Modelowanie ruchu lotniczego - symulowanie ruchu na trasach dolotowych IFR

Praca podejmuje istotny problem w zarządzaniu ruchem lotniczym: ocenę efektywności procedur dolotu do lotnisk. Opracowany przeze mnie model agentowy oddaje zasadnicze cechy ruchu lotniczego na trasach dolotu do lotnisk i stanowi kluczowy element niniejszej dysertacji. Model ten umożliwia zarówno jakościowe, jak i ilościowe analizy topologicznych struktur standardowych tras przylotów (STAR), które nadają strukturę przestrzeni powietrznej dla ruchu dolotoweo. STARy to procedury lotnicze, ustanowia się je w celu wspomagania kontrolerów ruchu lotniczego w zarządzaniu przepływem samolotów dolatujących do lotnisk, co za tym idzie, ułatwianiu kolejkowania tychże samolotów do lądowania. Moja Praca Magisterska składa się z dwóch części. Pierwsza część wprowadza terminologię i pojęcia niezbędne do zdefiniowania i zrozumienia omawianego problemu. Ta część zawiera również podsumowanie odpowiednich prac badawczych z dziedziny transportu i modelowania matematycznego procesów złożonych (takich jak ruch lotniczy, czy drogowy), które posłużyły jako inspiracja dla tej pracy. Na koniec przedstawiam STARsim, model, który stworzyłem, a następnie zaimplementowałem jako program komputerowy do symulacji ruchu lotniczego na STARach. Druga część rozprawy zawiera przykłady zastosowania STARsim. Przedstawiono dwa studia przypadków: jedno oceniające wydajność dwóch różnych koncepcji STARów dla tego samego lotniska, podczas gdy drugie porównuje różne strategie kontroli dla tego samego zbioru procedur STAR.

This study addresses a significant problem in air traffic management: evaluating arrival procedures within the context of their efficiency. An agent-based model I have developed captures the essential characteristics of arrival traffic and is a key component of this dissertation. This model enables both qualitative and quantitative analyses of the topological structures of Standard Terminal Arrival Routes (STARs), which govern the arrival traffic. STARs are procedures established to assist air traffic controllers in managing the flow of aircraft arriving at airports and facilitating their queuing for landing. The dissertation consists of two parts. The first part introduces the terminology and concepts necessary for defining and comprehending the discussed problem. This section also includes a summary of relevant research papers in transportation and mathematical modelling that served as foundational inspirations for this work. Finally, I present STARsim, a model I created and later implemented as a computer program to simulate air traffic on STARs. The second part of this dissertation provides examples of STARsim's application. Two case studies are presented: one evaluating the performance of two different STAR designs, while the other compares various control strategies for the same set of STAR procedures.