A légiforgalmi irányítás automatizálási lehetőségei
Általános tendencia a műszaki életben, hogy gépek és programok veszik át az ember szerepét, amelyek költséghatékonyabban és biztonságosabban dolgoznak; és például a közlekedésirányításban, a humán irányítóról átteszik a felelősséget a tervezőre, akinek feltehetően több idő és erőforrás áll rendelkezésére a feladat megoldásához. Számos iparágban léteznek már magas biztonsági elvárású automatizmusok, például a vasúti közlekedésben, az autóiparban vagy a nukleáris iparban, azonban a légiforgalom irányítása még mindig elsősorban humán alapú. Az automatizált légtér megoldásának kutatására és fejlesztésére az elmúlt évtizedekben számos projekt irányult, de nincs széles körben alkalmazható megoldás. Ennek okai vélhetően a megfelelő biztonság elérésében rejlő, a légiforgalmi irányítás specialitásain alapuló nehézségek. A dolgozat célja bemutatni egy olyan automatizálási megoldást, amely ötvözi a gépi automatizmusokat a humán irányítás széleskörű problémamegoldó képességével és így a teljes funkcionális térre megfelelő biztonságot képes szavatolni a teljesítőképesség jelentős növekedése mellett. Bevezetésként a funkcionális biztonság alapelvei és a korábbi automatizálási projektek kerülnek áttekintésre.
A dolgozatban az automatizált irányítás bevezetésének egyik lehetséges módja került kidolgozásra, melynek fő vezérelve az aktuális irányítási struktúra, a szektorizáció megtartása. Ekkor lehetőség nyílik az egyes funkciókat fokozatosan gépi irányítás alá vonni, a más rendszerekkel és részrendszerekkel való interfészek megtartása mellett, így az automatizált megoldás erőforrás-hatékonyabban megvalósítható, mintegy moduláris formában, egy-egy szektor automatizálásával úgy, hogy ez a környező szereplők számára nem jelent változást. A másik lehetőség a teljes rendszer automatizálása, ez azonban a légiforgalmi irányítás rendkívül szerteágazó funkcionalitása miatt igen komplex feladat, nagy felelősség egy ilyen rendszertől elvárt specifikáció kidolgozása, és annak validálása.
A kidolgozott elvben a fő cél a specifikációs felelősség csökkentése; azáltal, hogy a javasolt struktúrában nem szükséges a specifikáció teljességének garantálása. A rendszer funkcionális biztonságának eléréshez a humán irányító továbbra is a rendszer része; így a specifikációs téren kívül eső feladatokat ő oldhatja meg. A légiforgalmi irányítás várhatóan relatív magas szinten specifikálható, a humán irányítónak ritkán érkezne feladata. Így kulcsfontosságú azzal foglalkozni, amikor specifikáción kívül eső feladat érkezik, – amely várhatóan nagy komplexitású lehet, – akkor a humán irányító képes legyen annak magas biztonságú kezelésére. Ennek biztosítása részben a megfelelő helyzettudatosságon keresztül történik, részben pedig a munkaterhelésének fenntartásával, elkerülve a túl alacsony, illetve a túl magas munkaterhelési szinteket. Ezen két kritérium úgy érhető el, ha a gépi irányítás az egyébként általa megoldható feladatok közül választ, és azt az irányítónak allokálja.
Kidolgozásra került a vázolt, ember-gép munkamegosztáson alapuló irányítási struktúra matematikai modellje, a munkaterhelés optimalizációjával és a helyzettudatosság szinten tartásával. Továbbá megfogalmazásra került a rendszer tesztelésére alkalmas szimulációs környezet specifikációja, tekintettel az ember-gép munkamegosztási modell, a feladatallokációs logika működésére.
szerző
-
Jáger Rebeka Anna
Közlekedésmérnöki
mesterképzés (MA/MSc), nappali
