DE102004060237B4

DE102004060237B4 - Einrichtung zur Steuerung von Luftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102004060237B4
Application number: DE200410060237
Authority: DE
Inventors: Gunnar Spies; Andreas Pick; Dr. Meier Christoph
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Frequentis Orthogon GmbH
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2024-12-16
Also published as: DE102004060237A1

Abstract

Einrichtung zur Steuerung von Luftfahrzeugen in einem kontrollierten Luftraum mit einer Mehrzahl von hierarchisch organisierten Computerverbundsystemen (1–5), die mit jeweils mindestens einem übergeordneten und/oder untergeordneten Computerverbundsystem (1–5) vernetzt und zur Steuerung spezialisierter Prozesse bei der Abwicklung des Luftverkehrs vorgesehen sind, insbesondere zur Steuerung und Planung des Luftverkehrs in dem kontrollierten Luftraum und Teilen davon, zur Steuerung der Luftfahrzeuge auf Flughäfen und zur Organisation der für einen Flug eines Luftfahrzeuges erforderlichen Prozesse, wobei die Computerverbundsysteme (1–5) zur Steuerungssignalerzeugung und zum Steuerungssignalausstausch so ausgebildet sind, dass den Flug eines Luftfahrzeuges beeinflussende Steuerungsentscheidungen (E) eines hierarchisch übergeordneten Computerverbundsystems (1–4) mindestens an die mit der Steuerung, Planung und/oder Organisation des betreffenden Luftfahrzeuges betrauten untergeordneten Computerverbundsysteme (2–5) übermittelt werden und von diesen Computerverbundsystemen (2–5) korrigierende Steuersignale zur möglichen Anpassung von Steuerungsentscheidungen an eine für den von dem jeweiligen untergeordneten Computerverbundsystem (2–5) gesteuerten Prozess bevorzugte Steuerungsentscheidung an das jeweils übergeordnete Computerverbundsystem (1–4) rückübermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur dezentralisierten Steuerungsentscheidungsfindung derart eingerichtet ist, dass alle in einen Entscheidungsprozess involvierten Prozessinhaber zunächst untereinander Lösungen für Steuerungsentscheidungen aushandeln und anschließend Änderungsanforderungen durch Erzeugung und Übermittlung von Anfragen nach Steuerungsentscheidungen von untergeordneten Computerverbundsystemen (2–5) der involvierten Prozessinhaber an jeweils übergeordnete Computerverbundsysteme (1–4) weiterleiten und Anpassungen der damit ausgelösten Steuerungsentscheidungen in den übergeordneten Computerverbundsystemen (1–4) durch korrigierende Steuersignale veranlasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von Luftfahrzeugen in einem kontrollierten Luftraum mit einer Mehrzahl von hierarchisch organisierten Computerverbundsystemen, die mit jeweils mindestens einem übergeordneten und/oder untergeordneten Computerverbundsystem vernetzt und zur Steuerung spezialisierter Prozesse bei der Abwicklung des Luftverkehrs vorgesehen sind, insbesondere zur Steuerung und Planung des Luftverkehrs in dem kontrollierten Luftraum und Teilen davon, zur Steuerung der Luftfahrzeuge auf Flughäfen und zur Organisation der für einen Flug eines Luftfahrzeuges erforderlichen Prozess.
Die Computerverbundsysteme sind zur Steuerungssignalerzeugung und zum Steuerungssignalaustausch so ausgebildet, dass den Flug eines Luftfahrzeuges beeinflussende Steuerungsentscheidungen eines hierarchisch übergeordneten Computerverbundsystems mindestens an die mit der Steuerung, Planung und/oder Organisation des betreffenden Luftfahrzeuges betrauten untergeordneten Computerverbundsysteme übermittelt werden und von diesen Computerverbundsystemen korrigierende Steuersignale zur möglichen Anpassung von Steuerungsentscheidungen an eine für den von dem jeweiligen untergeordneten Computerverbundsystemen gesteuerten Prozess bevorzugte Steuerungsentscheidung an das jeweils übergeordnete Computerverbundsystem rückübermittelbar sind.
Die stetige Zunahme des Luftverkehrs führt zu einem Bedarf nach verbesserter Steuerung der Luftfahrzeuge. Dabei ist zu erwarten, dass insbesondere die großen europäischen Verkehrsflughäfen einen Engpass in der Abwicklung des Luftverkehrs darstellen werden. Bereits heute werden diese Flughäfen nahe an ihrer Kapazitätsgrenze betrieben, so dass kapazitätsmindernde Ereignisse, wie zum Beispiel geänderte Wetterbedingungen, zu großen Einbrüchen in der mittleren Pünktlichkeit der Flugbewegungen führen. Dies resultiert in Unzufriedenheit der Passagiere, erhöhten Kosten für die Fluggesellschaften und verminderte Verkehrssicherheit durch zusätzliche Flugzeuge im Flughafenanflugbereich aufgrund von Warteschleifen.
Die Steuerung des europäischen Luftraums erfolgt mit hierarchisch organisierten Computerverbundsystemen, wobei ein zentrales übergeordnetes Computerverbundsystem der europäischen Flugsicherung CFMU zur Kontrolle des europäischen Luftraums vorgesehen ist. Mit diesem zentralen Computerverbundsystem sind untergeordnete nationale Computerverbundsysteme der nationalen Flugsicherung vernetzt, die ihrerseits mit untergeordneten Computerverbundsystemen der Flughafenbetreiber zur Steuerung der Anflugkontrolle der Luftfahrzeuge verbunden sind.
Die Verkehrsteuerung erfolgt durch Festlegung von Kapazitätseckwerten für Flugbewegungen an den betroffenen Flughäfen, die anhand von geänderten Bedingungen, wie zum Beispiel neuen Wetterprognosen oder Bahnsperrungen durch den zu diesem Zeitpunkt zuständigen Controler basierend auf lokalen Vorgaben (andere Betriebsrichtung der Start-/Landebahnen, Staffelung von Flugzeugen etc.) und dessen Erfahrungswerten an das zentrale Computerverbundsystem der europäischen Flugsicherung gemeldet werden. Die europäische Flugsicherung leitet dann die notwendigen Änderungen in der Verkehrsplanung und -steuerung ein.
Bei der Einschätzung der zukünftigen Kapazität wird oftmals seitens der Flughafensteuerung zu wenig oder zu viel gesteuert. Wird zu wenig gesteuert, so besteht die Gefahr, dass die Nachfrage nach Verkehrskapazität die zur Verfügung stehende Kapazität übersteigt. Meist resultiert dies in einer starken Abnahme der Pünktlichkeit bei den Abflügen, da die Landungen von Flugzeugen bei der Abwicklung des Flughafenverkehrs bevorzugt werden. Wird zu viel gesteuert, so kann die zur Verfügung stehende Kapazität des Flughafens nicht optimal ausgenutzt werden. Dies reduziert den Durchsatz am Flughafen unnötig. Beides führt zu einer Reduzierung der mittleren Pünktlichkeit im Luftverkehr.
Zwischen den vernetzten Computerverbundsystemen den verschiedenen Flugsicherungszentren, den Flughafenbetreibern, den Luftfahrzeugbetreibern, d. h. den Airlines, und den Dienstleistern zur Abwicklung von Flügen, wie zum Beispiel Cateringunternehmen, Treibstoffversorgern, Wartungsunternehmen etc. existieren mittlerweile definierte Schnittstellen, die für einen Datenaustausch zur Luftverkehrsplanung und -steuerung genutzt werden können.
DE 102 00 002 A1 beschreibt ein Computer gestütztes Verfahren zur Verkehrssteuerung, bei dem Steuerungsdaten digital von Computer zu Computer übertragen werden. Bei Bedarf kann auch ein Eingriff von einer Verkehrsleitzentrale in bordseitige Steuerungsinstrumente erfolgen. Verkehrsteilnehmer können Ihre Fahrt-/Zielwünsche einer Zentrale mitteilen, die zur Festlegung der definitiven Fahrtrouten sämtliche vorliegenden Fahrt-/Zielwünsche berücksichtigt.
US 6,584,400 B2 offenbart ein Luftverkehrssteuerungssystem mit einer Flughafensteuerungszentrale und Flugliniensystemen, die Anfragen nach taktischen Ankunftszeiten an die Flughafenzentrale abschicken. Und diese taktischen Ankunftszeiten mit dieser aushandeln.
Die EP 1 103 507 A2 offenbart ein hierarchisches Computersystem zur Steuerung des Luftverkehrs durch Berechnung und Festlegung von Trajektorien, bei dem ein übergeordnetes Computersystem über ein Netzwerk mit untergeordneten Computersystem verbunden ist, wobei das übergeordnete Computersystem eine übergeordnete Trajektorienplanung unter Berücksichtigung der Randbedingungen jeder der Modulaktuatoren ausführt.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Einrichtung zur Steuerung von Luftfahrzeugen in einem kontrollierten Luftraum mit einer Mehrzahl von hierarchisch organisierten Computerverbundsystemen zu schaffen, mit der die mittlere Pünktlichkeit des Luftverkehrs verbessert werden kann und Wartschleifen möglichst vermieden werden.
Die Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Im Unterschied zu der bislang bekannten zentralen Steuerung des Luftverkehrs durch Steuerungsentscheidungen der Flugsicherungszentralen wird durch die Erfindung vorgeschlagen, eine gemeinsame Entscheidungsfindung durch die im wesentlichen durch eine Steuerungsentscheidung betroffenen Teilnehmer zu ermöglichen. Hierzu werden die Steuerungsentscheidungen über das Netzwerk von hierarchisch geordneten Computerverbundsystemen an die untergeordneten Computerverbundsysteme übermittelt, an denen dann eine Einflussnahme durch korrigierende Steuersignale automatisiert möglich ist. Die korrigierenden Steuersignale können dann von den übergeordneten Computerverbundsystemen genutzt werden, um die Steuerung zu dezentralisieren. Damit ist eine verbesserte Luftverkehrssteuerung möglich, bei der eine Über- und Untersteuerung aufgrund der Mitwirkung der beteiligten Prozessinhaber für die durch die Entscheidungen betroffenen Prozesse bei der Abwicklung des Luftverkehrs vermieden werden kann.
Die Einrichtung ermöglicht damit eine durchgängige automatisierte Verkehrssteuerung und verbessert die herkömmliche Abstimmung der Flugsicherung, Flughafenbetreiber und Fluggesellschaften mittels Telefonsprechfunk zur Entscheidungsfindung. Zudem wird durch die Vernetzung der Computerverbundsysteme und durch die Steuerungsentscheidung und korrigierenden Steuersignale eine Objektivierung der Interpretation von Prozessabläufen, wie zum Beispiel Verspätung und Pünktlichkeit erreicht und damit die Kommunikation standardisiert. Zudem können mit der Einrichtung vorausschauende Entscheidungen rechtzeitig gefällt werden, was zu einer Verbesserung der mittleren Pünktlichkeit des Flugverkehrs führt.
Die Computerverbundsysteme sind hierzu zur Erzeugung und Übermittlung von Anfragen nach Steuerungsentscheidungen von untergeordneten Computerverbundsystemen an jeweils übergeordnete Computerverbundsysteme ausgebildet. Neben der Reaktion auf Entscheidungen übergeordneter Computerverbundsysteme ist es damit für untergeordnete Computerverbundsysteme möglich, eigene Steuerungseingriffe durch Anfragen an die übergeordneten Computerverbundsysteme vorzunehmen, die dann in Entscheidungen der übergeordneten Computerverbundsysteme verarbeitet werden.
Die Einrichtung hat vorzugsweise ein allen anderen Computerverbundsystemen übergeordnetes zentrales Computerverbundsystem zur Steuerung des Luftverkehrs in einem kontrollierten supranationalen Luftraum, eine Mehrzahl von dem zentralen Computersystem direkt untergeordneten nationalen Computerverbundsystemen zur Steuerung des Luftverkehrs in einem jeweiligen nationalen Luftraum, eine Mehrzahl von jeweils einem nationalen Computerverbundsystem direkt untergeordneten Flughafen-Computerverbundsystemen zur Steuerung der Luftfahrzeuge auf einem jeweiligen Flughafen und zur Anflugsteuerung, und eine Mehrzahl von jeweils mindestens einem Flughafen-Computerverbundsystem direkt untergeordneten Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsystemen von Luftfahrzeugbetreibern (Airlines) zur Planung, Steuerung und Abfertigung der dem jeweiligen Luftfahrzeugbetreiber zugeordneten Luftfahrzeuge.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Service-Computerverbundsystemen vorgesehen sind, die Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsystemen untergeordnet und zur Steuerung und Abwicklung von spezialisierten Diensten in Verbindung mit der Abfertigung von Luftfahrzeugen vorgesehen sind, beispielsweise zur Treibstoffversorgung, Catering, Flugzeugwartung etc.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Computerverbundsysteme zur Erstellung von Prognosen über die Auswirkung von Steuerungseingriffen auf den Luftverkehr in Abhängigkeit von den an die untergeordneten Computerverbundsysteme übermittelten Steuerungsentscheidungen und von an die übergeordneten Computerverbundsysteme übermittelten korrigierenden Steuerungssignale und/oder Anfragen nach Steuerungsentscheidungen ausgebildet sind. Mit Hilfe der Prognose ist es für jeden Prozessinhaber möglich, die Auswirkung von Steuerungsentscheidungen für den jeweils von dem Prozessinhaber, d. h. dem Computerverbundsystem des Prozessinhabers, kontrollierten Prozess bei der Abwicklung des Luftverkehrs zu simulieren.
Dabei können die Computerverbundsysteme zur Erstellung von Prognosen der Luftfahrzeugbetreiber hinsichtlich des Abfertigungsstatus von ausgewählten Luftfahrzeugen, von Prognosen der Flughafenbetreiber hinsichtlich der Auslastung von Terminals und/oder von Taxizeiten, und von Prognosen hinsichtlich der Kapazitätsauslastung und Pünktlichkeit des Luftverkehrs etc. ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 – Diagramm des Informations- und Entscheidungsflusses in einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit hierarchisch organisierten Computerverbundsystemen von im Luftverkehr beteiligten Prozessinhabern;
2 – Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Einrichtung mit Informations- und Entscheidungsfluss;
3 – Informations- und Entscheidungsfluss in der Einrichtung aus 2 bei einer Schlechtwetterprognose.
Die 1 lässt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Vielzahl hierarchisch organisierter und miteinander vernetzter Computerverbundsysteme 1 bis 5 erkennen. Dabei ist ein zentrales, allen anderen Computerverbundsystemen 2–5 übergeordnetes Computerverbundsystem 1 beispielsweise der europäischen Flugsicherung CFMU zur Kontrolle des europäischen Luftraums vorgesehen. Dieses ist mit einer Vielzahl von direkt untergeordneten nationalen Verbundsystemen 2a, ..., 2n der nationalen Flugsicherungen zur Kontrolle und Steuerung des jeweils nationalen Luftraums verbunden. Die nationalen Computerverbundsysteme 2a, ..., 2n sind jeweils mit Flughafen-Computerverbundsystemen 3a, ..., 3m, 3a', 3k vernetzt. Die Flughafen-Computerverbundsysteme 3 sind ihrerseits mit untergeordneten Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsystemen 4a, ..., 4z von Luftfahzeugbetreibern verbunden, deren Luftfahrzeuge auf dem zugeordneten Flughafen des übergeordneten Flughafen-Computerverbundsystems 4 abgefertigt werden.
An die Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsysteme 4 sind gegebenenfalls Service-Computerverbundsysteme 5a, ... 5z von Dienstleistern angeschlossen, die spezialisierte Dienste in Verbindung mit der Abfertigung von Luftfahrzeugen für den jeweiligen Luftfahrzeugbetreiber erbringen.
Die vernetzten Computerverbundsysteme 1–5 dienen zur Steuerung und Abwicklung des Luftverkehrs jeweils bezogen auf individuelle Luftfahrzeuge und gegebenenfalls global bezogen auf ganze Flotten von Luftfahrzeugen.
Es sollte verstanden werden, dass aufgrund der Komplexität des technischen Ablaufs eines Fluges Entscheidungen hinsichtlich der Abfertigung, der Start- und Landefreigabe, der Kurskontrolle etc. für ein Luftfahrzeug unmittelbare Auswirkungen auf den Flug anderer Luftfahrzeuge und den gesamten Luftverkehr haben.
Mit der in der 1 gezeigten Einrichtung wird nunmehr eine dezentralisierte Entscheidungsfindung ermöglicht, bei der alle in einem Entscheidungsprozess involvierten Prozessinhaber zunächst untereinander Lösungen erarbeiten können, bevor sie diese als Anderungsanforderung an die übergeordneten Computerverbundsysteme weiterleiten. Durch die Möglichkeit einer Simulation von angedachten Änderungswünschen für Steuerungsentscheidungen kann die Entscheidungsfindung verbessert werden, da die Auswirkungen von gewünschten Anpassungen von Steuerungsentscheidungen übergeordneter Computerverbundsysteme bereits vor Inkrafttreten ersichtlich werden, so dass gegebenenfalls die Planung und der Steuerungseingriff noch abgeändert werden kann.
Hierzu werden die Entscheidungen übergeordneter Computerverbundsysteme 1–4 an die jeweils untergeordneten Computerverbundsysteme 2–5 über definierte Schnittstellen übermittelt. Die jeweils übergeordneten Computerverbundsysteme 1–4 sind dafür ausgelegt, korrigierende Steuersignale, d. h. Rückmeldungen, zur möglichen Anpassung von Steuerungsentscheidungen sowie Anfragen nach Steuerungsentscheidungen von dem jeweils untergeordneten Computerverbundsystem 2–5 zu empfangen. Auf der Basis der Rückmeldung und Anfragen können dann bereits getroffene Entscheidungen überprüft und gegebenenfalls abgeändert werden. Zudem ist es aufgrund der Anfragen möglich, Entscheidungen durch übergeordnete Computerverbundsysteme in einem automatisierten Prozess zu generieren und damit Einfluss auf die globalere Steuerung des Luftverkehrs zu nehmen.
Die 2 lässt ein Blockdiagramm der Einrichtung zur Steuerung von Luftfahrzeugen in einem kontrollierten Luftraum erkennen. Es ist ein echtzeitfähiger konsistenter, aber verteilter Datenpool 6 vorgesehen, der mit Computersystemen 7 zur Kommunikation und Berechnung von Simulations- und Änderungsanfragen sowie einer Benutzeroberfläche GUI (Graphical User Interface) zur Darstellung von Luftverkehrssituationen für Nutzer verbunden ist.
Die Computersysteme 7 sind weiterhin mit Prognosewerkzeugen 8 verbunden, um Prognosen über den Luftverkehr in Abhängigkeit von Steuerungsentscheidungen zu erstellen.
Pro Flughafen kann ein gemeinsamer Datenpool 6 ausreichend sein. Die anderen genannten Komponenten sollten hingegen mindestens je einmal jedem Prozessinhaber zur Verfügung stehen, damit jeder Prozessinhaber in die gemeinsame Entscheidungsfindung mit eingebunden wird.
Dies wird durch die oberhalb der Einrichtung PLVPC dargestellte Ebene der verschiedenen Computerverbundsysteme 1–4 sowie der mit diesen verbundenen Computerverbundsystemen von Dienstleistern deutlich gemacht.
Eine durch die Einrichtung PLVPC generierte Entscheidung E, die beispielsweise als Flugplanänderung in Kraft tritt, verändert die reale Welt des Luftverkehrs, indem diese steuernd auf einzelne Luftfahrzeuge eingreift.
Hierzu werden die in den Computersystemen 7 über den Luftverkehr vorliegenden Informationen aus dem Datenpool 6 aktualisiert und Entscheidungen zwischen den Computersystemen 7 ausgetauscht. Dabei werden insbesondere Anfragen und Antworten auf Steuerungsentscheidungen überreicht.
Die Computersysteme 7 können zudem Prognoseanforderungen an die Prognosewerkzeuge 8 absenden und Prognosen als Entscheidungsgrundlage für Steuerungsentscheidungen und korrigierende Steuersignale anfordern.
Berechnete Simulations- und Änderungsanfragen werden von den Computersystemen 7 an die Benutzeroberfläche GUI übermittelt und dort für den Nutzer User1, User2 visualisiert.
Die abgestimmte Entscheidung E wird dann ausgegeben.
Die 3 lässt die Einrichtung aus der 2 mit einem Informations- und Entscheidungsfluss erkennen, der beispielsweise bei einer Schlechtwetterprognose entstehen kann.
Aufgrund eines von einem Wetterdienst, beispielsweise dem deutschen Wetterdienst DWD vorhergesagten und mittels zugehörigem Service-Computerverbundsystem 5n an den Datenpool 6 übermittelte Schlechtwetterprognose (Schritt 1) ist zu erwarten, dass die vorgegebene Kapazität an einem Flughafen beispielsweise in zwei Stunden auf die Hälfte sinken wird. Bei einem ansonsten voll ausgelasteten Flughafen führt dies unzweifelhaft zu erheblichen Verspätungen und einem damit verbundenen Pünktlichkeitseinbruch.
Wird zu diesem Zeitpunkt nicht steuernd eingegriffen, so werden in zwei Stunden mehr Flugbewegungen vorhanden sein als bewältigt werden können. In solchen Fällen werden die landenden Flugzeuge bevorzugt abgefertigt, da sie bedingt durch das mitgeführte Kerosin nur eine begrenzte Restflugzeit haben und zudem jedes zusätzliche Flugzeug in einer Warteschleife zu einer Reduzierung der Sicherheit des Flugraumes über dem gegebenen Flughafen führt. Dadurch baut sich auf dem Flughafen eine große Verspätung bei den abfliegenden Flugzeugen auf, welche sich durch die verspätete Ankunftszeit beim Zielflughafen auf diesen überträgt. Die Verspätung wird in diesem Falle exportiert.
Bislang konnte eine Steuerungsmaßnahme über eine Mitteilung seitens der Anflugkontrolle, beispielsweise der nationalen Flugsicherung 2 der deutschen Flugsicherung für zivile deutsche Flughäfen, bei der zentralen europäischen Flugsicherung CFMU (Central Flow Management Unit) angefordert werden. Die zentrale europäische Flugsicherung CFMU entscheidet dann, ob geeignete Steuerungsmaßnahmen ergriffen werden müssen. Bei dieser herkömmlichen Methode haben die von der Entscheidung noch betroffenen Prozessinhaber (Fluglinienbetreiber, andere Flughäfen, etc.) kaum Einfluss auf diese Steuerungsmaßnahmen.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung haben alle beteiligten Prozessinhaber die Möglichkeit, an dem Entscheidungsprozess teilzuhaben. Eine anstehende Entscheidung wird dann jeweils von dem Prozessinhaber gefällt, der hierzu am besten in der Lage ist. Alle direkt und indirekt betroffenen Prozessinhaber können dann über die zu erwartende Entwicklung der Pünktlichkeit informiert werden. Sie können zudem die Einrichtung zur Simulation und Kommunikation von Entscheidungsmöglichkeiten nutzen.
Der bedingt durch einen Wetterumschwung zu erwartende Pünktlichkeitseinbruch wird daher über den Datenpool 6 automatisch umgehend an alle hiervon direkt betroffenen Prozessinhaber übermittelt, d. h. an die nationalen Computerverbundsysteme der Flugsicherungen, der Flughafen-Computerverbundsysteme 3 der betroffenen Flughafenbetreiber, der an dem betroffenen Flughafen operierenden Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsysteme 4 der Airlines und gegebenenfalls die Service-Computerverbundsysteme 5 von Dienstleistern für die oben genannten Prozessinhaber. Über die Einrichtung können dann in gegenseitiger Absprache computergestützt und automatisiert Lösungsmöglichkeiten simuliert und zwischen indirekten Prozessinhabern abgestimmt werden. Indirekte Prozessinhaber sind beispielsweise die Flugsicherung und Flughafenbetreiber und eventuell auch andere von den Entscheidungen betroffenen Fluglinien (zum Beispiel bei Zubringerflügen), die nicht am betroffenen Flughafen operieren. Aus dem Datenpool 6 erhält die Flugsicherung 2 im Schritt 2 dann eine neue Kapazitätsprognose und reduziert im Schritt 3 den Flugverkehr für den betroffenen Flughafen. Im Schritt 4 werden dann die betroffenen Prozessinhaber informiert, d. h. die Flughafenbetreiber und Airlines durch Übermittlung der Informationen an die Flughafen-Computerverbundsysteme 3 und Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsysteme 4.
Daraufhin haben die betroffenen Prozessinhaber, beispielsweise die Fluglinienbetreiber, die Möglichkeit, Prioritäten für die einzelnen Flüge bekannt zu geben. Dies erfolgt im Schritt 5 durch Absendung von korrigierenden Steuersignalen von den Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsystemen 4 an den Datenpool 6, von dem korrigierende Steuersignale an die übergeordneten Computerverbundsysteme 1 bis 3 weitergeleitet werden. Die anderen betroffenen Flughafenbetreiber haben dann die Möglichkeit, über ihre Flughafen-Computerverbundsysteme 3 im Schritt 6 ihr Einverständnis mit den durch die Prioritäten angepassten Steuerungsentscheidungen zu geben. Daraufhin werden die teilhabenden Prozessinhaber im Schritt 7 informiert, d. h. die direkt betroffenen Flughafen-Computerverbundsysteme 3n der Flughäfen und der nationalen Computerverbundsysteme 2 der betroffenen Flugsicherung sowie das zentrale Computerverbundsystem 1 der europäischen Flugsicherung CFMU. Diese setzt dann abschließen im Schritt 8 die Flugplanänderung in Kraft, die unmittelbar Auswirkungen auf die betroffenen Luftfahrzeuge hat. Die Flugplanänderung führt nämlich dann dazu, dass Start-, Landung- und/oder Flugroute bzw. Flugzeit durch den Flugplan als Steuerungsgröße geändert werden.
Der tatsächliche Informations- und Entscheidungsfluss ist im Einzelfall vom auftretenden Problem abhängig. Mit der Einrichtung PLVPC ist es für die betroffenen Prozessinhaber möglich, auf eine gemeinsame Kommunikationsplattform zuzugreifen und über die Einrichtungen Steuerungsentscheidungen zu fällen. Dabei kann jeder Prozessinhaber seine Vorstellung bezüglich der zu machenden Änderung im Vorfeld dadurch simulieren, dass er über die Erfindung auf interne und externe Prognosewerkzeuge 8 Zugriff erhält. Externe Prognosewerkzeuge 8 werden von den jeweiligen Prozessinhabern zur Verfügung gestellt und sind über eine gemeinsame Schnittstelle durch die Einrichtung erreichbar. Hierzu gehören zum Beispiel Prognosen der Luftlinienbetreiber hinsichtlich des Abfertigungsstatus des jeweiligen Flugzeuges, Prognosen hinsichtlich der Auslastung der Terminals und der Taxizeiten seitens des Flughafenbetreibers, wie auch Kapazitäts- und Pünktlichkeitsprognosen, die am besten bei der Flugsicherung aufgehoben sind. Welche Prozessinhaber über welche Prognosewerkzeuge 8 verfügen kann von Flughafen zu Flughafen variieren. Entscheidend ist, dass die Prognosewerkzeuge 8 über die Einrichtung erreichbar und ihre Ergebnisse somit für jeden Prozessinhaber verfügbar sind.

Claims

Einrichtung zur Steuerung von Luftfahrzeugen in einem kontrollierten Luftraum mit einer Mehrzahl von hierarchisch organisierten Computerverbundsystemen (1–5), die mit jeweils mindestens einem übergeordneten und/oder untergeordneten Computerverbundsystem (1–5) vernetzt und zur Steuerung spezialisierter Prozesse bei der Abwicklung des Luftverkehrs vorgesehen sind, insbesondere zur Steuerung und Planung des Luftverkehrs in dem kontrollierten Luftraum und Teilen davon, zur Steuerung der Luftfahrzeuge auf Flughäfen und zur Organisation der für einen Flug eines Luftfahrzeuges erforderlichen Prozesse, wobei die Computerverbundsysteme (1–5) zur Steuerungssignalerzeugung und zum Steuerungssignalausstausch so ausgebildet sind, dass den Flug eines Luftfahrzeuges beeinflussende Steuerungsentscheidungen (E) eines hierarchisch übergeordneten Computerverbundsystems (1–4) mindestens an die mit der Steuerung, Planung und/oder Organisation des betreffenden Luftfahrzeuges betrauten untergeordneten Computerverbundsysteme (2–5) übermittelt werden und von diesen Computerverbundsystemen (2–5) korrigierende Steuersignale zur möglichen Anpassung von Steuerungsentscheidungen an eine für den von dem jeweiligen untergeordneten Computerverbundsystem (2–5) gesteuerten Prozess bevorzugte Steuerungsentscheidung an das jeweils übergeordnete Computerverbundsystem (1–4) rückübermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur dezentralisierten Steuerungsentscheidungsfindung derart eingerichtet ist, dass alle in einen Entscheidungsprozess involvierten Prozessinhaber zunächst untereinander Lösungen für Steuerungsentscheidungen aushandeln und anschließend Änderungsanforderungen durch Erzeugung und Übermittlung von Anfragen nach Steuerungsentscheidungen von untergeordneten Computerverbundsystemen (2–5) der involvierten Prozessinhaber an jeweils übergeordnete Computerverbundsysteme (1–4) weiterleiten und Anpassungen der damit ausgelösten Steuerungsentscheidungen in den übergeordneten Computerverbundsystemen (1–4) durch korrigierende Steuersignale veranlasst werden.
Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein allen anderen Computerverbundsystemen (1–5) übergeordnetes zentrales Computerverbundsystem (1) zur Steuerung des Luftverkehrs in einem kontrollierten supranationalen Luftraum, eine Mehrzahl von dem zentralen Computersystem (1) direkt untergeordneten nationalen Computerverbundsystemen (2) zur Steuerung des Luftverkehrs in einem jeweiligen nationalen Luftraum, eine Mehrzahl von jeweils einem nationalen Computerverbundsystem (2) direkt untergeordneten Flughafen-Computerverbundsystemen (3) zur Steuerung der Luftfahrzeuge auf einem jeweiligen Flughafen und zur Anflugsteuerung, und eine Mehrzahl von jeweils mindestens einem Flughafen-Computerverbundsystem (3) direkt untergeordneten Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsystemen (4) von Luftfahrzeugbetreibern zur Planung, Steuerung und Abfertigung der dem jeweiligen Luftfahrzeugbetreiber zugeordneten Luftfahrzeuge.
Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Service-Computerverbundsystemen (5), die Luftfahrzeugbetreiber-Computerverbundsystemen (4) untergeordnet und zur Steuerung und Abwicklung von spezialisierten Diensten in Verbindung mit der Abfertigung von Luftfahrzeugen vorgesehen sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Computerverbundsysteme (1–5) zur Erstellung von Prognosen über die Auswirkungen von Steuerungseingriffen auf den Luftverkehr in Abhängigkeit von den an die untergeordneten Computerverbundsysteme (2–5) übermittelten Steuerungsentscheidungen und von an die übergeordneten Computerverbundsysteme (1–4) übermittelten korrigierenden Steuerungssignale und/oder Anfragen nach Steuerungsentscheidungen ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Computerverbundsysteme (1–5) zur Erstellung von Prognosen der Luftfahrzeugbetreiber hinsichtlich des Abfertigungsstatus von ausgewählten Luftfahrzeugen, von Prognosen der Flughafenbetreiber hinsichtlich der Auslastung von Terminals und/oder von Taxizeiten, und/oder von Prognosen hinsichtlich der Kapazitätsauslastung und Pünktlichkeit des Luftverkehrs ausgebildet sind.