Modelo de otimização para o sequenciamento de aeronaves

Report
Apresentação Dia do Controlador / ICEA – 22/out/2013
LABORATÓRIO DE SIMULAÇÃO DE
TRÁFEGO AÉREO
LabGETA
Prof. Carlos Müller
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
Pós-graduação no ITA: antecedentes ...

1961 –

1973 –
1986 –
1992 –


ITA criou o 1o programa de mestrado em
engenharia no Brasil (moldou a pós-grad
em engenharia no país)
Pesquisa Operacional
Pesquisa Operacional e Transportes
Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica
– PG-EIA (incluindo Transporte Aéreo e
Aeroportos – PG-EIA-T)
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG-EIA-T: Transporte Aéreo e Aeroportos ...

Áreas de pesquisa:
 Aeroportos
(planejamento, projeto e
operações)
 Transporte Aéreo (planejamento econômico)
 Tráfego Aéreo (gerenciamento e controle)
 Segurança do Voo (avaliação de risco)
 Interfaces do Transporte Aéreo e Aeroportos
com outros modos de transporte
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG/EIA-T: Tráfego Aéreo
Um pouco de história ...
Análise da capacidade do Lado Aéreo do Aeroporto
Internacional de São Paulo/Guarulhos (Barros, 1994).
 Knowledge-based system for air traffic flow management :
timetable rescheduling and centralized flow control
(Weigang, 1994).
 Uma ferramenta automatizada no auxílio à alocação de
slots para o problema de gerenciamento de fluxo de tráfego
aéreo brasileiro (Targa, 2001).

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG/EIA-T: Tráfego Aéreo
Um pouco de história ...
Análise de novos cenários operacionais para o Aeroporto
Internacional de São Paulo/Guarulhos (Santana, 2002).
 Um modelo matemático de auxílio para o problema de
gerenciamento de fluxo do tráfego aéreo (Rizzi, 2003).
 Análise da área de controle terminal São Paulo (TMA-SP)
por meio de simulação (fast time simulation) (Hupalo,
2003).
 Navegação aérea segundo o conceito CNS/ATM: custos e
benefícios (Siqueira, 2005).

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG/EIA-T: Tráfego Aéreo
Um pouco de história ...
Análise da área de controle terminal de Brasília por meio de
simulação (Oliveira, 2007).
 Análise de espaço aéreo brasileiro por meio de simulação
“fast time”: Estudo de caso na área de controle terminal
Recife (Pogianelo, 2008).
 Analysis of criteria for reduced-spaced parallel runway
approaches applied to São Paulo/Guarulhos International
Airport (Fraga, 2009).
 Uma análise da carga de trabalho do APP-SP por meio de
simulação computacional (Baum, 2009).

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG/EIA-T: Tráfego Aéreo
Um pouco de história ...
Uma aplicação do conceito de navegação baseada em
performance: Análise das rotas ATS de Salvador (Bastos,
2009).
 Uma análise da capacidade das pistas dos aeroportos da
CTR São Paulo através de simulação (Barragán, 2009).
 Aircraft spacing for continuous descent approach in a
terminal area based on required time of arrival at a
metering fix (Pisani, 2010).

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG-EIA-T: LabGETA ...
 Agenda
de pesquisa:
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG/EIA-T: Tráfego Aéreo
GETA: uma nova história ...

PG/EIA-T: Grupo de Engenharia de Tráfego Aéreo (2012)

Grupo de pesquisa criado e credenciado junto ao CNPq
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
MODELO DE OTIMIZAÇÃO PARA O
SEQUENCIAMENTO E A
PROGRAMAÇÃO DE AERONAVES
PARA POUSO
1º Ten Eng MAYARA CONDÉ ROCHA MURÇA
Objetivo

Avaliar o impacto da incorporação de técnicas de
otimização no gerenciamento do fluxo de tráfego aéreo em
área terminal
2
Metodologia

Desenvolvimento de cenários com:
 Discretização
de atrasos e adiantamentos às aeronaves
 Estratégia de sequenciamento
 Critério de separação entre aeronaves

Abordagem dinâmica: janela de programação de 1 hora e
horizonte de congelamento de 20 minutos (CTAS – EUA)
8
Resultados: desempenho do modelo
Resultados da otimização por intervalo de tempo
para o cenário base
Redução do total de desvios: 22%
7000
Tempo computacional: 1580,7 s (média
de 22 s por processo de otimização)
Modelo
6000
Desvios totais (s)

Base de dados
Número de aeronaves
5000
14
12
10
4000
8
3000
6
2000
4
1000
2
0
0
0
10
20
30
40
Intervalo de tempo
50
60
70
14
Resultados: desempenho do modelo

Análise de sensibilidade para o conjunto de atrasos
aplicados às aeronaves
Desvios totais (s)
120000
100000
80000
- 47% - 37% - 22%

Sensibilidade aos
atrasos/adiantamentos
discretos

O modelo é de aplicação
geral já que é
parametrizado

Redução de atrasos
entre 22% e 47%
60000
40000
Modelo
20000
Base de dados
0
Discretização do conjunto de atrasos aplicados aos
voos
(POUSOS, DECOLAGENS)
16
AVALIAÇÃO DAS OPORTUNIDADES
DE OTIMIZAÇÃO NO
PROCEDIMENTO DE CONTROLE
DE FLUXO DE TRÁFEGO AÉREO
João Luiz de Castro Fortes
Grupo de Engenharia de Tráfego Aéreo - GETA
Cap. Pistas paralelas próximas
16
Considerações sobre Wake Vortex
FAA
MITRE
NASA
MIT Lincon Laboratory
EUROCONTROL
Department of Transportation – Volpe Center
Det Norske Veritas
Especialistas Internacionais no Assunto 16
Impacto do Mix de aeronaves
Avaliação RECAT?
16
Análise do Tráfego Aéreo: Caso Aviação
Asa Rotativa Offshore / Thyago Hermeto
16
Circulação com uso ADS-B
Rio de Janeiro
PCM1
Albacora
PCM2
Marlin
PCM3 - Enchova
Campos Basin
Helicopters airways
16
ANÁLISE OPERACIONAL DA
INTRODUÇÃO DE RNAV NA ÁREA
DE CONTROLE TERMINAL
Fernando Luiz Fantoni
Grupo de Engenharia de Tráfego Aéreo - GETA
Merging Points
Simulação Fast Time:
• RAMS PLUS
Outputs:
• Tempo/Distância de voo
• Consumo de combustível
• Dispersão de trajetória
• Carga de trabalho
• Capacidade da TMA
Aprox.
25NM
Rota da STAR
Rota de Vetoração
Aprox.
5NM
ANÁLISE DOS PROCEDIMENTOS
DE NAVEGAÇÃO BASEADA EM
PERFORMANCE (PBN) NA
TERMINAL RIO DE JANEIRO
Daniel Alberto Pamplona
Grupo de Engenharia de Tráfego Aéreo - GETA

Análise da TMA-RJ quando com meteorologia
adversa e saturação de tráfego aéreo
PG-EIA-T: LabGETA ...

Diretrizes:
NEXTGEN Test Bed (Florida, FAA)
 NEAR (Florida, ERAU)
 CRIDA (Spain, UPM&AENA&INECO)

University ANSP Transport
engineering firm
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA
PG-EIA-T: LabGETA ...


Parcerias ...
Estrutura proposta:
 Comitê



Científico
Quadro Permanente
Colaboradores
Software




TAAM
RAMS
AIRTOP
MATLAB
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA

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