Эрлангга Руди Сунарео, исследователь в области авиации, и доктор Катя Зунига, доцент Амстердамского университета прикладных наук, обсуждают повышение уровня автоматизации в аэропортовой деятельности благодаря проекту BrightSky в амстердамском аэропорту Схипхол.
Новейшая промышленная революция сближает людей и передовые технологии как никогда ранее. Автоматизация трансформирует отрасли по всему миру, и авиация не является исключением. Аэропорты будущего строятся уже сегодня — от более продуманной обработки багажа до автономных транспортных средств, которые перемещаются по воздушному пространству.
Основа для этого преобразования закладывается с помощью таких проектов, как BrightSky Project, смелой инициативы, финансируемой правительством Нидерландов, которая направлена на формирование инноваций для будущего ТОИР и наземного обслуживания в амстердамском аэропорту Схипхол. Проект является частью более масштабного движения, направленного на цифровизацию, устойчивое развитие и социальные инновации.
Интеллектуальная автономная воздушная зона
Аэропорты по своей сути являются сложными экосистемами, и наземное обслуживание, пожалуй, является одной из самых трудоемких областей в авиации. Традиционно это означало, что во всем, начиная от управления транспортным средством и эксплуатации наземного вспомогательного оборудования (GSE) и заканчивая обработкой багажа в аэропорту, большое внимание уделялось персоналу. Однако автоматизация меняет эту реальность.
Автоматизация в аэропортах — это не просто ускорение процессов, это революция в функционировании аэропортов и улучшение условий труда для тех, кто в них задействован. Будущее авиационных операций заключается в полной интеграции автономных транспортных средств, механизмов и систем, где каждый элемент работает сообща, чтобы уменьшить количество человеческих ошибок, повысить безопасность и создать более устойчивую и эффективную рабочую среду.
Проект BrightSky, в частности «Рабочий пакет 3», направлен на воплощение этого видения в реальность. Благодаря сотрудничеству с различными партнерами, такими как JetSupport, Vanderlande, T-Hive, Schiphol Group, наземными службами KLM, TNO и Амстердамским университетом прикладных наук (HvA), проект направлен на решение растущих проблем бортовой логистики. Уделяя особое внимание устойчивым и оцифрованным системам обслуживания в аэропорту, проект разрабатывает решения, которые решают важнейшие вопросы логистики и безопасности, обеспечивая при этом долгосрочную устойчивость работы аэропорта.
Управление сложными операциями в аэропорту предполагает координацию большого парка транспортных средств, персонала и процессов. Задача становится еще более сложной, если учесть необходимость взаимодействия в режиме реального времени и принятия решений для обеспечения бесперебойной работы. Именно здесь в игру вступают автономные системы, которые обещают более скоординированную и эффективную работу в воздухе.
Чтобы воплотить в жизнь интеллектуальное автономное видение воздушного пространства, исследователи и новаторы из проекта BrightSky определили три ключевых направления исследований, которые проложат путь к успеху: система управления автономной логистикой с несколькими автопарками, средства контроля надежной автоматизированной обработки багажа, а также идентификация и сортировка приоритетного багажа, выгружаемого из воздушных судов.
Важнейшая составляющая успеха проекта заключается в его сотрудничестве с партнерами и заинтересованными сторонами. Партнеры консорциума по этому проекту поддерживали тесный контакт, проводя семинары, визиты и собеседования, среди прочего. Было проведено несколько исследований по ключевым направлениям.
Проект начался с того, что исследователи из HvA критически проанализировали развитие технологий автоматизации полетов и определили ключевые области эффективности авиации (KPA). Их результаты позволили получить детальное представление о динамике воздушного движения, в том числе о том, как координируются различные операции, как происходит обмен информацией между заинтересованными сторонами и как принимаются решения в режиме реального времени. Кроме того, в сотрудничестве с компанией Vanderlande была проведена оценка бизнес-моделей заинтересованных сторон с целью определения потенциального рынка для технологий автоматизации полетов.
Используя эти знания, было разработано моделирование деятельности в аэропорту, чтобы оценить, как различные стратегии управления перевозкой багажа могут повлиять на общий процесс. Используя данные, предоставленные наземными службами KLM и аэропортом Схипхол, исследователи из TNO смогли разработать ряд стратегий управления автопарком, протестировав как централизованные, так и децентрализованные модели управления одним автопарком и несколькими автопарками для улучшения распределения задач для (автономных) транспортных средств. TNO также разработала методологию оценки безопасности на основе сценариев для определения требований к автоматизированным транспортным средствам. Для этого были проанализированы видеоматериалы из аэропорта, чтобы определить сценарии, с которыми может столкнуться автоматизированное транспортное средство (рисунок 1). На основе этого был проведен анализ опасностей и оценка риска (HARA), который выявляет опасности и риски, которые транспортное средство должно учитывать. Впоследствии TNO разработала функциональную концепцию высокого уровня и в настоящее время проводит проверку на основе моделирования для выбранных сценариев. TNO, HvA и Vanderlande будут распространять знания, полученные в результате этого проекта, на международных конференциях и в публикациях с высокой отдачей.
Еще одним интересным достижением в рамках проекта BrightSky стало создание информационной системы управления дорожным движением под названием OTISS (рис. 2). Разработанная и протестированная командой аэропорта Схипхол в сотрудничестве с компанией Vanderlande для улучшения ситуационной осведомленности, эта система будет информировать пользователей в аэропорту о передвижении как автономных, так и неавтономных транспортных средств. Она будет предлагать маршруты и время в пути для оптимизации транспортного потока. Конечная цель — создать интеллектуальную, полностью автономную воздушную зону, которая сможет легко интегрировать эти технологии для обеспечения максимально эффективной и устойчивой работы.
Обработка багажа с помощью автономных решений
В то время как основное внимание в автономной работе аэропортов уделялось координации транспортных средств, значительный прогресс был достигнут и в области обработки багажа. Исследователи из Vanderlande и наземных служб KLM изучили технологии, подходящие для работы на открытом воздухе в аэропортах, оценив их потенциальную интеграцию в автоматизированные системы обработки багажа (рис. 3а). Инновации в этой области в настоящее время направлены на идентификацию и сортировку приоритетного багажа, а также автоматизацию взаимодействия между ленточным погрузчиком и багажными отделениями. Цель данной части исследования — революционизировать обработку багажа с помощью автоматизации, сделав процесс более безопасным, эргономичным и высокоэффективным.
Рисунок 3. (а) идентификация и сортировка приоритетного багажа, (б) цифровой двойник и (в) прототип масштабной модели автоматизированной багажной системы, предназначенной для оптимизации загрузки багажа.
Вандерланд и T-Hive протестировали цифровой двойник, впервые применив автоматизированную обработку багажа на перроне. Имитируемое автоматизированное транспортное средство выполнило транспортную задачу по перемещению определенного количества багажных контейнеров, хранящихся на перроне, для передачи в багажный зал (рис. 3b). Затем был создан прототип с масштабируемой моделью, чтобы продемонстрировать процесс с помощью реального программного обеспечения (рис. 3в).
По мере развития проекта Bright Sky эксперты из различных областей продолжают сотрудничать и делиться своими знаниями, формируя будущее автономной работы аэропортов. С каждым новым достижением мы приближаемся к миру, в котором аэропорты работают все более эффективно.
Идея автономной экосистемы в воздухе, возможно, когда-то казалась научной фантастикой, но сегодня она уже на горизонте. Представьте себе мир, в котором наземный транспорт движется идеально скоординированно, обработка багажа осуществляется с минимальным участием человека, а интеллектуальные системы оптимизируют каждый аспект логистики аэропорта.
Это будущее не за горами. Оно прямо за углом.
Эрлангга Руди Сунаре работает исследователем в области авиации в Амстердамском университете прикладных наук. Он получил степень магистра экономики транспорта и окружающей среды в Амстердамском Государственном университете. Его специализация — авиационные технологии и устойчивое развитие. Эрлангга и Гийс работают над проектом BrightSky совместно с другими партнерами в области исследований и разработок.
Доктор Катя Зунига — доцент Амстердамского университета прикладных наук. Ее основной исследовательский интерес был сосредоточен на разработке стратегических и тактических инструментов поддержки принятия решений в аэропортах и управлении воздушным движением, а также стратегий для повышения эффективности авиационных операций. Вместе с Эрланггой она работает над проектом BrightSky вместе с другими партнерами по консорциуму.