Simulační model řízení letového provozu v procesu pojíždění letadel na LKPR

Abstract

Tato práce se zaměřuje na zpracování nadstavby již existujícího modelu pro znázornění dopravy na letišti. Největší pozornost je upřena na tvorbu rozhodovacího procesu modelu, který odpovídá v reálném prostředí funkci a interakci řídícího letového provozu. Vlastní přínos spočívá v rozvinutí existujícího modelu o vybrané procesy s integrací řídícího letového provozu a zajištění hladkého provozu se zaměřením na pojezdový systém. Úkolem modelu je samostatné pojíždění letadel pomocí navolených páteřních tras s určitými obměnami. Při každé nutnosti zastavení letadla, nebo výskytu jakéhokoliv problému na dané trase se algoritmus přepočítává pomocí předvolených kritérií s dotazem na řídícího v letovém provozu, který je v modelu zhotoven pomocí několika agentů. Tento model je vyvinut na bázi multiagentního modelování, tedy využití komunikace mezi agenty v rámci daného prostředí letiště. V práci jsou analyzovány dosavadní studie zabývající se obdobnou problematikou. Dále je představena současná situace řízení letového provozu na letišti, kde jsou zmíněna jednotlivá stanoviště, jejich přidružené pracoviště a jejich úkoly, ze kterých byly vybrány procesy pro pozdější simulaci. V praktické části je popsán model, na kterém jsou představeny jednotlivé procesy v rámci pojíždění na letišti s řešením případných kolizních situací se zásahem řídícího v letovém provozu. Na základě vytvořeného modelu je provedeno porovnání stávajícího modelu s již existujícím a je zohledněna možnost zakomponování nadstavby složky řízení letového provozu vyvinutého modelu. Dále je uskutečněna diskuze vyvinutého modelu v rámci rozšíření do modelu s infrastrukturou Letiště Václava Havla v Praze. Závěrem je na základě vyhodnocených dat provedeno posouzení vyvinutého modelu v rámci bezpečnostních studií.

This thesis is focused on creating an advanced version of previous model describing airport related traffic. The main focus is on the decision making algorithm, which represent the function and interaction of the air traffic control in the real environment. Main contribution is by extending the existing model with chosen processes including air traffic control integration and by ensuring smooth traffic oriented on taxiways. The goal of the model is an independent airplane taxiing through determined main routes with possible modifications. During each stop or each obstacle on given route the algorithm recalculates with regards to predetermined set of criteria while communicating with the air traffic control, which is in the current model represented by a given number of agents. The model itself is then developed on the basis of multiagent modeling, which employs a specific amount of agents in given environment who communicate with each other. A part of the thesis is an analysis of the available work regarding similar models. The current state of the art of the air traffic control is presented, including the description of each constituent stations, affiliated departments and their function, few of which were then selected to be included in the simulation. The presented model is then described in the experimental part of the thesis, demonstrating individual tasks during airplane taxiing on the airport and the process of resolving possible colision events through air traffic control interventions. Expanding from the developed model, a comparison between the previous and the current model is made and the possibility of implementation of the presented advanced version of the air traffic control is considered. . Discussed is then the option of integration of the presented model with the current infrastructure at the Letiště Václava Havla v Praze. On the basis of the acquired data, the presented model is then compared with selected studies regarding the safety analysis of the airport traffic.