Flygtrafik och flygtransporter

Flygtrafik och flygtransporter
Fö 9: Flygplatsen och
kapacitetshantering
Tobias Andersson Granberg
Flygtrafik och flygtransporter
Tentafråga
• Ett mindre svenskt inrikesflygbolag, med
en flotta på två J32 och fyra F50, har av
Transportstyrelsen ålagts att ta fram ett
Safety Management System för sin
verksamhet. De har ingen aning om vad
detta innebär utan ber om hjälp med att
komma igång. Beskriv för bolaget vad ett
SMS är för något och hur det skulle kunna
se ut för deras bolag.
2015-10-05
2
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
3
Flygtrafik och flygtransporter
Flygplatsens kunder
• Flygbolagen
– Maximera trafik,
minimera kostnad
• Passagerare
– Vill ha en trevlig,
smidig upplevelse
• Motstridiga
önskemål
– Flygplats vs
flygbolag vs
passagerare
– Lagar och regler
2015-10-05
4
Flygtrafik och flygtransporter
Flygplatsen – olika perspektiv
• Genomfartsstation
– Ett ställe att passera, ej att
åka till
– ”säker och effektiv koppling
mellan land- och
lufttransport”
• Ekonomisk motor
– Snabb access till den
globala marknaden
– Lokal arbetsplats
• Kastrup är Danmarks största
enskilda arbetsplats, med
22000 pers
– Källa till intäkter och skatter
2015-10-05
• Ovälkommen granne
– Främst pga buller
– Folk runt flygplasten
protesterar oftast mot
expansionsplaner
• Flygplatser är till för folk
– Kundnöjdhet är mycket
viktigt i planeringsprocessen
– Pax är mindre nöjda nu än
tidigare
• Förseningar, security
• ”41 miljoner resor som inte
gjordes (USA, 2006)”
• Flygplatser som bättre kan
hantera försenade pax, får
nöjdare pax
5
Flygtrafik och flygtransporter
Flygplatsens storlek
Landvetter
Arlanda
Världen
Största
Flygplansrörelser
34 376
105 401
950 119
Hartsfield–Jackson
Atlanta
International Airport
Pax tot
4 906 302
19 072 719
92 365 860
Hartsfield–Jackson
Atlanta
International Airport
Frakt (ton)
41 799
66 911
4 168 394
Hong Kong
International Airport
Rullbanor
1
3
7
Dallas/Fort Worth
International Airport
Siffror från 2011
2015-10-05
6
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
7
Flygtrafik och flygtransporter
Flygplatsens delar
Terminal
Landside
Airside
Passengers, cargo,
crew, food, fuel, etc.
Turn around
Aircraft
Surrounding land use
2015-10-05
8
Flygtrafik och flygtransporter
Airside
• Banor, taxibanor, gater, flygplansparkering
• Movement area
– Kontrolleras av TWR
• TWR måste kunna se hela
ytan
– Banor, taxibanor, plattan
• Non-movement area
– Tillstånd från TWR behövs ej för att röra sig
– Gater, parkering
• Banor och taxibanor ska utformas med hänsyn
taget till effektivitet, säkerhet och framtida tillväxt
2015-10-05
9
Flygtrafik och flygtransporter
Hinderbegränsande ytor
• TSFS 2012:93
• Det får inte finnas föremål,
byggnader, träd som fysiskt
kan störa flygtrafiken till och
från flygplatsen
• Det är flygplatsens uppgift
att fastställa
hinderbegränsande ytor och
att tillse så att inga hinder
finns eller uppförs
• Befintliga hinder
(byggnader, ledningar) kan
omöjligöra viss önskvärd
expansion
2015-10-05
• Luftrummet kring
flygplatsen definieras av ett
antal hinderbegränsande
ytor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Konisk yta
Horisontell yta
Inflygningsyta
Start-stigyta
Övergångsytor
Inre övergångsytor
Yta för avbryten landing
10
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
11
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
12
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
13
Flygtrafik och flygtransporter
Banor
• När en ny flygplats planeras, börjar man med
banor, sedan taxibanor, terminaler, landside
– Händer sällan att man får planera en ny flygplats
• Ny bana
– Bestäm rikting
• Mht till vindar, hinder, buller, existerade infrastruktur
– Beräkna kostnader mht till ovanstående
• Tänk på möjlig expansion
– Längden avgörs av vilka flygplan som ska
trafikera flygplatsen
• Tänk på möjlig expansion
2015-10-05
14
Flygtrafik och flygtransporter
Taxibanor
• För att stödja nya och gamla banor
– Måste funka för alla möjliga användningar av
banorna (start/landning i båda riktningarna)
• Undvik svåra rutter, och farliga korsningar
• Tänk på hur piloten kan uppfatta det en
mörk, regnig natt
• Ta hänsyn till att vissa saker på
flygplatsen inte kan flyttas
– Landningshjälpmedel, generatorer mm
2015-10-05
15
Flygtrafik och flygtransporter
Funktioner på airside
•
Flygplansparkering (remote)
•
– Någonstans att dumpa snö
– Måste gå att ta sig till enkelt och
säkert
•
• Bagage, underhåll, tankning,
•
Räddningstjänst
– TSFS 2010:114: ”insatstiden för
flygplatsens räddningstjänst inte
överstiger 3 minuter till varje
punkt på banor i användning
under dagtid, vid god sikt och
då de planerade insatsvägarna
är fria från vatten, is eller snö,
om inte flygplatsen utnyttjar
undantaget i 5 § tredje stycket.”
•
• Miljökrav, inte störa sikt,
lättillgängligt
Service och underhåll
– Fordon och personal måste
kunna ta sig runt på airside för
att sköta sitt jobb
Viltkontroll
2015-10-05
Snöröjning
– Snösmältningsutrustning
– Någonstans att ha fordonen
•
Service vägar
– Bra att ha vägar för markfordon
längs med airsides ytterkant
•
•
•
•
•
•
•
Uppställningsplattor
Fältgarage
Hangarer
Remoteavisning
Flygkök
Flygledartorn
Navigationshjälpmedel
16
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
17
Flygtrafik och flygtransporter
Kapacitet på airside
• Rullbanekapacitet (per
bana)
– För långsiktiga studier:
årsvolym
– För detaljstudier: peaktimme kapacitet
– En funktion av bla
• Flygplanstypsmixen
• Antal, typ av och
konfiguration av, avfarter
• Taxibanesystemets
konfiguration
• Plus väder,
luftrumsbegränsingar,
mm
2015-10-05
• Flygplanstypsmix
– Olika plan har olika
landningshastigheter
• Det långsammaste blir
begränsande
• Men små (långsamma
plan) tar sig snabbare av
banan
– Tunga plan generererar
mer wake turbulance
– En homogen
flygplanstypsmix ger ett
enklare flöde
18
Flygtrafik och flygtransporter
Kapacitet på airside, forts
• Avfarter
– Ska byggas för att ta av
flygplan från rullbanan
så snabbt och säkert
som möjligt
– Höghastighetsavfarter
gör att planen inte
behöver bromsa in helt
innan de svänger av
• Andra faktorer
– Flera flygplatser i
närområdet
– Väder (tex ofta dimma ->
sämre kapacitet)
2015-10-05
• Analys av kapacitet
– Enkelt för små
flygplatser
– För stora flygplatser
används vanligen
simulering
• Kan sitta ner med andra
(tex ATC) och diskutera
förutsättningar och
resultat
• The Airport Machine
• SIMMOD
• TAAM
19
Departing
Departing
Flygtrafik
och flygtransporter
baggage
passengers
Touch down
The turnaround process
Taxi in
Departing
cargo
Check in
Departing
Crew
Transfer
passengers
Index
Document
control
Unload
truck
Security
control
GPU on
Baggage
screening
Security
control
Baggage
sorting
Passport
control
Chocks on
Anti-collision light off
Gatebridge on
Re-packing
Baggage
transport
Cleaning
Catering
RWY
conditions
Passport control
Fuelling
Customs
check
ATC Clearance
Baggage
transport
Wingmarks
on
Turn-around services
Ventilation
on
Take off
performance
calculations
Boarding
Load
baggage
Security
control
Water
Water
WX
Deboarding
Cleaning
Unload
baggage
FMS
Check of A/C
systems
s
Sanitation
t
Load
sheet
Gatebridge off
Technical check
Customs
check
Trim weight and balance
Baggage
reclaim
A network flow problem
Ventilation off
Wingmarks off
Chocks off
GPU off
Repacking
Anti-collision light on
Arriving
passengers
Load
truck
Arriving
Crew
Push back
De-ice
De-ice
Arriving
baggage
Tobias Andersson
Granberg
Arriving
cargo
Transfer
passengers
Taxi out
Sequencing
Take off
Sid 20
Flygtrafik och flygtransporter
Gantt-schema för
Turn Around
2015-10-05
21
Flygtrafik och flygtransporter
Turn around
www.youtube.com/embed/xmnNywOGJmw
2015-10-05
22
Flygtrafik och flygtransporter
Turn around
•
Flygplanets behov på
uppställningsplatsen
– Markström
– Kabinluft
– Fås från mobila enheter eller
markbrunnar
•
•
•
•
– Från tankbil
– Via dispenserbil från hydrantsystem
i marken
•
Städning, catering, tax-free
Vatten och sanitet
Underhåll
Bagegehantering
– Lösplock
– Lastcontainer
•
•
Gods
Push-back
2015-10-05
De/Boarding
– Via brygga
•
•
Apron drive brigde – rör sig i alla
leder
Nose loader bridge – rör sig enbart i
höjdled
– Remote behövs extra trapport samt
special-anpassning för
rörelsehindrade
– Aft boarding
– Line maintenance kan ske vid gate
– Lagning av enklare fel
– Tillsyn för flygning
•
Tankning
•
Avisning
–
–
–
–
Deicing (Typ 1 vätska – lätt )
Antiicing (Typ 2 vätska - tjock)
Vid gate eller remote
Glykol samlas upp
23
Flygtrafik och flygtransporter
Landside
• Landside innefattar
– Hållplatser
– Parkering
– Underhållsbyggander
• Underhållsavd behöver en yta för att fixa med
gräsklippare, snöplogar, bilar, lastbilar, mm
• Flygbolag och handlingbolag behöver
underhålla och förvara markutrusning, eller
ha kontor
2015-10-05
24
Flygtrafik och flygtransporter
Planering av landside
• Skapa inga hinder
• Stoppa saker där de är
lättåtkomliga
• Om utrymme inte skapas
för att parkera/förvara
markutrustning så kommer
den att hamna inne på
airside
• Underhållsmaterial bör
förvaras mht till väder och
förslitning
• Godsterminaler måste
planeras mht existerade
säkerhetskrav
2015-10-05
• Parkering
– Skilj på korttidsparkering och
långtidsparkering
Fundera över:
– Kontrolleras
genom
parkeringsintäkter
vs.
prissättning
• Korttid
dyrt efter 12-24 h
miljöfokus
– Antalet platser uppskattas
ofta efter antal pax
• Viktigt att kolla så att man har
data på avg pax, inte på
resande
• Hyrbilar fanns ofta nära
inpå terminal förr, men
ligger nu ofta längre bort
– Trend mot samarbete mellan
olika bolag som delar på en
byggnad
25
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
26
Flygtrafik och flygtransporter
Tentafråga
Tankningen på Skolanda sköts av Pumpab som förfogar över två tankbilar.
För en viss period ser deras uppdrag ut enligt nedan:
Flight
Tidigast
start
Senast slutfört
2
5
6
8
12
13
16
18
21
06.00
06.10
06.15
06.35
06.35
07.00
07.15
07.30
07.55
06.35
06.30
06.50
07.00
07.05
07.20
07.40
08.05
08.15
Uppskattad
tankningsmä
ngd [kg]
7200
2400
12000
4000
6400
4000
8000
12000
5600
Den mindre bilen har en kapacitet på 8 m3 medan den större klarar 12 m3.
Uppskattad tid att förflytta sig mellan två flighter, eller från en flight till depån där bilarna fyller på
med bränsle i tankarna, är 5 min.
Båda bilarna kan användas vid en och samma flight, men enbart en bil i taget kan fylla på bränsle.
Tankningshastighet 1 m3 per minut, både för att tanka planen och fylla på bränsle i depån.
Bränsledensiteten är 0,8 kg/liter.
Visualisera uppdragen i ett Gantt-schema. Bestäm hur de två bilarna ska betjäna de aktuella
flighterna. Diskutera för och nackdelar med din lösning.
2015-10-05
27
Flygtrafik och flygtransporter
Aktörer
Cargolux
Frakt
Ground
handling
Lufthansa
Flygplatsen
BA
Pax
Ryanair
ATM
Flygbolag
ATFM
2015-10-05
Tobias Andersson Granberg
ATC
28
Flygtrafik och flygtransporter
Slot-koordinering på flygplatsen
• När efterfrågan på start- och landningstider på en
flygplats överstiger kapaciteten måste tilldelningen av
kapaciteten regleras
• Detta görs genom tilldelning av slottar (slots), dvs en
rättighet att nyttja den kapacitet som flygplatsen
erbjuder en viss tid
• Systemet för tilldelning och hantering av slottar är
utvecklat och sköts av IATA
• Slot-koordinatorer (airport slot coordinators)
representerar ofta flygplatserna
• Två gånger per år hålls schemaläggningskonferenser
där koordinatorer och flygbolag kommer överens om
hur slottarna ska fördelas
2015-10-05
29
Flygtrafik och flygtransporter
2015-10-05
30
Flygtrafik och flygtransporter
• Riktlinjer för
tilldelning vid
Level 3
flygplatser
– Historic
precedence
– Slot pool
– New entrants
(50%)
– Year Round
Service
2015-10-05
31
Källa: WSG, IATA 2010
Flygtrafik och flygtransporter
Slot-koordinering i Sverige
• Tre koordinerade flygplatser
– Arlanda (3)
– Bromma (3)
– Landvetter (2)
• Koordinering sköts av ACS – Airport
Coordination Sweden
– http://www.arnslot.se
– Declared capacity
2015-10-05
32
Flygtrafik och flygtransporter
Slot-koordinering av NMOC
• Flow management
• När prognostiserad efterfrågan överstiger
kapaciteten i ett område
• NMOC skapar en reglering (regulation)
– En flight kan passera genom flera regleringar
vilka ger olika take-off tider (ctot)
– Den reglering som kräver den senaste take-off
tiden är den mest straffande regleringen (Most
Penalising Regulation, MPR)
– Slutlig ctot för flighten bestäms av MPR
• CTOT = STD + (MPR – ETO)
2015-10-05
33
Flygtrafik och flygtransporter
Wake turbulance
• ICAO
flygplanskategorier
– Heavy - H: >= 136
000 kg
– Medium – M: 7 000 –
136 000 kg
– Light – L: <= 7 000 kg
Ledande
flygplan
Super
Heavy
• Ev ny kat:
– Super: A380
• Normal radar sep:
– 3 – 5 Nm
2015-10-05
Medium
Light
Följande
flygplan
Min
seperation
Heavy
6 NM
Medium
8 NM
Light
10 NM
Heavy
4 NM
Medium
5 NM
Light
6 NM
Medium
3 NM
Light
4 NM
Medium
3 NM
Light
3 NM
34
Flygtrafik och flygtransporter
Sekvensering av landningar
Ledande
flygplan
Super
Heavy
Medium
Light
Följande
flygplan
Min
seperation
Heavy
6 NM
Medium
8 NM
Light
10 NM
Heavy
4 NM
Medium
5 NM
Light
6 NM
Medium
3 NM
Light
4 NM
Medium
3 NM
Light
3 NM
5
3
6
 14 Nm
Flygtrafik och flygtransporter
Sekvensering av landningar
• Bättre sekvens
– L (3) M (3) H (4) H   10
• Minimera summan av säkerhetsavstånden
Flygtrafik och flygtransporter
Sekvensering av landningar
Ledande
flygplan
Super
Heavy
Medium
Light
Följande
flygplan
Min
seperation
Heavy
6 NM
Medium
8 NM
Light
10 NM
Heavy
4 NM
Medium
5 NM
Light
6 NM
Medium
3 NM
Light
4 NM
Medium
3 NM
Light
3 NM
Flygtrafik och flygtransporter
Sekvensering av landningar
• Men är det bara att
minimera
säkerhetsavstånden som
är intressant?
– Minimera förseningar
• Hur prioritera mellan
flygplanen?
– Inte landa för tidigt
• Minimera bränsleåtgång
– Inte flytta om för mycket
• Max antal steg i kön
• Dynamisk variant
– I den praktiska
tillämpningen har man
sällan tillgång till all
information i förväg
• Man vet att planen vill landa
när de närmar sig
flygplatsen
– Man har en existerande kö,
där en del plan landar och
en del nya tillkommer
– Krav som tillkommer
• Inte byta plats i kön på ett
plan för många gånger
• Frystid
2015-10-05
38
LL2
L M1
L H1
ML 2
MM2
MH 1
HL 3
H M2
HH 2
2015-10-05
Flight
TA
ETL
STL
LTL
A/C type
ATL
KL6006
20
30
32
58
H
30
KQ1001
24
34
33
61
H
34
LH3398
25
35
34
62
H
36
LH7626
27
37
36
61
M
38
UA28
29
39
37
66
M
40
AB5029
34
44
47
70
M
UA9241
35
45
43
65
L
AY5770
35
45
49
75
L
AA6608
37
47
46
74
H
AA108
38
48
44
68
L
AC6592
44
54
65
87
M
BA963
46
56
55
83
L
GF6608
46
56
60
86
H
AA086
46
56
64
88
L
BA1523
47
57
54
83
L
39
LL2
L M1
L H1
ML 2
MM2
MH 1
HL 3
H M2
HH 2
2015-10-05
40
LL2
L M1
L H1
ML 2
MM2
MH 1
HL 3
H M2
HH 2
2015-10-05
41
LL2
L M1
L H1
ML 2
MM2
MH 1
HL 3
H M2
HH 2
2015-10-05
42
Hur gick det?
2015-10-05
43
Flygtrafik och flygtransporter
Aktivitetsnätverk
I en förenklad turn-around process för ett flygplan ingår följande aktiviteter:
Aktivitet Namn
Föregås av
Tidsuppskattningar [minuter]
A
B
C
Taxi in
Deboarding
Unload baggage
A
A
12
8
10
D
E
F
G
H
I
J
K
L
Fuelling
Water refill
Sanitation
Cleaning
Catering
Load baggage
Boarding
De-ice
Taxi out
C
A
E
B
B
D
G, H
F, I, J
K
16
3
4
6
7
12
14
5
12
Rita ett aktivitetsnätverk för ovanstående process. Vad händer om vattenpåfyllningen (aktivitet
E) blir försenad i 20 minuter?
Antag att man vill satsa resurser på att förkorta tiden som krävs för en aktivitet. Vilken borde
man välja? Föreslå några lämpliga åtgärder för att effektivisera just den aktiviteten.
2015-10-05
44