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07.07.2008
Integrative Herausforderungen einerAirport Operational Database (AODB)
Dr.-Ing. Ulrich Kramer
Flughafen Dresden GmbH
2
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Zum Thema:
Integrative Herausforderungen einerAirport Operational Database (AODB)
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
• 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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Datenbankschema
1. Ausschnitt ca. 1/5 der Gesamtfläche 2. Ausschnitt ca 1/30 der Gesamtfläche
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Umfangreiche Datenverwaltung
Bsp.Zulässige Luftfahrzeugtypenje Standplatz für anschließenderegelbasierte Planung
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Masken für Online-Transaktionen
Bsp.
Tagesflugplan
hier mit Detailaufrisszu genutzten Ressoucen
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Saisonplanung
Zeit: etwa 6 Monate im VorausBeteiligter: Flugplaner der BRDIT-System: SAMS, BAM LuftVG §31a
SAM
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Kapazitätsplanung
Zeit: 1 Monat im VorausBeteiligter: Portground GmbHIT-System: AirportManager APM,
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APM
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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
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SP-E
xper
t
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Erstellung Tagesflugplan
Zeit: 3 Tage im VorausBeteiligter: Flughafen GmbHIT-System: BAM
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-Exp
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Vor der Landung
Zeit: am gleichen TagBeteiligter: SITA IT-System: SITATEX
MVT: Start VorflughafenLDM: LoadMessagePTM: Passenger Transfer Messager
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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
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SITATEXFIDS
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Flugsicherung / Air Traffic Control
Zeit: „Ten Miles Out“Beteiligter: Deutsche Flugsicherung IT-System: Airspace Monitoring Systemweitere: Wether Forecast
Flight Plan
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-Exp
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SITATEXFIDSAIMS
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Umweltschutz
Zeit: unmittelbar vor/nach LandungBeteiligter: Flughafen / AufsichtsbehördenIT-System: Noise Monitoring System
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SITATEXFIDSAIMS
NMS
Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm(FluLärmG)
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
Andocksystem
Zeit: „On Block“Beteiligter: FlughafenIT-System: Betriebs- und Auftragssteuerung
(Daten vom Andocksystem)
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-Exp
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SITATEXFIDSAIMS
NMS
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Dr.-Ing. Ulrich Kramer 7.7.2008
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.
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MSm
art
net
ELA
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Gepäck / Fracht
Zeit: während BodenzeitBeteiligter: Portground / ZollIT-System: GFA SiemensDematic
ELWIS (Luftfrachtsystem)ATLAS (Verzollung)
SA
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NMS
BA
MSm
art
net
ELA
GFA
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ISA
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Startvorbereitung
Zeit: vor dem StartBeteiligter: alleIT-System: Glatteisfrühwarnsystem GFS
CUTE (Check-In-Schalter)Infos für PAXe und Dienste
SA
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APM
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Startnachbereitung
Zeit: nach dem StartBeteiligter: Bundesamt für StatistikIT-System: Flugstatistik FLIRTandere: OPAL
SAFIR
SA
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AIMSNMS
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Abrechnung
Zeit: nach dem StartBeteiligter: AirlinesIT-System: SAP R/3
SA
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APM
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xp
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DS
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GFA
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TSA
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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