ترافیک هوایی و کنترل آن

نقطه آغازین پروژه : تجارت بدست آمده در پروژه پیشین

طرح کوتاه مدت  MAT برای رفع اتفاقات تعدادی برای گروه تحقیقاتی SPITRAS بوده که اولین پروژه، متخص مشکل ترافیک هوایی و کنترل آن در محدوده فضای فرودگاه در مواقع مسکن اورژانسی در زمان هواپیماربایی در زمان عملیات هایی در داخل محدوده فضای فرودگاه است .در مواقعی که تهدید جدی متوجه هواپیما های عادی است .نتایج حاصل از این تحقیق در TAsk  1-Addendum – 1993 آورده شده است . پروژه اولیه براساس نتایج تئوریک ، طراحی و تکنولوژیکی  بوده که در حین تحقیق به آنها رسیده است. پروژه شماره PP 1993 # که از سال 2000 به انجام آن پرداخته شده است .

نتایج بدست آمده در تحقیق  مربوط به MAT بصورت زیر است:

ساختار نمونه ای یک فضای فرودگاه که به عنوان یک مطالعه موردی برای بررسی و توضیح طرح کلی وراه حل هی ساختاری بکار رفته بود. ساختار آن براساس چارچوب اطلاعات مربوط به پروژه که دارای ساختار فرمال است شکل گرفته است. مهمترین خصوصیات شامل حل و رفع خودکار محدودیت هایی است که توسط فضای فرودگاه اعمال می شود و ناشی از استفاده و ساده سازی قوانین و خصوصیات فرمال مرتبط با آن به عنوان بستری برای آزمایش در تحقیق بکار گرفته شدند.

فرضیات منطقی و ساده سازی های مشکلات مربوط به رفع تصادفات هوایی و مشکلات مربوط طرح  و ابزار شده اند و مشکلات اعلام شده مطالعه یکی و بررسی خصوصیات مشکل را و خصوصیات مربوط به الگوریتمهای رفع مشکل را ساده تر می کند.

طرح کلی رفع تصادفات هوایی برمبنای scenario knowledge Base و مدل فرمال مربوط به حرکات  های محدود هواپیمایی که تحت محدودیتهای تعیین شده گسترش می یابد .این مدلها به عنوان پایه ای بر گسترش و انجام کار آمد الگوریتم های تصادم بکار می روند.

الگوریتم رفع تصادم های هوایی بطور خاص برای عملکرد های M-A  طرح ریزی شده اند.این الگوریتم  را می توان  به عنوان اولین نمونه برای مطالعه رفع تصادمات که به عنوان پایه ای برای ساخت یک الگوریتم واقعی برای رفع تصادمات  بکار برد.

تعیین رسمی و فرمال مدل meta از سیستم MA نقشهای مختلف را در سیستم تویف می کرد و پروتکل های مربوط به تصادفات آنها و پیام ها .همچنین تعیین رسمی سرویسهای که توسط گروههای agent در طراحی پروژه از ارائه می شود و مربوط به رفع تصادم در این  سیستم می شود هر دراین مدلهای نرمال شامل طراحی سیستم  MA در رفع تصادمات هر این است که به زبان ساده بررسی شده است.

تکنولوژی فضای هوایی فرودگاه:

مفهوم پیشرفته توپولوژی فضای فرودگاه مربوط به تعیین عملکرد هواپیما در داخل محدوده فضای فرودگاه است.

مفاهیمی  در راستای امنیت و سیاستهای امنیتی نیز در این راستا بروز می یابند که به عنوان  پارامتر های اساسی  در کنترل هواپیما محسوب می شوند .توپولوژی فرودگاه به چگونگی ترافیک هوایی ارتباطی ندارد که موارد چون موقعیت کنونی ، سرعت ، توپولوژی فرودگاه  سطح بالایی از مفاهیم اساسی  است که محدودیت هایی بر مسیر های پرواز اعمال می دارد.

گروهبندی هواپیماها:

گروهبندی هواپیما ها بخاطر خصوصیات متنوعی که دارند مشکل است .هواپیما ها دارای سرعتهای برخاستن ونشستن متنوعی هستند ، تجهیزات هدایتی متنوع ، وزنهای متنوع ،… هستند که این همه در کنترل ترافیک هوایی اهمیت دارند .دراین تحقیق از گروهبندی ارائه شده در جدول 1-2 استفاده  شده است سایر خصوصیات هواپیماها نیز دارای اهمیت است .بعنوان مثال بعضی خصوصیات مانند طول زمان take offوفاصله مربوط به landing، وزن maximal acceleration، نیز پر اهمیت هستند که همگی بر برنامه ریزای ها برای پروازها تاثیر گذار هستند .اما درتحقیق  حاضر از بعضی از معیارهای ذکر شده در بالا چشم پیش شده تا مراحل کار ساده تر شود:

1. هدف اصلی این پروژه  الگوریتم multi-agentتکنولوژی برای رفع تصادمات هوایی است و این طور بنظر می رسد صرف نظر از بعضی معیارها برای ساده سازی تاثیری بر الگوریتم اصلی نخواهد داشت
2. اینگونه ساده سازی ها مدسازی هواپیما و حرکتهای آن را بسیار ساده تر می نماید
3. ساده سازی ها رامی توان رفع کرد در صورت نیاز .
4. گسترش مدلی واقع گرایانه از فضای ایمن که سرعتهای مختلف را نیز در نظر گرفته است با در نظر گرفتن min فاصله مجاز بین هواپیماها ضروری می نماید.

مدل موقعیت مربوط به ترافیک

درموقعیت مربوط به رفع تصادم هوایی اینگونه در نظر گرفته شده است که پیش از لحظه ای که هواپیما ی ربوده شده در فضای فرودگاه ظاهر شود مرکز کنترل هوایی در حالت عادی در حال فعالیت است یعنی که ورودها وخروج ها بصورت نرمال در حال انجام هستند. اطلاعات مربوط ورود وخروج هواپیما بهمراه اطلاعات مربوط به نوع هواپیما اطلاعات ورودی (input)مربوط به مدل مربوط به موفقعیت –ترافیک را فرم می دهند .اطلاعاتی که مر بوط رسیدن هر هواپیما است شامل داده های زیر است:

• کلاس هواپیما
• نقطه ورود هواپیما به فضای فرودگاه
• ارتفاع نقطه ورود
• زمان ورود
• runway  مربوط به مقصد (destination)

اطلاعات مربوط به هواپیمای که در پی خروج است بصورت زیر است:

• کلاس هواپیما
• runway مربوط به take off
• زمان take off
• نقطه خروج از فضای فرودگاه

الگوهای نمونه ای رفتاری برای هواپیمایی فعال:

ساده سازی و خصوصیات فرمان اینگونه مفروض است که در حین ورود هواپیما ناحیه arrival بصورت مستقل به طرح ریزی طرحهای حرکتی برای موقعیت کنونی و sector هایی که در پیش رو است می پردازد .طراحی بصورت نیمه محلی(anasi-local ) است و دو sector مجاور را در وحله اول در نظر می گیرد . در صورت لزوم طرح های حرکتی را باز محاسبه می کنند تا از تصادم احتمالی جلوگیری شود سه طرح تازه (1) حرکت هواپیما تا نقطه پایانی sector کنونی و بعدی پوشش داده می شود . (2) در نظر می گیرند که به نقاط ذکر شده می رسند با توجه به free echelon . بکارگیری holding Zone که به منطقه پایانی  sector متصل است در دو مورد مهم است : (1) وقتی هواپیما مسیری که به دور از تصادم باشد را بدون holding Zone نمی تواند بیابد و باید کسی صبر کند تا مسیری بی خطر را در ناحیه holding بیابد. (2) بکارگیری ناحیه holding رفتاری بر مبنای طرح اوست .

الگوریتم رفع تصادم هوایی:

این الگوریتم در اینجا به همراه شبیه سازی محیطی که بمنظور ارائه تصمیمات بر مبنای شبیه سازی ارائه شده ، بیان شده است . محیط شبیه سازی ابزاری نرم افزاری است که این امکان را به کاربران میدهد که به سادگی به توصیف موقعیت های پویا ودر حال تغییر درداخل فضای فرودگاه بپردازند. ؟؟ رفتارهای وابسته به زمان در مورد هواپیمای نرمال و یا ربوده شده که در فضای معمولی در حال عملکرد هستند و هواپیمای نرمال سعی در حفظ ایمنی و جلوگیری ازتصادم با استفاده از الگوریتم ضد تصادم دراد . در این جا این الگوریتم بصورت مفهومی توضیح داده می شود چرا که در مرحله حاضر تنها خود الگوریتم و توضیحات مربوط به آن باید انجام شود . ؟؟؟ آن وقتی مسئله رفع تصادم حل شد در مرحله بعدی انجام خواهد شد . این مورد بصورت ارتباطات P2P برای agent های مستقل که خلبان را کمک می کند انجام خواهد شد .

ایده اصلی مربوط به گسترش الگوریتم رفع تصادم بصورت زیر است : برای کاهش پیچیدگی محاسبات مربوط به الگوریتم در دو مرحله طرح ریزی شده است . در مرحله اول تمامی هواپیماهایی که در داخل محدوده فضایی فرودگاه حضور دارند که احتمال تصادم با هواپیمای ربوده شده را دارند . در حقیقت بعضی قوانین قانونی که براساس آن هواپیما اجازه استفاده از منابع (resource) ( که همان فضای فرودگاه است ) را می پیچند سپس هواپیما در یک شیوه تعیین شده بطور مستقل طرح حرکتی خود را می ریزند.

پیش فرضی که در این مرحله از برنامه ریزی الگوریتم پروازی بکار رفته است آن است که همراه با هواپیمای ربوده شده تنها هواپیمای نرمال که به فضای فرودگاه وارد می شود و در پی نشستن است مدنظر قرار خواهند گرفت . از برخاستن هواپیماها نیز در ؟؟ مورد نظر چشم پوشی می شود .