Rechnermodelle zur Unterstützung vorausschauender Konflikterkennung und -lösung in der Flugsicherung

Vortrag im Rahmen der Ringvorlesung des Graduiertenkollegs

oonflikterkennung und -lösung in der Flugsicherung

Prof. Manfred Fricke / Dipl.-Ing. Oliver Späth


Zusammenfassung

Die Hauptaufgabe der Flugsicherung ist die sichere Durchführung des Flugverkehrs. Durch das zunehmende Luftverkehrswachstum gelangt die Flugsicherung zunehmend an ihre Kapazitätsgrenzen. Um dennoch eine hohe Sicherheit zu gewährleisten, besteht die Notwendigkeit der Optimierung und Weiterentwicklung des bestehenden Air Traffic Management (ATM) Konzeptes.

Im Rahmen des DFG-Projektes "Mensch-Maschine-Interaktion in kooperativen Systemen der Flugsicherung und Flugführung" wurde ein kooperatives ATM-Konzept entwickelt. Ein zentrales Element dieses Konzeptes ist der Multi-Sektor-Planer (MSP). Ziel der Multi Sektor Planung ist die Optimierung des Verkehrsflusses über bestehende Sektorgrenzen hinweg. Durch die mittelfristige, taktische Planung des MSP, mit einem Planungshorizont von zehn Minuten bis zu einer Stunde, wird eine Lücke zwischen der strategischen Verkehrsflußsteuerung in Brüssel (CFMU) und der kurzfristigen, operativen Planung des koordinierenden Sektorlotsen geschlossen.

Die, gegenüber dem Sektorlotsen, zeitliche und räumliche Vergrößerung des zu überwachenden Luftraumbereichs bedingt, dass der MSP-Lotse hinsichtlich der Konflikterkennung und Konfliktlösung durch ein Assistenzsystem unterstützt werden muss. Dies geschieht durch ein Medium Term Conflict Resolution System (MTCRS), welches im Falle der Entdeckung eines Konfliktes, unter Vermeidung von Folgekonflikten, neue Flugprofile vorschlägt. Wesentlicher Faktor ist die Akzeptanz der Konfliktlösung durch den Lotsen, die neben der Qualität des Lösungsvorschlages hauptverantwortlich für die Effektivität des Assistenzsystems ist. Im Rahmen der Forschergruppe erfolgt eine Dissertation, die mittels eines neuartigen, hybriden Konfliktlösungsmodells ein mögliches, zukünftiges fluglotsenkompatibles Assistenzsystem aufzeigt.

Eine vielversprechende Basis bildet der verfolgte Ansatz, der sich nicht auf mathematische Konzepte stützt, sondern in Vereinigung der klassischen Ingenieurs- und Arbeitswissenschaften sowie in enger Kooperation mit der Psychologie auf ein "operatorzentriertes" Konfliktlösungsmodell konzentriert. Verfolgt wird dabei eine allgemein akzeptable, "optimale" Strategie, die alle relevanten, konfliktbeschreibenden Parameter und Randbedingungen berücksichtigt und fluglotsenkompatible Konfliktlösungen produziert, die auf hohe Akzeptanz stoßen. Die Integration experimentell extrahierter Konfliktlösungsstrategien von Fluglotsen in ein Konfliktlösungsmodell, das über einen eindeutigen Suchalgorithmus Vorschläge für Konfliktlösungen generiert, führt zu einem grundlegend neuen hybriden Ansatz, der sich auf physikalische Verlaufsmerkmale bezieht und Lösungen anhand der gewonnenen Lösungspräferenzen gewichtet.

Der Vortrag ist in zwei Blöcke aufgeteilt und wird im zweiten Teil von Herrn Dipl.-Ing. Oliver Späth, PACE Aerospace Engineering and Information Technology GmbH (oliver.spaeth@pace.de), gehalten.