FROM DIGITAL CONTROLLER TO MULTI-LEVEL-ATC

Kurzfassung

Die Flugverkehrskontrolle (ATC) steht vor einer großen Herausforderung, da mehr als 700 Fluglotsen in Europa fehlen und das Verkehrsaufkommen zunimmt. Um einen sicheren, geordneten und effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten, zielt der europäische Masterplan auf einen höheren Automatisierungsgrad ab, indem Routineaufgaben (einschließlich der Erteilung von Freigaben) der Automatisierung überlassen werden, während menschliche Lotsen Aufgaben übernehmen, die die Automatisierung nicht lösen kann. Ein Ansatz für einen höheren Automatisierungsgrad ist der digitale Controller des DLR. Der digitale Lotse besteht aus mehreren Komponenten wie Konflikterkennung, Flugbahnberechnung und Autokoordination. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Konzept des digitalen Lotsen theoretisch in der Lage ist, die Aufgabenlast des menschlichen Lotsen um etwa 40% zu reduzieren, wenn er als gemischtes Mensch-Digital-Lotsen-Team arbeitet. Es ist eine Studie geplant, um diesen Wert in einer Simulation mit menschlichen Controllern zu beweisen. Außerdem soll gezeigt werden, dass der digitale Lotse in der Lage ist, Sektoren mit unterschiedlichem Verkehr ganz ohne menschlichen Lotsen zu bearbeiten. Diese Validierungen beweisen die betriebliche Machbarkeit des digitalen Lotsen unter Beibehaltung der allgemeinen Arbeitsorganisation der Flugverkehrskontrolle. In diesem Beitrag wird das Konzept des digitalen Lotsen auf die mehrstufige Flugsicherung ausgeweitet. Unter der Annahme, dass der digitale Lotse grundsätzlich in der Lage ist, Routineaufgaben wie die einfache Konfliktlösung zu lösen, besteht keine Notwendigkeit, seinen Dienst auf einen bestimmten Bereich zu beschränken. Die mehrstufige Flugverkehrskontrolle sollte sich daher eher auf Unterstützungsebenen als auf Sektoren konzentrieren. Auf einer ersten ATC-Ebene übernehmen digitale Lotsen die meisten Sektoren und führen ihren Dienst durch einfache Konfliktlösung aus. Die zweite Ebene ist mit menschlichen Fluglotsen besetzt, die schnell übernehmen und mit geringfügigen Anpassungen Standardlösungen für den Verkehr anwenden können. Die zweite Ebene arbeitet ohne direkten Kontakt zu den Flugzeugen, statt geeignete Manöver zu definieren und die Ausführung an den digitalen Lotsen zu delegieren. Die dritte Ebene der Flugverkehrskontrolle ist mit erfahrenen menschlichen Fluglotsen besetzt, die in direktem Kontakt mit komplexen Flügen stehen und bei hoher Verkehrsdichte, erforderlicher Flugbahnoptimierung oder Notfällen individuell reagieren können. Das vorgeschlagene Konzept wird in diesem Beitrag auf der Grundlage eines digitalen ATC-Zwillings bewertet. Dazu werden aufgezeichnete Echtzeit-Flugdaten mit dem traditionellen Arbeitsmodell der Flugsicherung verknüpft und die Aufgabenlast für mehrere Sektoren als Basis berechnet. Die gleichen Daten werden mit dem Arbeitslastmodell der Multi-Level-ATC und einem einfachen digitalen Controller verarbeitet. Als Ergebnis wird sich zeigen, dass die erste Ebene mit den digitalen Lotsen in der Lage ist, einen Großteil des Verkehrsaufkommens zu bewältigen. Die Verkehrslast verteilt sich gleichmäßiger auf die menschlichen Fluglotsen, und nicht zuletzt ist der Einsatz von Fluglotsen mit dem höchsten Ausbildungs- und Schulungsstandard, der für die vorgeschlagene dritte Ebene erforderlich ist, nur für weniger als 10% des Verkehrs notwendig. Auf diese Weise wird ein völlig neuer Ansatz für die Organisation der Flugverkehrskontrolle geschaffen, bei dem das Verkehrsaufkommen von der Anzahl des erforderlichen Personals abgekoppelt wird.