها و همین طور ناراحتی برای مسافران هواپیما ایجاد کند (Pestana، ۲۰۰۸). در این مطالعه، ساختاری سلسله مراتبی برای مدیریت فعالیت های مربوط به هدایت زمینی در فرودگاه مورد توجه قرار گرفته است. هدف نهایی این است که منابع هدایت زمینی در دسترس را به گونه ای مدیریت کنیم تا پرواز های ورودی و خروجی با حداقل تاخیر انجام شوند. دو حالت عملیاتی در نظر گرفته شده است: یک برنامه معمولی که در آن ترافیک ورودی و خروجی به طور کلی براساس برنامه ریزی انجام می گیرد و با تاخیرهای کوچک همراه است و وضعیت بهم ریخته ای که ترافیک ورودی یا خروجی با تاخیر بسیار زیاد انجام می گیرد. در موقعیت اول، یک هماهنگ کننده هدایت زمینی، برآورد منابع لازم را از هر ارائه دهنده خدمات هدایت زمینی فراهم می کند؛ و این در حالی است که این سرویس دهندگان، منابع موجود را به فعالیت های برنامه ریزی شده هدایت زمینی اختصاص می دهند. در هر دو سطح، فرمولبندی مشکلات مربوط به بهینه سازی، منجر به مشکلات کامل NP می شود در حالی که یک راه حل جدید باید هر زمان که شرایط عملیاتی جدیدی ظاهر می شود، در دست باشد. بنابراین، رویکردهای ابتکاری جدیدی برای ایجاد راه حل های کاری برای این مشکل کلی توسعه داده شده است. در حالی که در مورد وضعیت عملیاتی عادی، این ابتکارات، پرواز را براساس برنامه اسمی خودشان در نظر می گیرند، در عملیات با وضعیت بهم ریخته، پرواز با توجه به میزان تخمین زده شده توسط هماهنگ کننده هدایت زمینی برآورد می شود. رویکرد پیشنهادی با داده های ترافیکی از یک فرودگاه بزرگ اروپایی صحه گذاری شده است. ساختار سلسله مراتبی برای مدیریت هدایت زمینی در فرودگاه ها با توجه به سازماندهی هدایت زمینی در فرودگاه های مختلف، به نظر می رسد که این سازمان دهی به شدت به اندازه و عوامل فیزیکی آن سازمان دهی، هواپیما و همچنین حجم و ترکیب ترافیک بستگی دارد. از این رو، تنوع زیادی از سازمان دهی های واقعی مربوط به هدایت زمینی در فرودگاه های بزرگ و متوسط وجود دارد. پس، مطلوب نیست که یک الگوی کلی برای این منظور ارائه شود، زیرا بازدهی حاصل از آن می تواند کاملا از یک فرودگاه تا فرودگاه دیگر متفاوت باشد. با این حال، هنگامی که برخی از ویژگی های کلیدی برآورده می شوند، تعریف یک کلاس خاص از شرایط هدایت زمینی، و اصول سازماندهی مشترک می تواند مورد توجه قرار بگیرد. در اینجا بعضی از مفروضات مربوط به ویژگی های هدایت زمینی فرودگاه، که اغلب در فرودگاه های متوسط و بزرگ رخ می دهد، مد نظر قرار گرفته شده است. در اینجا فرودگاه هایی در نظر گرفته شده است که در آن سرویس های هدایت زمینی توسط گروه هایی از اپراتورهای تخصصی که به طور موازی تحت مدیریت مسئولین فرودگاه فعالیت می کنند، انجام می شود. فرآیند هدایت زمینی به دنبال رهگیری های از پیش تعیین شده است و در ایستگاه های پارکینگ انجام می شود. پیش بینی شده است که پایگاه های پارکینگ به پرواز، به فرودگاه منتقل می شود و از طریق ATC ارتباط برقرار خواهد شد، پایه های پارکینگ توسط ATC، تحت کنترل راننده حمل هواپیما از ایستگاه پارکینگ، مورد نظارت قرار می گیرد. همچنین فرض شده است که محل پارکینگ هواپیمای ورودی، ایستگاه خروج برای پرواز بعدی است. پیش فرض آخر، محدودیت هایی را در فعالیت های عملیات هدایت زمینی ایجاد می کند. معرفی GHC منجر به ساختاری سلسله مراتبی برای مدیریت هدایت زمینی، همانطور که در شکل ۱ مشخص است، شده است.
مقدمه رشد پایدار اقتصادی جهانی در دهه های گذشته با توسعه وسیع تر ارتباطات و حمل و نقل مردم و کالاها امکان پذیر بوده است، این مورد به طور خاص در مورد حمل و نقل هوایی که در طول ۴۰ سال گذشته با هفت برابر افزایش در تعداد مسافر همراه بوده است، نیز صدق می کند. این افزایش حجم مسافر باعث ایجاد یک چالش دائمی برای مسئولان هواپیمایی مسافربری، خطوط هوایی و فرودگاه ها شده است تا ظرفیت کافی برای ارائه خدمات حمل و نقل ایمن با استانداردهای کیفی قابل قبول فراهم کنند (سانتوس و همکاران، ۲۰۱۰). در دهه گذشته، شیوه های جدید مدیریت ترافیک، مانند تصمیم گیری همگانی فرودگاه A-CDM (Eurocontro) بر اساس مفاهیم تصمیم گیری چند عاملی و همکاری در فرودگاه ها معرفی شده است. در میان فعالیت های گسترده ای که با ایمنی و کارآیی حمل و نقل هوایی مشارکت می کند، هدایت زمینی هواپیما در فرودگاه نقش مهمی، حتی اگر در سایه دیگر فعالیت های ترافیکی در متن تحقیقات عملیاتی باقی مانده باشد، ایفا می کند. در حالی که در مجموع هزینه های عملیاتی فرودگاه، سهم هزینه های مربوط به هدایت زمینی هواپیماها، نسبتا کوچک است، اختلال در عملکرد آنها می تواند هزینه های هنگفتی برای خطوط هوایی و فرودگاه ها و همین طور ناراحتی برای مسافران هواپیما ایجاد کند (Pestana، ۲۰۰۸). در این مطالعه، ساختاری سلسله مراتبی برای مدیریت فعالیت های مربوط به هدایت زمینی در فرودگاه مورد توجه قرار گرفته است. هدف نهایی این است که منابع هدایت زمینی در دسترس را به گونه ای مدیریت کنیم تا پرواز های ورودی و خروجی با حداقل تاخیر انجام شوند. دو حالت عملیاتی در نظر گرفته شده است: یک برنامه معمولی که در آن ترافیک ورودی و خروجی به طور کلی براساس برنامه ریزی انجام می گیرد و با تاخیرهای کوچک همراه است و وضعیت بهم ریخته ای که ترافیک ورودی یا خروجی با تاخیر بسیار زیاد انجام می گیرد. در موقعیت اول، یک هماهنگ کننده هدایت زمینی، برآورد منابع لازم را از هر ارائه دهنده خدمات هدایت زمینی فراهم می کند؛ و این در حالی است که این سرویس دهندگان، منابع موجود را به فعالیت های برنامه ریزی شده هدایت زمینی اختصاص می دهند. در هر دو سطح، فرمولبندی مشکلات مربوط به بهینه سازی، منجر به مشکلات کامل NP می شود در حالی که یک راه حل جدید باید هر زمان که شرایط عملیاتی جدیدی ظاهر می شود، در دست باشد. بنابراین، رویکردهای ابتکاری جدیدی برای ایجاد راه حل های کاری برای این مشکل کلی توسعه داده شده است. در حالی که در مورد وضعیت عملیاتی عادی، این ابتکارات، پرواز را براساس برنامه اسمی خودشان در نظر می گیرند، در عملیات با وضعیت بهم ریخته، پرواز با توجه به میزان تخمین زده شده توسط هماهنگ کننده هدایت زمینی برآورد می شود. رویکرد پیشنهادی با داده های ترافیکی از یک فرودگاه بزرگ اروپایی صحه گذاری شده است. ساختار سلسله مراتبی برای مدیریت هدایت زمینی در فرودگاه ها با توجه به سازماندهی هدایت زمینی در فرودگاه های مختلف، به نظر می رسد که این سازمان دهی به شدت به اندازه و عوامل فیزیکی آن سازمان دهی، هواپیما و همچنین حجم و ترکیب ترافیک بستگی دارد. از این رو، تنوع زیادی از سازمان دهی های واقعی مربوط به هدایت زمینی در فرودگاه های بزرگ و متوسط وجود دارد. پس، مطلوب نیست که یک الگوی کلی برای این منظور ارائه شود، زیرا بازدهی حاصل از آن می تواند کاملا از یک فرودگاه تا فرودگاه دیگر متفاوت باشد. با این حال، هنگامی که برخی از ویژگی های کلیدی برآورده می شوند، تعریف یک کلاس خاص از شرایط هدایت زمینی، و اصول سازماندهی مشترک می تواند مورد توجه قرار بگیرد. در اینجا بعضی از مفروضات مربوط به ویژگی های هدایت زمینی فرودگاه، که اغلب در فرودگاه های متوسط و بزرگ رخ می دهد، مد نظر قرار گرفته شده است. در اینجا فرودگاه هایی در نظر گرفته شده است که در آن سرویس های هدایت زمینی توسط گروه هایی از اپراتورهای تخصصی که به طور موازی تحت مدیریت مسئولین فرودگاه فعالیت می کنند، انجام می شود. فرآیند هدایت زمینی به دنبال رهگیری های از پیش تعیین شده است و در ایستگاه های پارکینگ انجام می شود. پیش بینی شده است که پایگاه های پارکینگ به پرواز، به فرودگاه منتقل می شود و از طریق ATC ارتباط برقرار خواهد شد، پایه های پارکینگ توسط ATC، تحت کنترل راننده حمل هواپیما از ایستگاه پارکینگ، مورد نظارت قرار می گیرد. همچنین فرض شده است که محل پارکینگ هواپیمای ورودی، ایستگاه خروج برای پرواز بعدی است. پیش فرض آخر، محدودیت هایی را در فعالیت های عملیات هدایت زمینی ایجاد می کند. معرفی GHC منجر به ساختاری سلسله مراتبی برای مدیریت هدایت زمینی، همانطور که در شکل ۱ مشخص است، شده است.
Description
The sustained global economic growth of the last decades has been possible with the development of improved means of communication and of transportation of people and goods. It has been particularly the case with air transportation where, during the last forty years, the number of passengers has been multiplied by seven. This increase of passenger volume has generated a permanent challenge for civil aviation authorities, airlines and airports to supply sufficient capacity to provide a safe transportation service with acceptable quality standards (Santos et al., 2010). In the last decade, new traffic management practices, such as Airport Collaborative Decision Making (A-CDM) (Eurocontrol, 2011), based on multi-agent and collaborative decision making concepts have been introduced at airports. Among the many activities which contribute to the safety and efficiency of air transportation, airport ground handling plays an important role even if it has remained in the shadow of other traffic activities in the Operations Research literature. While among the overall airport operations costs, ground handling costs represent a rather small portion, their dysfunction can generate huge extra costs for airlines and airports as well as high discomfort for passengers (Pestana, 2008). In this study a hierarchical structure for the management of airport ground handling activities is considered. The global objective is to turn available the ground handling resources so that arriving and departing flight are serviced with as little delay as possible. Two operational situations are considered: a normal one where small delays are coped with when arriving and departing traffic is globally on schedule, and a disrupted situation where arriving or departing traffic suffer very large delays. In the first situation a ground handling coordinator produces an estimate of the necessary resources from each ground handling service provider while these service providers assign the available resources to the scheduled ground handling activities. At both levels, the formulation of corresponding optimization problems leads to NPcomplete problems while a new solution should be at hand whenever new operations conditions appear. So, heuristic approaches have been developed to generate working solutions to this overall problem. While in the case of normal operations these heuristics consider the flights according to their nominal schedule, in the disrupted operations, flights are treated in accordance with an estimated degree of criticity computed by the ground handling coordinator. The proposed approach is illustrated with traffic data from a large European airport.
