Free flight, CDM and capacity management, the impossible equation--Prof. Felix Mora-Camino, ENAC/França

Ferramentas de TI Operacional para Sensores de Vigilância--1º Ten Eng Ricardo Pereira Matheus, PAME-RJ/DECEA

Os desafios da certificação de segurança de Sistemas de Controle de Tráfego Aéreo frente às novas tecnologias--Prof. João Batista Camargo Jr., GAS/POLI/USP

Os desafios de modelagem de tráfego aéreo--Prof. Carlos Müller, LabGETA/ITA

NextGen: Collaborative Management (CDM/CTOP) for Brazil--Prof. Li Weigang, TransLab/UnB

Fórum de TI para ATM/CDM

NextGen: Collaborative Air Traffic Management (CDM/CTOP) for Brazil

Li Weigang e Leonardo

Cruciol TransLab – Universidade de Brasília

ATL – Georgia Institute of Technology

Fórum de TI para ATM/CDM

Agenda

• Next Generation Air Transportation System

• Collaborative Decision Making - CDM

• Collaborative Trajectory Options Program - CTOP

• Benefícios para o National Airspace System

• Desafios nos CDM e CTOP

• Pesquisa em CDM e CTOP

NextGen• Next Generation Air Transportation System

– Evolução natural no ATM• Ground Delay Program - GDP• Airspace Flow Program – AFP• Collaborative Decision Making - CDM• Collaborative Trajectory Options Program - CTOP

– Possibilita a atribuição de Atrasos ou Novas Rotas, ou ambas, tornando mais fléxivel o processo de tomada de decisão pela FAA e melhores ganhos negociais aos envolvidos devido a maneira de negociação. Colocado em funcionamento no espaço aéreo dos EUA pela FAA em 2014.

CDM

• O processo de decisão colaborativo, possibilita

que todos os afetados com os resultados das

ações a serem tomadas possam participar do

processo de tomada de decisão, e assim,

informar as suas preferências se beneficiando

dos resultados a serem alcançados.

CDM

O algoritmo Ration-By-Schedule (RBS), que trata da redistribuição dos SLOTS para a nova quantidade de aeronaves que podem operar por hora no aeroporto.O algoritmo Compression é executado na terceira etapa do programa de espera em solo (GDP), quando um SLOT é deixado vazio, o Compression tenta alocar a ele outro voo da companhia aérea proprietária daquele SLOT. Se ele encontrar um voo elegível, respeitando-se as restrições de horário, ele reserva o SLOT vazio ao voo. Mas se não existirem voos disponíveis, então o algoritmo buscará um voo possível pertencente à outra companhia aérea.

CTOP

• Ao serem identificadas restrições de voo em uma determinada região, por exemplo: condições meteorológicas adversas, a FAA informa aos envolvidos os parâmetros do CTOP estabelecido.– Informando o horário de início e fim, a capacidade

de voos para cada período e quais os voos foram capturados daquela companhia aérea.

– Cada companhia aérea tem conhecimento somente sobre os seus voos capturados.

CTOP• TOS – Trajectory Option Set

– Assim, cada companhia aérea irá avaliar os seus voos capturados e enviar os seus TOSs para a FAA, considerando as suas regras de negócio.

• Por exemplo, para a companhia aérea um voo pode ter prioridade devido ao número de passageiros com conexões.

– Possibilita que todos os envolvidos possam informar a FAA quais as suas preferências para cada voo.

• Por exemplo, para um determinado voo a companhia prefere ter um maior custo operacional em rota, do que um maior atraso em solo gerando demais problemas.

CTOP

Figura 1. Visão Geral do CTOP (FAA, 2014)

CTOP

• Considerando a Figura 1, existem 3 FCAs (Flow Constrained Areas) e para o voo em questão existem 5 opções de trajetória (LAX para ATL). Sendo uma delas, voando fora da área restrita.

• A companhia aérea poderia enviar qualquer uma das opções, todas as opções ou somente algumas delas.

• Assim, a FAA irá considerar estas opções e as demais restrições para satisfazer de uma melhor maneira todos os envolvidos.

Benefícios para o NAS

• Economia para todos os envolvidos– As companhias aéreas podem submeter opções de

trajetória de voo eletronicamente, considerando os melhores resultados negociais para cada voo.

• Maior satisfação dos envolvidos– Com esta nova maneira de interação, os envolvidos

possuem a oportunidade de maximizar seus ganhos durante a rota, reduzir os atrasos com medidas proativas, melhorar o serviço prestado aos clientes, dentre outros.

Desafios no CTOP

• Poucas companhias aéreas entederam, até o momento, o grande ganho que elas podem ter enviando melhores opções de trajetórias para cada voo.

• A complexidade da incerteza no processo de tomada de decisão ao escolher os TOSs dificulta uma rápida adesão de todos os envolvidos.

Pesquisa em CTOP

• Considerando que a companhia aérea A não possui nenhum conhecimento sobre quais os demais voos foram capturados.– Qual seria o melhor TOS a ser enviado para cada voo,

maximizando assim os resultados da companhia A.– Considerando que este processo de negociação

ocorre frequentemente, como a companhia A poderia aprender e sempre buscar a maximização dos seus ganhos.

• Menor custo operacional em seus voos

TransLab

O TransLab é um Centro de Excelência em Pesquisa e Desenvolvimento de Modelos Computacionais e Inteligência Artificial aplicados ao Transporte Aéreo com focos no Gerenciamento de Tráfego Aéreo.

Portfólio do grupo é desenvolver Know How de sistema complexo como Collaborative Decision Making - CDM.

Além de diversos projetos relacionados que aplicam Inteligência Artificial para redes sociais e data mining, contamos com apoios financeiros do CNPq, FINEP, CAPES e outras instituições de fomento à pesquisa.

SiGePA pela FINEP

Linha de pesquisaDecisão Colaborativa com Método Inteligente para

Alocação de Slots de Partidas em Aeroportos – CoDMAN (projetos CNPq e FINEP).

Sistema e Tecnologia de Tomada de Decisão Colaborativa para os Aeroportos Brasileiros (cooperação com ENAC, França)

Modelagem de funções Satisficing para suporte a tomada de decisão colaborativa nos aeroportos.

Implementação da solução de CTOP para aumentar a satisfação dos envolvidos (projeto do CNPq e cooperação com GATech, USA).

Equipe

Dr. Cícero R. F. de Almeida, TransLab da UnB. Antonio C. de Arruda Junior, aluno doutorado da UnB e

ENAC, França.Leonardo L. B. V. Cruciol, aluno doutorado da UnB e

GATech, USA.

Vitor Filincowsky Ribeiro, aluno doutorado da UnB.Deborah Mendes Ferreira, aluna mestrado da UnB.

Exellencia

Obrigadoweigang@cic.unb.br