DE102007043025A1 - Airport operating method, involves outputting control signals corresponding to passages such that tractor is coupled to aircraft and/or moved from surface to another surface for conveying actual condition of airport to optimal condition - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Flughafens, der mindestens zwei Flugzeugschlepper, Endpunkte in Form von mindestens einer Flugzeug-Standfläche und mindestens einer Flugzeugschlepper-Standfläche für die Flugzeugschlepper, Bewegungsflächen in Form von einer Piste, die ein erstes Ende und ein zweites Ende besitzt, mindestens einer Rollbahn zwischen der Flugzeug-Standfläche und der Piste und mindestens einer Zubringerstrecke für die Flugzeugschlepper, Kreuzungspunkte zwischen Bewegungsflächen und eine Leiteinrichtung zum Steuern der Flugzeugschlepper umfasst. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen solchen Flughafen.The Invention relates to a method for operating an airport, the at least two aircraft tugs, endpoints in the form of at least one Aircraft stand area and at least one aircraft tug stand area for the aircraft towers, movement areas in Form of a runway that has a first end and a second end, at least a runway between the aircraft floor space and the Runway and at least one feeder route for the aircraft towers, crossing points between movement surfaces and a guide to Controlling the aircraft tug includes. According to one second aspect, the invention relates to such an airport.
Ein
gattungsgemäßer Flughafen und ein Verfahren zum
Betreiben eines Flughafens sind aus der
Ein ähnliches
System ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden. Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren zum Betreiben eines gattungsgemäßen Flughafens mit den Schritten:
- (a) Modellieren des Flughafens als Petri-Netz, wobei (i) die Endpunkte und die Kreuzungspunkte als Plätze, (ii) die Bewegungsflächen, die Flugzeugschlepper und Flugzeuge als Marken und (iii) Bewegungen der Flugzeugschlepper als Übergänge der zugeordneten Marke von einem Platz zu einem anderen Platz modelliert werden,
- (b) Erfassen eines aktuellen Zustands des Flughafens,
- (c) Darstellen des aktuellen Zustands im Petri-Netz,
- (d) Errechnen eines Erreichbarkeitsgraphen aus dem Petri-Netz ausgehend von dem aktuellen Zustand,
- (e) Überprüfen der Erreichbarkeitsgraphen auf kritische Zustände
- (f) gegebenenfalls Sperren von Übergängen, die zu dem kritischen Zustand führen,
- (g) aus den verbleibenden, erlaubten Übergängen Ermitteln einer Folge von Übergängen in einen optimalen zukünftigen Zustand,
- (h) Ausgeben von der Folge von Übergängen entsprechenden Steuersignalen, so dass mindestens einer der Flugzeugschlepper an ein Flugzeug ankoppelt und/oder sich von einer Bewegungsfläche zu einer anderen Bewegungsfläche bewegt, so dass sich der momentane Zustand des Flughafens in den optimalen zukünftigen Zustand ändert und
- (i) kontinuierliches Wiederholen der Schritte (b) bis (h).
- (a) modeling the airport as a Petri net, where (i) the endpoints and crossing points as places, (ii) the movement areas, the aircraft tugs and aircraft as brands, and (iii) aircraft tugs movements as transitions of the assigned mark from a place be modeled to another place,
- (b) detecting a current status of the airport,
- (c) representing the current state in the Petri net,
- (d) calculating an accessibility graph from the Petri net based on the current state,
- (e) checking the reachability graph for critical conditions
- (f) optionally blocking transitions leading to the critical condition,
- (g) determining, from the remaining allowed transitions, a sequence of transitions into an optimal future state,
- (h) outputting control signals corresponding to the sequence of transitions so that at least one of the aircraft tractors attaches to an aircraft and / or moves from one movement surface to another movement surface such that the current state of the airport changes to the optimal future state and
- (i) continuously repeating steps (b) through (h).
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch einen gattungsgemäßen Flughafen, bei dem die Leiteinrichtung eingerichtet ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.According to one second aspect, the invention solves the problem by a generic airport, wherein the guide is set up to carry out an inventive Process.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass drastische Treibstoffeinsparungen gegenüber dem Rollen mit Eigenantrieb erzielbar sind. Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße System zudem sehr flexibel, so dass beispielsweise Verspätungen von Flugzeugen aufgefangen werden können.Advantageous The invention is offset by drastic fuel savings the roles are self-propelled achievable. This is advantageous inventive system also very flexible, so that, for example, delays caught by aircraft can be.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Sicherheit des Verfahrens bzw. des Flughafens mathematisch nachweisbar ist. Es genügt daher auch den im Flugverkehr gängigen, hohen Sicherheitsanforderungen. Vorteilhaft ist zudem, dass das System leicht rekonfigurierbar ist. Sollte beispielsweise die Zahl der pro Zeiteinheit zu schleppenden Flugzeuge variieren, so können mehr bzw. weniger Flugzeugschlepper eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das System im Rahmen eines Testbetriebs teilautonom betrieben werden kann, wobei die Steuersignale an einen Bediener des Flugzeugschleppers abgegeben werden, der eine zusätzliche Plausibilitätsprüfung der auszuführenden Bewegung des Flugzeugschleppers durchführen kann. Vorteilhaft ist zudem, dass Unfälle durch Lotsenfehler oder Pilotenfehler weitgehend ausgeschlossen sind. Das System vereinfacht zudem die Arbeit der Lotsen.Especially It is advantageous that the safety of the process or the airport is mathematically detectable. It is therefore sufficient for the In air traffic common, high security requirements. Advantageous In addition, the system is easily reconfigurable. For example the number of aircraft to be towed per unit time varies, so more or less aircraft tugs can be used become. Another advantage is that the system is in the frame a test operation can be operated teilautonom, the Issued control signals to an operator of the aircraft tractor which will be an additional plausibility check perform the movement to be performed by the aircraft tractor can. Another advantage is that accidents due to pilot error or pilot errors are largely excluded. The system is simplified also the work of the pilots.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem aktuellen Zustand des Flughafens die Gesamtheit aller Marken verstanden. Das Erfassen des aktuellen Zustands kann beispielsweise über Sensoren oder Personen erfolgen. Beispielsweise können Sensoren in den Bewegungsflächen vorhanden sein, die detektieren, ob sich ein Flugzeug oder ein Flugzeugschlepper auf der jeweiligen Bewegungsfläche befindet. Derartige Sensoren können beispielsweise Radar- oder Funk-Sensoren sein.In the present description under the current state of the airport the Totality of all brands understood. The detection of the current state can be done for example via sensors or people. For example, sensors may be present in the movement surfaces, which detect whether an aircraft or an aircraft tractor is located on the respective movement surface. Such sensors may be radar or radio sensors, for example.
Unter dem Darstellen des aktuellen Zustands im Petri-Netz wird insbesondere verstanden, dass die Gesamtheit aller Marken der Flugzeugschlepper den Plätzen zugeordnet wird, auf denen sich die den Marken zugeordneten Flugzeugschleppern gerade befinden. Unter dem Errechnen des Erreichbarkeitsgraphen aus dem Petri-Netz ausgehend von dem aktuellen Zustand, wird der entsprechende Vorgang gemäß der Petri-Netz-Theorie verstanden. Insbesondere werden für alle möglichen Übergänge die auf Grund der Übergänge erreichbaren Zustände des Flughafens errechnet, wobei der Erreichbarkeitsgraph eine Tiefe von n hat. Das bedeutet, dass n sukzessive Übergänge nach dem aktuellen Zustand berücksichtigt werden. Die Tiefe n hängt maßgeblich von der zur Verfügung stehenden Rechenleistung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Rechenanlage zur Verfügung. Je größer die Tiefe n, desto vorteilhafter ist das Verfahren. Besonders günstig ist es, wenn die Tiefe n größer ist als fünfzig und beispielsweise kleiner als einhundert.Under the representation of the current state in the Petri net becomes particular understood that the totality of all brands of aircraft tractors assigned to the squares on which the marks aircraft tugs are currently located. Under the calculation of the accessibility graph from the Petri net, starting from the current state, the corresponding process is in accordance with the Petri net theory understood. In particular, for all possible transitions due to the transitions reachable states of Airport calculated, the reachability graph a depth of n has. This means that n successive transitions be considered according to the current state. The depth n depends significantly on the available standing computing power for implementing the inventive Procedure used computer system available. The bigger the depth n, the more advantageous the process. Very cheap it is when the depth n is greater than fifty and for example, less than one hundred.
Unter dem Überprüfen des Erreichbarkeitsgraphen auf kritische Zustände ist insbesondere zu verstehen, dass die im Erreichbarkeitsgraphen kodierten Zustände daraufhin überprüft werden, ob für einen solchen Zustand die Sicherheit des Betriebs des Flughafens gefährdet ist oder ob er zu einem Deadlock führt. Ein derartiger Deadlock ergibt sich beispielsweise dann, wenn zwei Flugzeugschlepper sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen und im weiteren Verlauf die gleiche Bewegungsfläche benutzen müssten. Ein kritischer Zustand ist damit insbesondere ein solcher Zustand des Flughafens, der geltenden Flugsicherheitsregeln widersprechen würde oder bei dem sich Fahrzeuge wie Flugzeuge und Flugzeugschlepper gegenseitig blockieren würden.Under checking the reachability graph critical states is to be understood in particular that The states encoded in the reachability graph are then checked whether for such a condition the safety of the Operation of the airport is at risk or if he is at a deadlock leads. Such a deadlock results, for example then when two aircraft tugs are in opposite directions move and in the course of the same movement area would have to use. A critical state is thus in particular such a state of the airport, the valid aviation safety rules would contradict or involve vehicles such as aircraft and aircraft tugs would block each other.
Unter dem Sperren von Übergängen, die zu dem kritischen Zustand führen, ist insbesondere zu verstehen, dass verhindert wird, dass im weiteren Verfahren ein Steuersignal erzeugt wird, auf Grund dessen sich Flugzeugschlepper so bewegen würden, dass ein kritischer Zustand eintritt. Zur Ermittlung des optimal zukünftigen Zu stands wird beispielsweise eine, im Prinzip beliebige, Bewertungsfunktion verwendet, die jedem Übergang einen Wert zuordnet. Eine derartige Bewertungsfunktion ist beispielsweise der Kostenaufwand für den Übergang oder die Rollzeit.Under the locking of transitions leading to the critical State lead, in particular, to understand that prevents is that in the further process, a control signal is generated, due to which aircraft tugs would move so that a critical condition occurs. To determine the optimally future To stands, for example, a, in principle arbitrary, evaluation function which assigns a value to each transition. Such Evaluation function is, for example, the cost of the transition or the roll time.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Flughafen als farbiges Petri-Netz modelliert, da dieses Beschreibungsmittel eine kompakte Darstellungsform und eine hierarchische Strukturierung sowie eine automatische Analyse gewährleistet.In In a preferred embodiment, the airport is called colored Petri net modeled as this descriptive means a compact presentation and hierarchical structuring and automatic analysis.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Erfassen des aktuellen Zustands automatisch durchgeführt, insbesondere indem die Flugzeugschlepper absolute oder relative Koordinaten per Funk an eine Zentrale übermitteln. Möglich ist beispielsweise, dass die Flugzeugschlepper über eine Triangulationspeilung zu fest auf dem Flughafen angeordneten Sendern ihre relative Position zu diesen Sendern bestimmen. Alternativ oder additiv bestimmen die Flugzeugschlepper ihre absoluten Koordinaten durch ein satellitengestütztes Navigationssystem.According to one preferred embodiment, the detection of the current State automatically performed, in particular by the Aircraft towers transmit absolute or relative coordinates by radio to transmit a central office. For example, it is possible that the aircraft tractors via a triangulation bearing too fixed at the airport stations arranged their relative position determine to these channels. Alternatively or additively determine the Aircraft tugs their absolute coordinates through a satellite Navigation system.
Bevorzugt hat die Folge von Übergängen eine Tiefe von 50 oder mehr Übergängen, um so eine ausreichende Projektion in die Zukunft zu ermöglichen. Dies ist jedoch abhängig von der Flughafentopologie. Je größer die Tiefe ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der ermittelte optimale zukünftige Zustand sich auch nach längerer Zeit im Rückblick als optimale Wahl herausstellt. Je geringer die Tiefe hingegen ist, desto weniger Rechenleistung wird benötigt.Prefers the sequence of transitions has a depth of 50 or more transitions, so a sufficient To enable projection into the future. This is however depending on the airport topology. The bigger the depth is, the greater the probability that the determined optimal future state also After a long time in retrospect as an optimal choice it turns. The lower the depth, the less Computing power is needed.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ermitteln des optimalen zukünftigen Zustands die Schritte eines Errechnens einer Bewertungszahl, die einen Kostenaufwand und/oder einen Zeitbedarf für den Übergang kodiert, für alle Übergänge, eines Aufsummierens aller Bewertungszahlen für alle Übergänge, die zu einem Zustand höchster Tiefe führen, so dass eine Zustands-Bewertungszahl erhalten wird, und eines Auswählens eines Zustands minimaler Zustands-Bewertungszahl als optimalen zukünftigen Zustand. Vorteilhaft hieran ist, dass das Verfahren so mit einer hohen Gewissheit nur wenig von einem hinsichtlich Kostengesichtspunkten optimalen Verfahren abweicht.In a preferred embodiment comprises determining of the optimal future state, the steps of calculating a rating number that represents a cost and / or a time requirement coded for the transition, for all transitions, summing up all rating numbers for all transitions, which lead to a state of highest depth, so a condition score is obtained and a select a state of minimum state score as optimal future Status. An advantage of this is that the method so with a high certainty only a little from a cost point of view deviates from optimal method.
Um einerseits hinreichend schnell auf Änderungen reagieren zu können und andererseits mit einer vergleichsweise geringen Rechenleistung auszukommen, werden die Schritte (b) bis (h) bevorzugt ereignisabhängig und/oder in einem zeitlichen Abstand von mehreren Minuten wiederholt.Around on the one hand react quickly enough to changes to be able to and on the other hand with a comparatively small Computing power to get along, the steps (b) to (h) are preferred depending on the event and / or at a time interval of repeated for several minutes.
Die Flugzeugschlepper können besonders effektiv und flexibel eingesetzt werden, wenn die Steuersignale per Funk an die Flugzeugschlepper übermittelt werden. Um Störsignale und Sabotageversuche zu verhindern, sind die Steuersignale bevorzugt kodiert.The Aircraft tractors can be particularly effective and flexible be used when the control signals transmitted by radio to the aircraft tractors become. To prevent interference and sabotage attempts, the control signals are preferably coded.
Um eine Wartezeit von Flugzeugen auf einen zugeordneten Flugzeugschlepper zu minimieren, umfasst eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens die Schritte eines Erfassens eines Landezeitpunkts eines Flugzeugs im Landeanflug auf die Piste und eines Sperrens von Übergängen, die zu einem Zustand führen, in dem zum Landezeitpunkt kein Flugzeugschlepper zum Schleppen des Flugzeugs von der Piste weg zur Verfügung steht.To wait for a plane A preferred embodiment of the method includes the steps of detecting a landing time of an aircraft approaching the runway and blocking transitions that result in a condition in which no aircraft tug for towing the aircraft away from the runway at landing time is available.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßer Flughafen mindestens zwei Flugzeugschlepper, die jeweils ein Chassis, einen Motor und eine Koppelvorrichtung zum Ankoppeln des Flugzeugschleppers an ein Fahrwerk eines Flugzeugs umfassen, wobei die Koppelvorrichtung über eine Schnellmontagevorrichtung an dem Chassis befestigt ist und einen Hauptfahrwerksadapter zum Verbinden mit einem Hauptfahrwerk des Flugzeugs und einen Bugfahrwerksadapter zum Verbinden mit einem Bugfahrwerk des Flugzeugs umfasst. Alternativ kann der Schlepper aus separaten, selbstfahrenden Modulen zusammengesetzt werden, die über Kupplungen aneinandergekoppelt sind. Der Flugzeugschlepper ist also bevorzugt modular aufgebaut, so dass er für den jeweiligen Einsatzzweck, beispielsweise auf eine Masse des abzuschleppenden Flugzeugs abgestimmt werden kann. Es ist zudem möglich, den Flugzeugschlepper auf unterschiedliche Geometrien von Haupt- bzw. Bugfahrwerk und deren Orientierung relativ zueinander abzustimmen.In a preferred embodiment comprises an inventive Airport at least two aircraft tractors, each with a chassis, a motor and a coupling device for coupling the aircraft tractor to a landing gear of an aircraft, wherein the coupling device via a quick-mounting device is attached to the chassis and a main landing gear adapter for connecting to a main landing gear of the aircraft and a nose gear adapter for connecting to a Nose gear of the aircraft includes. Alternatively, the tug be composed of separate, self-propelled modules over Couplings are coupled together. The aircraft tug is so preferably modular, so that he for each Purpose, for example, to a mass of the towed aircraft can be coordinated. It is also possible the aircraft tug on different geometries of main or nose gear and their Orientation relative to each other.
Um auch die Motorleistung anpassen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass ein oder mehrere selbstfahrende Motormodule mit ihrem Chassis zwischen Bugfahr werksmodul und Hauptfahrwerksmodul eingekoppelt werden. Zur erhöhten Automatisierung ist der Flugzeugschlepper zudem bevorzugt selbstfahrend ausgebildet.Around also to be able to adjust the engine power is preferred provided that one or more self-propelled motor modules with its chassis between the buggy module and the main landing gear module be coupled. For increased automation is the Aircraft tractor also preferably self-propelled.
Um jederzeit den Zustand des Flughafens erfassen zu können, umfassen einzelne, insbesondere aber alle Bewegungsflächen vorteilhafterweise Sensoren zum Erfassen von Flugzeugschleppern.Around be able to record the condition of the airport at any time, include individual, but especially all movement surfaces Advantageously, sensors for detecting aircraft tugs.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigtin the The invention is based on exemplary embodiments explained in more detail. It shows
Der
Flughafen
Bei
dem Flughafen
Die
Flugzeugschlepper können auf unterschiedliche Art realisiert
werden. Beispiele sind schienengebundene Flugzeugschlepper mit Diesel-, Gas-
oder Elektromotoren. Möglich ist auch, die Flugzeugschlepper
Transitionen,
in Petrinetzen als Rechtecke dargestellt, repräsentieren
die Übergänge zwischen den Plätzen. In
der Flughafentopologie bilden sie die Bewegungsflächen
(Pisten, Rollbahnen, ...) ab. Die gerichteten Kanten, als Verbindungslinien
zwischen Plätzen und Transitionen, geben die möglichen
Bewegungsrichtungen der Flugzeuge und Flugzeugschlepper über
die Bewegungsflächen (Transitionen) von Kreuzungspunkt/Standfläche
(Platz) zu Kreuzungspunkt/Standfläche (Platz) an. Flugzeuge
und Flugzeugschlepper werden als Marken repräsentiert. So
bedeutet beispielsweise die Markierung
Wichtig
ist die dem Petri-Netz inhärente Ressourcenbeschränkung
und die formal abzuleitende Analyse der Erreichbarkeit aller möglichen
Systemzustände. Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die Möglichkeit
der hierarchischen Strukturierung der Petri-Netze für komplexe
Systeme über Subnetze. In
Im Folgenden werden die Schritte zur Konstruktion eines Petri-Netzes zum modellieren des Flughafens und dessen operationelle Steuerung im Einzelnen dargestellt. In einem ersten Schritt wird eine Analyse des Beschreibungsgegenstands Bodenverkehrssystem vorgenommen. In einem zweiten Schritt folgt die Formulierung des Beschreibungsgegenstands anhand einer systemtheoretischen Darstellung. In einem dritten Schritt erfolgt die Formalisierung des Beschreibungsgegenstands unter Verwendung farbiger Petri-Netze. Im Einzelnen werden die folgenden Schritte abgearbeitet:
- 1. Festlegung eines Netzwerkes von Wegstrecken und Kreuzungspunkten zur Beschreibung der Bodenverkehrsflüsse auf den Flughafen. (a) Die Bewegung (Schleppen) über ein Wegstück wird als Prozess im Petri-Netz durch das Schalten einer Transition beschrieben. (b) Das Erreichen eines Kreuzungspunktes als Prozesszustand wird durch die Belegung eines Platzes mit einer Marke beschrieben.
- 2. Festlegen von Regeln zur Benutzung der Wegstrecken durch Flugzeuge, dies umfasst Nutzungsstrategien (z. B. Nutzung in eine Richtung oder in beide Richtungen) und Ressourcenbeschränkungen (z. B. Nutzungsobergrenzen). (a) Wegstücke werden als Ressourcen verstanden und durch Marken ihre Auslastung im Petri-Netz repräsentiert. Art und Umfang der verfügbaren Markierungen beschreiben die Nutzungsart der Wegstücke. (b) Frei verfügbare Wegstücke befinden sich in einem Ressourcenspeicher und stehen den Verkehrsobjekten zur Nutzung zur Verfügung. Ressourcenspeicher werden im Petri-Netz als Plätze realisiert.
- 3. Erfassung möglicher Flugzeuge und deren für den Transport relevanten Eigenschaften (z. B. Gewichtsklasse). (a) Flugzeuge sind die dynamischen Objekte im Flughafenbodenverkehrsprozess und werden durch Marken repräsentiert. (b) Durch Färbung (Attributierung) der Marken erfolgt die Zuweisung von Eigenschaften, wie z. B. die Gewichtsklasse eines Flugzeugs
- 1. Definition of a network of routes and intersections describing the ground traffic flows to the airport. (a) Movement (towing) over a span is described as a process in the Petri net by switching a transition. (b) Achieving a crossing point as a process state is described by occupying a place with a mark.
- 2. Establish rules for the use of the routes by aircraft, including usage strategies (eg unidirectional or bi-directional use) and resource constraints (eg usage limits). (a) Distances are understood as resources and brands represent their utilization in the Petri net. The nature and extent of the available markings describe the usage of the way pieces. (b) Freeways are located in a resource repository and are available for use by the traffic objects. Resource storages are realized in the Petri net as places.
- 3. Recording of possible aircraft and their relevant properties for transport (eg weight class). (a) Aircraft are the dynamic objects in the airport ground handling process and are represented by brands. (b) By staining (attribution) of the marks, the assignment of properties, such as. B. the weight class of an aircraft
Ableitung der Anforderungen an den automatisierten Flughafentransport:Derivation of the requirements for automated airport transportation:
- 4. Einführung von Flugzeugschleppern und Festlegung der Anforderungen an diese (a) Flugzeugschlepper sind Transportressourcen im System und werden als Marken repräsentiert. (b) Durch Färbung der Marken erfolgt die Zuweisung von Eigenschaften, wie z. B. Gewichtsklasse der transportierbaren Flugzeuge. (c) Die Verwendung unterschiedlicher Flugzeugschlepper für den Schleppprozess unterschiedlicher Flugzeuggewichtsklassen kann durch Verwendung unterschiedlicher Schlepperleistungsklassen oder durch Zusammenkoppeln mehrerer standardisierter Motor-Module realisiert werden.4. Introduction of aircraft tugs and defining the requirements for them (a) Aircraft tug are transport resources in the system and are represented as brands. (B) By coloring the marks, the assignment of properties, such as B. Weight class of transportable aircraft. (C) The use of different aircraft tugs for the towing process of different aircraft weight classes can by using different tractor performance classes or realized by coupling together several standardized motor modules become.
- 5. Identifikation geeigneter Flugzeugschlepper-Standflächen, Festlegung Menge und Fassungsvermögen. (a) Flugzeugschlepper-Parkplätze sind Ressourcenspeicher (Speicher für Flugzeugschlepper) und werden als Platz im Petri-Netz dargestellt.5. Identification of suitable aircraft tractors, Determining quantity and capacity. (a) Aircraft tug parking are resource stores (storage for aircraft tractors) and are represented as a place in the Petri net.
- 6. Identifikation notwendiger Unterstützungsprozesse, wie z. B. einer Verbindung von Flugzeug und Flugzeugschlepper. (a) Der Kopplungsvorgang von Flugzeug mit Flugzeugschlepper ist ein Prozess und wird durch das Schalten einer Transition beschrieben. Das Ergebnis ist die Verschmelzung von zwei Marken zu einer Produktmenge. (b) Die Zurverfügungstellung von Flugzeugschleppern (Fahrt zur Kopplungsstelle) als Prozess wird ebenfalls durch das Schalten einer Transition beschrieben.6. identification of necessary support processes, such. B. a connection of aircraft and aircraft tractor. (a) The coupling process of aircraft with aircraft tractors is a process and is described by the switching of a transition. The result is the merger of two brands into one product. (b) The provision of aircraft tugs (trip to the coupling point) as a process is also described by switching a transition.
Ein
entscheidender Aspekt für die Operateure des Bodentransportsystems,
die bei fortschreitender Automatisierung zunehmend eine Überwacherrolle
(supervisory control) einnehmen, ist die rechtzeitige Feststellung
von kritischen Systemzuständen. Dies geschieht durch kontinuierliche
Berechnung des so genannten Erreichbarkeitsgraphen. Erreichbarkeitsgraphen,
die sich automatisch aus dem Petri-Netz generieren lassen, bilden
ereignisdiskret alle Varianten im Verkehrsverlauf ab, die sich im
Petri-Netz bei einem gegebenen Flugzeug-Flugzeugschlepper-Szenario
ereignen können. In der
Ein Erreichbarkeitsgraph bildet vom aktuellen Zeitpunkt ausgehend alle möglichen Alternativen im Verkehrsablauf ab. Es können optimale Verlaufspfade identifiziert, ausgewählt und umgesetzt werden, oder kritische Pfade ausgemacht und frühzeitig ausgeschlossen werden.One Reachability graph forms all of them based on the current time possible alternatives in the traffic flow. It can optimal traversal paths identified, selected and implemented or critical paths are identified and excluded early become.
Die Möglichkeit einer sich periodisch wiederholenden Erreichbarkeitsanalyse ermöglicht das Einspeisen sich ändernder Prozessdaten in das ablaufende Szenario.The Possibility of a periodically recurring accessibility analysis Allows input of changing process data in the expiring scenario.
Für jeden Zeitpunkt kann der Zustand des Flughafens beispielsweise in Form eines Graphen oder in Form einer dazu äquivalenten Matrix formuliert werden. Aus diesem aktuellen Zustand können sich in der Regel eine Vielzahl anderer Zustände ergeben, beispielsweise indem ein Flugzeug und/oder ein Flugzeugschlepper von einer Position zu einer anderen Position bewegt werden. Alle möglichen, so entstehenden Zustände, werden in einem Erreichbarkeitsgraphen dargestellt. Das Vorgehen zum Erstellen eines Erreichbarkeitsgraphen aus einem Petri-Netz kann Standard-Literatur entnommen werden.For At any time, for example, the state of the airport can be in Form of a graph or in the form of an equivalent Matrix formulated. Out of this current state can become usually a variety of other states arise, for example by placing an aircraft and / or an aircraft tug from one position be moved to another position. All possible, states that emerge in a reachability graph shown. The procedure for creating a reachability graph Standard literature can be taken from a Petri net.
Alle
in dem Erreichbarkeitsgraphen von
Durch
das Einführen von Randbedingungen und Einschränkungen,
wie beispielsweise der Positionierung und Wegzuweisung der Flugzeugschlepper,
im Petri-Netz, wird der Umfang des Erreichbarkeitsgraphen auf den
optimalen Transportverlauf eingeschränkt Auf Grund des
Sperrens von Übergängen in kritische Zustände
wird sichergestellt, dass der Flughafen stets nur sichere Zustände
annehmen kann. Nachdem der optimale zukünftige Zustand
ermittelt ist, werden die Transitionen, die zu dem optimal zukünftigen
Zustand führen, aus dem Erreichbarkeitsgraphen extrahiert.
Anschließend werden per Funk über eine Funkanlage
Der
Flughafen
Es
verbleiben in dem in
Die Überwachung des Systemszustands des Flughafens, dass heißt, der anfliegenden, landenden und startenden Flugzeuge sowie der Flugzeugschlepper erfolgt mittels eines Bodenverkehrsüberwachungssystems mit Datenfusion (ASMGCS, Advanced Surface Movement Guidance and Control System), dessen Informationen die Grundlage für die Petri-Netz-Systemsteuerung liefert. Kritische Situationen, wie beispielsweise Runway Incursions, werden vermieden, da sämtliche Verkehrsabläufe in der Hand der Überwachungszentrale in Form eines virtuellen Towers liegen. Dadurch sind Pilotenfehler unmöglich, wie beispielsweise ein unzulässiges Rollen auf eine nicht freigegebene Piste auf Grund Unkenntnis der örtlichen Gegebenheiten oder fehlerhafter Kommunikation.The supervision system state of the airport, that is, the approaching, landing and takeoff aircraft and the aircraft tug takes place by means of a ground traffic monitoring system with data fusion (ASMGCS, Advanced Surface Movement Guidance and Control System), whose information is the basis for the Petri net control panel supplies. Critical situations, such as runway incursions, are avoided because all traffic flows in the hands of the monitoring center in the form of a virtual Towers are lying. This makes pilot mistakes impossible, like for example, an unallowable roll on an unreleased Piste due to ignorance of local conditions or faulty communication.
Die
Flugzeuge
Mindestens
ein selbstfahrendes Motormodul
- 1010
- FlughafenAirport
- 1212
- Flugzeugschlepperaircraft tractor
- 1414
- Flugzeug-StandflächeAircraft stand area
- 1616
- Flugzeugschlepper-StandflächeAircraft tractor-footprint
- 1818
- erste Pistefirst piste
- 2020
- erstes Endefirst The End
- 2222
- zweites Endesecond The End
- 2424
- zweite Pistesecond piste
- 2626
- erstes Endefirst The End
- 2828
- zweites Endesecond The End
- 3030
- Rollbahnrunway
- 3232
- Vorfeldadvance
- 3434
- virtueller Towervirtual Tower
- 3636
- Fahrbahnsystemtrack system
- 3838
- Flugzeugplane
- 4040
- Petri-NetzPetri net
- 4242
- Erreichbarkeitsgraphreachability graph
- 4444
- Funkanlageradio system
- 4646
- Sensorsensor
- 4848
- kritischer Zustandcritical Status
- 5050
- Kreuzcross
- 5252
- Steuersignalcontrol signal
- 5454
- Chassischassis
- 5656
- Motorengine
- 5858
- Koppelvorrichtungcoupling device
- 6060
- HauptfahrwerksadapterMain gear adapter
- 6262
- BugfahrwerksadapterBugfahrwerksadapter
- 6464
- Funkeinheitradio unit
- 6666
- elektrische Steuerungelectrical control
- 6868
- Positionssensorposition sensor
- 7070
- Kreuzungspunktecrossing points
- 7474
- optimaler Zustandoptimal Status
- nn
- Tiefedepth
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 2003/078250 A1 [0002] WO 2003/078250 A1 [0002]
- - US 5078340 [0003] - US 5078340 [0003]
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102007043025B4 (en) | 2013-05-23 |
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