Zusammenfassung
Flughäfen entwickeln sich zu industriell-gesellschaftlichen Mobilitätsknoten. Als kritische Infrastrukturen stehen sie ebenfalls vor der Herausforderung effizient und klimaneutral zu agieren. Die Realisierung dieser Anforderungen ist nicht ausschließlich technologisch lösbar. Sie bedarf einer neuen Form des Managements, das alle genannten Aspekte berücksichtigt. Dieses Management erfordert Echtzeit- und Prognosedaten die den Zustand des Systems Flughafen wiederspiegeln. Eine Variante, die zum Management benötigten erheblich steigenden Datenmengen zu organisieren, liegt im Einsatz eines digitalen Zwillings als digitale Repräsentanz des realen Flughafens. Dessen Einbettung in eine Managementumgebung, deren Grundvoraussetzung eine What-If Fähigkeit ist, ermöglicht eine verbesserte und umfassendere Situationsbewertung und bildet die Basis für künftige Entscheidungsfindungsprozesse im Flughafen.
Abstract
Airports are evolving into industrial-social mobility hubs. As critical infrastructures, they also face the challenge of operating efficiently and in a climate-neutral manner. The realization of these requirements cannot be solved solely by technology. It requires a new form of management that takes all of the above aspects into account. This management requires real-time and forecast data that reflect the state of the airport system. One variant for organizing the significantly increasing data volumes required for management is the use of a digital twin as a digital representation of the real airport. Embedding this in a management environment, the basic prerequisite of which is a what-if capability, enables improved and more comprehensive situation assessment and forms the basis for future decision-making processes at the airport.
Über die Autoren
Andreas Deutschmann erwarb sein Diplom in Physik an der Universität Potsdam und promovierte an der RWTH Aachen. Nach Stationen im DLR Institut für Flugführung mit dem Schwerpunkt Flughafenkapazität und im Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr mit dem Fokus auf verkehrlichem Flughafenmanagement sowie Luftsicherheit, koordiniert er aktuell die Forschungen im Bereich Flughafen und dessen intermodalen Anbindungen im DLR Institut für Verkehrssystemtechnik.
Dr. Sebastian Schier-Morgenthal studierte Informatik an der Technischen Universität Braunschweig und wurde 2021 an der FernUniversität in Hagen promoviert. Seit 2007 arbeitet Dr. Schier-Morgenthal als Flughafensimulationsexperte und Wissenschaftler für das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt.
Sven Kaltenhäuser studierte an der Technischen Universität Braunschweig Maschinenbau / Luft- und Raumfahrttechnik. Nach seinem Studienabschluss 1999 arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am DLR Institut für Flugführung im Bereich Luftverkehrsmanagement mit Schwerpunkt in der Konzeptvalidierung und Echtzeitsimulation. Seit 2006 leitet er die Abteilung ATM-Simulation des Instituts. Er ist verantwortlich für das 2012 initiierte Validierungszentrum Luftverkehr und leitet das Vorhaben „Digitaler Flughafen“.
Literatur
1. https://www.kritis.bund.de/SubSites/Kritis/DE/Einfuehrung/einfuehrung_node.html (Stand 27.05.2021).Search in Google Scholar
2. B. Brunk, E. Porosnicu (2006): “Aeronautical Information Exchange Model (AIXM) – Exchange Model goals, requirements and design”, EUROCONTROL und FAA, doi: 10.1.1.464.7220.Search in Google Scholar
3. Jesica Erz (2018): “Erschließung neuer digitaler Vertriebs- und Kommunikationswege zur Etablierung des Frankfurter Flughafens als regionales und überregionales Ausflugsziel – Eine Studie am Beispiel der Besucherangebote“, Bachelor-Thesis, FRAPORT, Ostfalia.Search in Google Scholar
4. EUROCONTROL (März 2017): “Airport CDM Implementation – The Manual”, version 5.0, European Organisation for the Safety of Air Navigation, Brüssel, Belgien, Kap. 3.3.4, S. 3–18 ff.Search in Google Scholar
5. Y. Günther, A. Inard, B. Werther, M. Bonnier, G. Spieß, A. Marsden, M. Temme, D. Böhme, R. Lane and Niederstrasser, H. (2006): “Total Airport Mangagement: Operational Concept & Logical Architecture”, DLR, Eurocontrol, Braunschweig, Bretigny.Search in Google Scholar
6. R. Horonjeff, F. X. McKelvey: “Planning and Design of Airports”, 4th Edition, McGraw-Hill (1994). ISBN 0-07-045345-4.Search in Google Scholar
7. ICAO Annex 14, www.icao.int (Stand 27.05.2021).Search in Google Scholar
8. ICAO Annex 17, www.icao.int (Stand 27.05.2021).Search in Google Scholar
9. N. Kohl, A. Larsen, J. Larsen, A. Ross and S. Tiourine (2007): “Airline disruption management—perspectives, experiences and outlook”, Journal of Air Transport Management, 13(3), 149–162.10.1016/j.jairtraman.2007.01.001Search in Google Scholar
10. Jörg Miehling, Benjamin Schleich und Sandro Wartzack (2020): „Digitale Zwillinge und Digitale Zwillingspaare im Kontext des Digital Engineerings“, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, doi: 10.3139/104.112333.Search in Google Scholar
11. Olaf Milbredt, Erik Grunewald and Florian Rudolph (2017): “Optimizing intermodal traffic management involving airports and railway using forecast and what-if capability”, in: AIAA AVIATION 2017, 5–9 June 2017, Denver, Colorado, USA. doi: 10.2514/6.2017-4335.Search in Google Scholar
12. Olaf Milbredt, Christian Werner, Florian Rudolph and Erik Grunewald (2016): “Impact of what-if capability on intermodal traffic management – knowing and reacting on issues before they arise”, in: 20th ATRS World Conference. 20th ATRS World Conference, 23.–26. Juni 2016, Rhodos, Griechenland.Search in Google Scholar
13. D. P. F. Möller (2016): “Guide to Computing Fundamentals in Cyber-Physical Systems,” 1st Edition, Springer International Publishing Switzerland. ISBN 978-3-319-25176-9.10.1007/978-3-319-25178-3Search in Google Scholar
14. S. Narayanan, P. Kidambi (2011): “Interactive simulations: history, features and trends”, in: L. Rothrock, S. Narayanan (Ed.), Human–in-the Loop Simulations Methods and Practice, pp. 1–13, Springer Verlag. ISBN 978-1-4471-6017-5.10.1007/978-0-85729-883-6Search in Google Scholar
15. Reiner Suikat, Sebastian Schier, Yves Günther, Nils Carstengerdes, Florian Piekert and Sandro Lorenz (2020): “What-if analysis in Total Airport Management”, in: International Conference on Human Factors in Transportation, 16.–20. Juli 2020, San Diego, USA. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 1212, pp. 517–523, Springer. doi: 10.1007/978-3-030-50943-9. ISBN 978-303011050-5, ISSN 2194-5357.Search in Google Scholar
16. B. Walker, C. S. Holling, S. R. Carpenter and A. Kinzig (2004): “Resilience, adaptability and transformability in social–ecological systems”, Ecology and Society, 9(2), 2.10.5751/ES-00650-090205Search in Google Scholar
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