Development of Simulation Scenarios for Air Traffic Complexity Analysis

Abstract

Zbog sve veće prometne potražnje, bilo je potrebno definirati kompleksnost zračnog prometa i njezine indikatore kako bi se poboljšalo i olakšalo efektivno vođenje zračnog prometa u Europi. Kompleksnost zračnog prometa je mjera kojom se prati težina praćenja i savladavanja prometnih situacija. U zračnom prometu kompleksnost uvelike utječe na radno opterećenje kontrolora zračnog prometa. U ovom diplomskom radu korištena su 4 najčešće upotrebljavana indikatora kompleksnosti, a to su: indikator prilagođene gustoće, indikator potencijalnih horizontalnih interakcija, indikator potencijalnih vertikalnih interakcija i indikator potencijalnih interakcija zbog razlike u brzinama. Svrha ovog diplomskog rada je prikaz i način izračuna kompleksnosti u aplikaciji NEST te način prepoznavanja kompleksnih situacija i kreiranje simulacijskih scenarija za te kompleksne situacije. Računanjem kompleksnosti može se primijetiti razlika službenih rezultata kompleksnosti i rezultata kompleksnosti dobivenih u NEST-u. Sa tim rezultatima kompleksnosti se osim usporedba mogu i detektirati situacije povećane kompleksnosti u određenom vremenskom periodu te se pomoću njih mogu kreirati scene za analizu kompleksnosti zračnog prometa. Unutar tih scena mogu se pronaći kompleksne situacije te se mogu kreirati simulacijski scenariji za iste. Prilikom kreiranja simulacijskih scenarija potrebno je uzeti u obzir podatke potrebne za kreiranje vježbi na simulatorima. Neki od tih podataka su: pozivni znak zrakoplova, ulazno/izlazna točka, ulazna/zahtijevana razina leta, brzina, vrijeme ulaska, tip zrakoplova itd. Svi ti podaci su određeni na način da su identificirani zrakoplovi koji su se nalazili u sceni, odnosno povezana je ikona zrakoplova u sceni sa pozivnim znakom zrakoplova, čime je dobivena mogućnost uvida u informacije o ruti zrakoplova te većina potrebnih informacija potrebnih za kreiranje simulacijskih scenarija.Because of continuous air traffic demand growth, it was necessary to define air traffic complexity and its indicators to improve and ease effective managements of air traffic in Europe. Complexity of air traffic is a measurement which monitors the complexity of surveillance and overcoming of traffic situations. In air traffic, complexity greatly affects air traffic controller workload. This graduate thesis involves 4 of the most commonly used complexity indicators which are: Adjusted density, Horizontal interactions, Vertical interactions and Speed interactions. The purpose of this thesis is to show the way of calculating complexity in NEST application and to show the way of recognizing complex situations and how to create scenarios for these complex situations. By calculating complexity, the difference in the official complexity results and the results which you get when calculating complexity in NEST can be noticed. Besides the comparison of results, these results can also be used to detect situations which had higher complexity in a time period and when these situations are identified they can be used to create scenes for analyzing air traffic complexity. In these scenes, complexity scenes may be found which are the base for creating scenarios. Upon creating simulations scenarios, it is necessary to consider data which are needed to create exercises for simulators. Some of these data include: call sign, entry/exit point, entry/requested flight level, speed, time of entrance into airspace, type of aircraft etc. To acquire all of these data it is necessary to identify the aircraft which are found in the scenes. That means that it is needed to connect the icon of the aircraft in the scene with the aircraft call sign. By doing that, there is an opportunity to gather information about aircraft route, as well as most of the information needed to create simulation scenario