Entwicklung eines generischen Flughafen-Modells für die effizientere Makrokognitive Modellierung des Mensch-Maschine-Systems der Flughafenverkehrs-kontrolle mit farbigen Petri-Netzen

Kurzfassung

ZIEL: Das Ziel dieser Arbeit war es, durch ein generisches Flughafen-Modell eine Methode anzuwenden, um die Entwicklung von Lotsen-Modellen für verschiedene Flughäfen zu vereinfachen. HINTERGRUND: Die Aufgabe von Towerlotsen ist die Koordination der Bewegung von (Luft-) Fahrzeugen in der Luft und am Boden. Zur Analyse ihrer Arbeit und ihrer Entscheidungen werden kognitive Modelle entwickelt. Einen Ansatz dafür bieten makrokognitive Modelle auf der Basis farbiger Petri-Netze (Jensen & Kristensen, 2009), welche bestimmte Aspekte der Entscheidungsfindung und andere kognitive Komponenten von Lotsen und deren Einfluss auf das Gesamtsystem modellieren (z.B. Wether, 2006; Werther, Möhlenbrink & Rudolph, 2007; Smieszek, Manske, Hasselberg, Rußwinkel & Möhlenbrink, eingereicht). Da die Arbeit von Lotsen nicht losgelöst vom Flughafen und den darauf ablaufenden Prozessen betrachtet werden kann, muss zum Lotsen-Modell auch ein Flughafen-Modell erstellt werden. Der Anspruch an ein allgemein gültiges Lotsen-Modell ist, dass es nicht nur mit verschiedenen Verkehrssituationen umgehen, sondern auch mit un-terschiedlichen Flugplätzen interagieren kann, die sich in ihrer Auslegung und Komplexität unterscheiden. Bislang erfolgte die Modellierung der operativen Bereiche eines Flughafens individuell und entsprechend der räumlichen Struktur der Vorlage. Zur Anpassung des Modells an einen anderen Flughafen musste daher stark in die Struktur eingegriffen werden. Solche Veränderungen sind sehr zeitaufwendig und anfällig für Fehler. MODELL: Der hier vorgestellte Ansatz modelliert den Flughafen stattdessen entsprechend seiner funktionalen Struktur. Der Ansatz geht davon aus, dass an Flugplätzen nur wenige unterschiedliche Gruppen von Bereichen existieren (Stellplätze, Rollwege, Start-/Landebahnen, An- und Abflüge), die sich hinsichtlich ihrer Funktion und den damit verbundenen Aufgaben für den Lotsen unterscheiden. Demnach können verschiedene Flugplätze durch dieselbe Prozesslogik beschrieben werden. Die einzelnen Elemente eines spezifischen Flughafenlayouts und ihre Verbindungen untereinander unterscheiden sich hingegen. Sie werden in der Prozessstruktur nun nicht mehr gemäß ihrem räumlichen Aufbau einzeln repräsentiert, sondern gemäß ihrer Funktion zusammengefasst. Die Prozessstruktur wird dabei nicht mehr fest im Petri Netz hinterlegt, sondern kann variabel geladen werden. Dadurch lässt sich das Flughafen-Modell mit wenig Aufwand an die Struktur verschiedener Flughäfen anpassen, so dass die Interaktion des Lotsen-Modells mit verschiedenen Flughafenlayouts untersucht werden kann. ERGEBNISSE: Es wurden exemplarisch zwei Flughäfen in beschriebener Logik erstellt und gleichartiger Verkehr von demselben Lotsenmodell bearbeitet. Es wird gezeigt, dass die Methode der generischen Funktionsgruppen effektiv ist und das Lotsenmodell den Verkehr auf beiden Flughäfen bearbeiten kann. DISKUSSION: Die Effizienz der Modellierung anhand der funktionalen Flughafenstruktur für die Entwicklung von allgemeingültigen Lotsen-Modellen wird diskutiert.