Integrative Herausforderungen einer Airport Operational...

07.07.2008

Integrative Herausforderungen einerAirport Operational Database (AODB)

Dr.-Ing. Ulrich Kramer

Flughafen Dresden GmbH

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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008

Autor

Dr. Ulrich Kramer

Studium TU Dresden1988 Dipl.-Ing. (Informationsverarbeitung)Software für Fertigunssteuerung

Wissenschaftlicher Assistent TU Dresden Fakultät Informatik1992 Dr.-Ing. (Angewandte Informatik)Gebiet der Mensch-Maschine-Kommunikation

verantwortlich für Informationstechnologie bei der Flughafen Dresden GmbHinkl. Telekommunikation, Funk, Video, Sicherheitsanwendungen usw.

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Flughäfen sind nicht nur Drehscheiben für Flugzeuge, Passagiere, Post und Fracht, sondern auch für alle damit verbundenen Informationsströme.

In der Vorlesung wird gezeigt, welche Anforderungen technischer Art (z.B. Echtzeit, Safetyund Security) sowie integrativer Art bestehen und wie diese gelöst werden.

Partner des Luftverkehres sind Fluggesellschaften, Flughafenbetreiber, Flugsicherungsgesellschaften, Behörden usw..

Für Teilnehmer am vernetzten Verkehrssystem Luftfahrt spielen dabei u.a. internationale Normen ebenso wie lokale Situationen (Größe und Charakteristik der Teilnehmer) und betriebswirtschaftliche Herausforderungen eine Rolle.

Inhalt

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Zum Unternehmen:

Flughafen Dresden GmbH

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Unternehmen Flughafen

modernste Abfertigungstechnik

Lage in attraktiver Wirtschafts- und Tourismusregion

Tor zu Osteuropa: grenznah zu Polen und Tschechien

stadtnah - 9 km von Dresdner Innenstadt entfernt

kurze Wege am Flughafen

Einkaufen und Tagen in angenehmem Ambiente

flexible Dienstleistung vor Ort

freie Flächen und Kapazitäten

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Einzugsgebiet mit 4 Millionen Einwohnern

Städte mit bis zu 100.000 Einwohnern

Städte mit 100.000 bis 1.000.000 Einwohnern

Städte mit mehr als 1.000.000 Einwohnern

Bestehende Autobahnen

Autobahnen im Bau

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Verbindungen (Passagierverkehre)

Sommer 2008

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Beste Erreichbarkeit über Straße und Schiene

flughafeneigener Autobahnzubringer: A 4 und A13

3.000 Parkplätze

Entfernung zur Innenstadt: 9 km

mit der S-Bahn in 20 Minuten im Stadtzentrum von Dresden

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Lageplan

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Infrastruktur

Start-/Landebahn 2.850 m x 60 m ; Landerichtungen 04: 41°, 22: 221 °Kapazität 30 Flugbewegungen/Stunde, kurze WendezeitenAllwetter-Betrieb CAT II/IIIbZulassung 24-h-Flugbetrieb (bis 10/2008); Luftfahrzeugkategorien E, FParkpositionen (Terminal) 6Außenpositionen 19 (zuzüglich Allgemeiner Luftfahrt)Kapazität (Terminal) 3,5 Mio. Passagiere/Jahr; 1.500 Fluggäste/StundeCheck-in 24 CounterRetailfläche 1.300 m2

Fracht 10.000 t JahreskapazitätVergaser- und Turbinentreibstoffe, Öl Jet A1, Avgas-100 LL, D 100, D 80, Multigrad 15W40, Ö100

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Dienstleistungen vor Ort

Aviation

2 Handling-Agents

1 Ramp-Agent

11 Frachtspeditionen

Non-Aviation

27 Reisebüros

6 Autovermieter

diverse Shops und Gastronomie

komfortabel ausgestattetes Konferenz-Center

mit individueller Betreuung

Veranstaltungsflächen für bis zu 1.200 Teilnehmer

Besucherführungen

WLAN im gesamten Terminal

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Frachtexpertise

Die Schwestergesellschaften EasternAirCargo GmbH und PortGround GmbH bieten ein „Rundum-Sorglos-Paket“:

weltweiter Luftfrachtversand

Abfertigung von Gefahr- und Kühlgut sowie

Wertfracht

Last-Minute-Cargo

Sameday-Kurierdienst

Zollabfertigung

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Umrüstung von Passagier- in Frachtflugzeuge

Entwicklung und Produktion von Innenausstattungs-

komponenten aus faserverstärktem Sandwichmaterial

Dresden – Standort für die Luftfahrtindustrie

Ermüdungsversuch am Airbus A 380

Halle für Airbus A 400 M in Bau47.500 simulierte Flüge (entspricht 25 Jahren)

Nehlsen-BWBFlugzeug-GalvanikDresden

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Zum Thema:

Integrative Herausforderungen einerAirport Operational Database (AODB)

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Zum AODB-Begriff

Airport

ApplikationsbereichFlughafen bestimmt:

-> Datenmodellierung

-> Datenmengen

CharakteristikOperational:

-> Schwerpunkt aufoperativen Geschäfts-prozessen der Luftver-kehrsabwicklung

-> verlangt bestimmte Performance

Data:-> Zentrale Datenbasisgarantiert eine übergreifende Konsistenz

Base:-> skalierbares Basis-system für alleProzeßpartner

Operational Database

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AODB: Airport Operational Database

AODB

System:- Hardware- Software

Daten:- Objekte- Relationen- Views usw.

Zusammenhang AODB und BAM

BAM: Betriebs- und Auftrags-managementsystem BAM

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Betriebsorganisatorische Ziele• klare Verantwortungen drücken sich in klaren Zugriffsstrukturen aus (firmenübergreifend)• Zentrale Datenbasis (Aktualität, Qualität, Konsistenz, Vollständigkeit)

Ziele für Geschäftsprozeß• partnerschaftlicher Informationsaustausch der Prozeßbeteiligten• optimales Produkt der Geschäftstätigkeit, Vermeidung redundanter Tätigkeiten• durchgängiger Informations-Fluss• Transparente Informationen

Projektziele bei der Einführung der AODB

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Eine grundsätzliche Prämisse ist die Wirtschaftlichkeit.

1. höhere Datenqualität durch schnellere Informationsdurchläufe-> Vermeidung Zahlungsausfälle

2. Betriebssicherheit durch stabile Systeme-> Vermeidung Leistungsausfälle

3. Leistungstransparenz-> vollständige Einnahmen

4. Auswertbarkeit archivierter Geschäftsdaten / flex. Analysen-> bessere Steuerbarkeit (mesure it, control it)

5. Vermeidung Doppelerfassung (Sonderleistungen), Routine (Verkehrsabrechnung)-> Personalaufwandssenkung

Wirtschaftliche Effekte

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• 7 Tage / 24 h Betrieb

• flexibler u. wirtschaftlicher Betrieb

• Safety = hohe Funktionssicherheit

• Security = keine unautorisierten Informationsänderungen

• Nutzung von Standards / Technologien

• breite Integration vorhandener Systeme

• Echtzeitanforderungen bei Bedienern (Antwortzeiten) und Schnittstellen

Technische Anforderungen

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Einbettung

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Geschäftsprozessmodellierung

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BAM AnwendungKundenspezifische Anwendungen

Abstraktionsebene / offene Schnittstellen zumSystemkern

Business - Ebene(Geschäftslogik)

Datenverwaltung - Ebene(SQL - Engine)

Datenbank

BAM Client- Arbeitsstation- Softwareclient

BAM Server- Zentrale Business Logik- operative Daten- haltung

Datenbank- Speicherung der Daten- strukturierte Tabellen

Client- und Server-Architektur

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Systemkonfiguration

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Technolgien

• „rule-based message-oriented middleware“• Java-basierende Technologie• Flexible Schnittstellenverwaltung auf Basis von XML-Vorlagen• Benutzerverwaltung

- Rollenkonzept (Zuordnung von Funktionen zu Benutzern)- Berechtigungen (datenbankbezogene Benutzerbeschränkungen)- benutzerspezifische Varianten der Bearbeitungsmasken

• Bedienoberfläche- mehrere Fenster gleichzeitig- tabellarische Darstellung / Detaildarstellung- Query-by-Example im Tabellenbereich- Informationen und Fehlermeldungen über Statuszeile

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Datenbankschema

1. Ausschnitt ca. 1/5 der Gesamtfläche 2. Ausschnitt ca 1/30 der Gesamtfläche

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Integration

Das Wort Integration (fem., von lat. integer bzw. griech. entagros = unberührt, unversehrt, ganz), zudeutsch Herstellung eines Ganzen, bezeichnet ...in der Informatik:

im Datenmanagement das Zusammenführen von Daten aus unterschiedlichen Quellen in einem Datenlager (data warehouse) (physische Datenintegration) und das Zusammenführen von verschiedenen lokalen Datenbankschemata zu einem föderierten globalen Schema (logische Datenintegration)

in der Softwaretechnik von der Verknüpfung verschiedener Anwendungen, siehe Enterprise Application Architecture, bis hin zur Zusammenführung von Daten und Diensten unter einheitlicher Oberfläche mit einem einzigen Zugang in einem Portal.

(Quelle: Wikipedia)

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Enterprise Application Integration (EAI)

(Quelle: Wikipedia)

Enterprise Application Integration (EAI) bzw. Unternehmensanwendungsintegration (UAI) ist ein Konzept zur unternehmensweiten Integration der Geschäftsfunktionen entlang der Wertschöpfungskette, die über verschiedene Applikationen auf unterschiedlichen Plattformen verteilt sind, und die im Sinne der Daten- und Geschäftsprozessintegration verbunden werden können.

...

Arten In der Praxis unterscheidet man dabei* Application to Application Integration (A2A): Die Integration auf Systemebene. Dabei kann eine Nabe-

Speiche-Architektur (Hub and Spoke) oder eine Bus-Architektur zum Einsatz kommen. Die klassische Peer-to-Peer-Architektur ist keine Integration im Sinne der Enterprise Application Integration sondern das, was man durch EAI vermeiden will.

* Person to System Integration (P2S): Das Versehen mehrerer Anwendungen mit einer gemeinsamen Benutzeroberfläche.

* Business to Business Integration (B2B): Das Integrieren von Anwendungen über Unternehmensgrenzen hinweg.

* Total Business Integration (TBI): Die Zusammenfassung aller Integrationsarten.

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Schnittstellen

• Dateitransfer oder Telegramme• Updatedienst, Bestandsdienst, Sammeldienst• Datenfilter für die Dienste• Schnittstellen zu

- Andocksystem (Flugzeuge gehen Nose In und melden OnBlock)- AIMS (Luftlagedarstellung / Radar für Ankunftszeiten)- Airport Manager (Personalplanung Bodenverkehrsdienste)- FIDS (Anzeigesystem)- Fluglärmmesssystem (Fluglärmereignisse werden mit Flugereignissen korreliert)- Internet / Videotext (flughafenübergreifende Information)- Gepäckförderanlage (last bag / first bag)- SAMS (Flugplankoordinator der BR Deutschland)- SAP (Abrechnungssystem zur Rechungslegung) - SITATEXT (Übermittlung IATA Nachrichten)- Deutsche Flugsicherung (ADEXP, Wetterersatzbild)- DAS (Lufthansa)- OPAL (Flugstatistik)

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Normierter Datenaustausch nach IATA AHM

Beispiel hier:

LDM Loadmessagebeschreibt Beladung des Flugzeuges

weitere Beispiele:MVT Aircraft Movement MessageRQM Request for Information MessageDIV Aircract Diversion MesssagePTM Passenger Transfer Messageusw.

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Normierter Datenaustausch per ADEX/P

ADEX/PATS Data Exchange PresentationStandards Eurocontrol (ANNEX 4)

Departure

ADEXP keywords Contents Field description

-TITLE FPLMSG --Message Type-REFDATA --Reference data for message

-SENDER --Sender of referenced message-FAC [ ] --Address data

-RECVR --Receiver of referenced message-FAC [ ] --Address data

-SEQNUM [ ] --Serial Number of the message-FILTIM [ ] --Day-time group for transmission-ARCID [ ] --Aircraft identification-SSRCODE [ ] --SSR Code-FLTRUL [ ] --Flight rule-FLTTYP [ ] --Type of flight-NBARC [ ] --Number of Aircraft-ARCTYP [ ] --Type of aircraft-WKTRC [ ] --Wake turbulence category-CEQPT [ ] --Equipment-SEQPT [ ] --Surveillance Equipment-ADEP [ ] --ICAO aerodrome of departure-EOBT [ ] --Estimated Off - Block Time-EOBD [ ] --Estimated Off - Block Day-CFL [ ] --Cleared Flight Level-SPEED [ ] --Speed-RFL [ ] --Requested flight level-SID [ ] --Standard (Instrument)Departure (Route)-ROUTE [ ] --Route-STAR [ ] --Standard (Instrument)Arrival (Route)-ADES [ ] --ICAO aerodrome of destination-REG [ ] --Registration-RFP [ ] --Replacement FP indicator-COMMENT [ ] --Comment field-SLOT [ ] --SLOT Time-REASON [ ] --REASON-FLAG [ ] --Highlight-SEPFIX [ ] --Separation Fix

Examples for Flight Plans to Aerodrome Systems

FPLMSG (DEPARTURE)

ZCZC (241200)FF EDFHZTZX241158 EDFFZQZX-TITLE FPLMSG-REFDATA -SENDER-FAC DF -RECVR -FAC EDFH -SEQNUM 001-FILTIM 241201-ARCID DELCE-FLTRUL I-FLTTYP X-ARCTYP P28A-WKTRC L-CEQPT EFGR-SEQPT CD-ADEP EDFH-EOBT 1230-EOBD 000524-SPEED N0100-RFL F080-SID RUWER1E-ROUTE N0100F080 RUWER1E HAN KIR3A-STAR KIR3A-ADES EDDR-REG DELCE-COMMENT FLD HAN DCT ZWN-FLAG Y

(NNNN)

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Normierter Datenaustausch mit XML

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Stammdaten, Flugplanung, Tagesflugplan

• Übliche Stammdaten- Airline, Abfertiger, Flugzeugtypen, Flugzeuge, ...- Abstellpositionen, Gates, Warteräume,...

• Vertragsmanagement / Leistungsvereinbarungen- regelbasierte Leistungsdefinition- Vorbesetzung in beliebigen Paketen

• Flugplanung- Übernahme Saisonflugplan des Flugplankoordinators- mehrere Saisonflugplan-Versionen

• Tagesflugplan- rotationsbezogene Sicht auf Tagesflugplan - spezielle Ansicht für Apron Control

(flugsicherungsorientiert, Sortierung nach „Best Known Time“)

• Archivierung- statt Archivierungsflag nunmehr numerischer „Record Quality Level“

(abgeschlossen, vollständig, Rechnungslauf, Statistisches Bundesamt, Archiviert)

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Umfangreiche Datenverwaltung

Bsp.Zulässige Luftfahrzeugtypenje Standplatz für anschließenderegelbasierte Planung

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Saisonflugplan

Bsp.

Saisonplanung

hier nach Airline

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Masken für Online-Transaktionen

Bsp.

Tagesflugplan

hier mit Detailaufrisszu genutzten Ressoucen

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Duchlauf der Geschäftsprozesse

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Saisonplanung

Zeit: etwa 6 Monate im VorausBeteiligter: Flugplaner der BRDIT-System: SAMS, BAM LuftVG §31a

SAM

S

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SAMS: Verfügbarkeit SLOTS in DRS

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Kapazitätsplanung

Zeit: 1 Monat im VorausBeteiligter: Portground GmbHIT-System: AirportManager APM,

SAM

S

APM

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Ressourcenplanung

• vorher separates Planungssystem für nicht-mobile Ressourcen, jetzt Integration

• Module für Abstellpositionen, Gates, Gepäckbänder, Checkin-Schalter• GANTT-Chart• Planungs- / Zuordnungsmodus• Ressourcenzuordnung

automatisch / manuell• Regeln

- einfache Regeln- Nachbarschaftsregeln- Abhängigkeitsregeln

• Automatische Konfliktprüfung• Pflegemasken

- Sperrungen- Templates- Zuordnungsstandards

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Schichteinsatzplanung

Zeit: 1 Woche im VorausBeteiligter: Portground GmbHIT-System: SP-EXPERT

SAM

S

APM

SP-E

xper

t

42


Erstellung Tagesflugplan

Zeit: 3 Tage im VorausBeteiligter: Flughafen GmbHIT-System: BAM

SAM

SA

PMSP

-Exp

ert

BA

M

43


Vor der Landung

Zeit: am gleichen TagBeteiligter: SITA IT-System: SITATEX

MVT: Start VorflughafenLDM: LoadMessagePTM: Passenger Transfer Messager

SAM

SA

PMSP

-Exp

ert

BA

M

SITATEX

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Information der Mitarbeiter und Passagiere

Zeit: am gleichen TagBeteiligter: Flughafen, Provider, MDR IT-System: Flight Information Display System

* Anzeigen für Passagiere* Internet: http://www.dresden.aero* Videotext Mitteldeutscher Rundfunk* Information der FH-Bediensteten

SAM

SA

PMSP

-Exp

ert

BA

M

SITATEXFIDS

45


Flugsicherung / Air Traffic Control

Zeit: „Ten Miles Out“Beteiligter: Deutsche Flugsicherung IT-System: Airspace Monitoring Systemweitere: Wether Forecast

Flight Plan

SAM

SA

PMSP

-Exp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

46


Umweltschutz

Zeit: unmittelbar vor/nach LandungBeteiligter: Flughafen / AufsichtsbehördenIT-System: Noise Monitoring System

SAM

SA

PMSP

-Exp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

NMS

Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm(FluLärmG)

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Andocksystem

Zeit: „On Block“Beteiligter: FlughafenIT-System: Betriebs- und Auftragssteuerung

(Daten vom Andocksystem)

SAM

SA

PMSP

-Exp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

NMS

BA

M

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Kommunikation

Zeit: während der gesamten BodenzeitBeteiligter: FH, Airlines, Behörden, BGS, ZollIT-System: SMARTNET (Sprechfunk)

Elektronisches Lautsprecherystem

Treppen, LFZ-Entladung, Pasagierbus, Cleaning,Fäkalienwagen, Gepäcktranport, Feuerwehr, usw.

SA

MS

APM

SP-E

xp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

NMS

BA

MSm

art

net

ELA

49


Gepäck / Fracht

Zeit: während BodenzeitBeteiligter: Portground / ZollIT-System: GFA SiemensDematic

ELWIS (Luftfrachtsystem)ATLAS (Verzollung)

SA

MS

APM

SP-E

xp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

NMS

BA

MSm

art

net

ELA

GFA

ELW

ISA

TLA

S

50


Startvorbereitung

Zeit: vor dem StartBeteiligter: alleIT-System: Glatteisfrühwarnsystem GFS

CUTE (Check-In-Schalter)Infos für PAXe und Dienste

SA

MS

APM

SP-E

xp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

NMS

BA

MSm

art

net

ELA

GFA

ELW

ISA

TLA

S

CU

TEFI

DS

ELA

GFS

GFA

BA

M

51


Startnachbereitung

Zeit: nach dem StartBeteiligter: Bundesamt für StatistikIT-System: Flugstatistik FLIRTandere: OPAL

SAFIR

SA

MS

APM

SP-E

xp

ert

BA

M

SITATEXFIDSAIMS

NMS

BA

MSm

art

net

ELA

GFA

ELW

ISA

TLA

S

CU

TEFI

DS

ELA

GFS

GFA

BA

M

FLIR

T

SITATEXFIDS

AIMSNMS

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Abrechnung

Zeit: nach dem StartBeteiligter: AirlinesIT-System: SAP R/3

SA

MS

APM

SP-E

xp

ert

ZD

S

SITATEXFIDSAIMS

NMS

BA

MSm

art

net

ELA

GFA

ELW

ISA

TLA

S

CU

TEFI

DS

ELA

GFS

GFA

BA

M

FLIR

TSA

P R

/3

SITATEXFIDS

AIMSNMS

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www.dresden.aerowww.dresden-airport.de

Nachrichtentelegramme

Radar/ flight plan

Andocksystem

Abrechnung

Videotext

Statistisches Bundesamt

Flugplankoordinatorder BR Deutschland

Wetter

Anzeigesysteme- für Passagiere(Tafeln, Monitore)- Firmen, Behörden

Diverse Clients

BAM

Zusammenwirken Verkehrssysteme

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