Проекти

РВД управлява натоварването на авиодиспечерите с нова система

Александър Главчев

Държавно предприятие "Ръководство на въздушното движение" (ДП РВД) извършва управление на въздушното движение за постигане на безопасност, ефективност и редовност на полетите в обслужваното гражданско въздушно пространство на Република България. Дейността на предприятието включва планиране, осигуряване, внедряване, експлоатация и поддръжка на съоръжения, системи и оборудване за комуникационно, обзорно, енергийно, метеорологично и аеронавигационно осигуряване на обслужваното въздушно движение.

В последното десетилетие вследствие на комбинация от политически и икономически фактори ДП РВД бе изправено пред съществено увеличение на обемите въздушно движение, преминаващо през обслужваното въздушно пространство на Република България. Очаква се в дългосрочен план това увеличение на продължи, подкрепяно от развитието на новото летище в град Истанбул и естественото икономическо развитие в региона. Същевременно чрез европейските планове за ефективност пред ДП РВД се поставят изключително високи цели за осигуряване на нулеви нива на закъснение и висока пропускателна способност на въздушното пространство.

Сред специалистите в индустрията съществува широко съгласие, че внедряването на системи за управление на комплексността може да доведе до значителни ползи за безопасността на полетите и повишаване на ефективността на използване на наличния капацитет на въздушното пространство не само на местно ниво, но и в Европейската мрежа за управление на въздушното движение като цяло. Поради това внедряването на системите за управление на комплексността е залегнало като задължително изискване в Регламент (ЕС) №716/2014 като една от функциите, които изискват синхронизирано внедряване и допринасят за постигането на валидните за целия Европейски съюз цели за ефективност на системата за управление на въздушното движение.

Управление на комплексността

За да могат да бъдат поддържани високи нива на безопасност при обслужването на въздушното движение, е необходимо натоварването на ръководителите на полети да бъде контролирано и поддържано в приемливи граници.

Традиционните методи за определяне на работното натоварване се базират на контролирането на броя въздухоплавателни средства (ВС) в определен обем от въздушното пространство, например:

- Максимално допустим брой въздухоплавателни средства, които преминават през даден обем въздушно пространство за 1 час (ВС/час).
- Максимално допустим брой въздухоплавателни средства, едновременно присъстващи в даден обем въздушно пространство.

Горните прагове, наричани "секторни капацитети", се определят въз основа на специализирани модели и са специфични за всеки сектор от въздушното пространство. Те се изчисляват предварително и обикновено остават фиксирани във времето, докато не настъпи съществена промяна в организацията на въздушното пространство или потоците въздушно движение.

За разрешаване на гореописания проблем през 2015 г. ДП РВД взе решение за внедряване на автоматизирана система за оценка и управление на комплексността на въздушното движение. Оперативната концепция на системата определя три последователни нива на внедряване, като всяко по-високо ниво включва все по-нарастваща сложност на функциите на системата със съответно повишаващ се риск при внедряване:

Ниво I - Измерване - на това ниво се прави оценка на прогнозната комплексност чрез прилагането на подходящи модели на въздушното пространство, поведението на въздухоплавателните средства и работното натоварване. Тази информация се представя в графичен вид на потребителите на системата. На този етап решението не предоставя никакви препоръки относно разрешаването на проблемите във въздушното пространство, а единствено позволява идентифицирането им.

Ниво II - Управление - на това ниво на внедряване системата е допълнена с функции, които позволяват проактивен подход към комплексността, като помощ при вземане на решения относно оптималната конфигурация на въздушното пространство. Тук обхватът на работа все още остава локално ограничен. Интеграцията е предимно с други системи на ДП РВД, а генерираната информация се използва единствено от местни потребители.

Ниво III - Сътрудничество - система tCAT се превръща в част от една по-голяма колаборативна платформа, в която комплексността се управлява на регионално ниво. Всички мерки за управление на комплексността се оценяват и координират не само от локална гледна точка, но и от гледна точка на цялостния ефект върху Европейската мрежа за управление на въздушното движение.

Предварителното проучване на проекта показа, че нива I и II могат да бъдат реализирани в пълния си обем, а ниво III може да бъде единствено частично реализирано поради недостатъчна зрялост на протоколите за обмен на данни с Network Manager. Отчитайки това, е взето решение голяма част от функциите на ниво III да останат извън обхвата на проекта и да бъдат реализирани при бъдеща надстройка на системата.

Техническо решение

Комплексността на въздушното движение е функция на множество динамични фактори, по-важните от които са:
● Въздушен трафик - конфликтни траектории, вертикална еволюция, интеграция на потоци въздушно движение, струпване на въздухоплавателни средства в малък обем въздушно пространство и др.
● Състояние на въздушното пространство - конфигурация, временно отделени и ограничени зони.
● Дейности на военната авиация.
● Процедури за координация.
● Състояние на техническите средства за обслужване на въздушното движение.
● Метеорологична обстановка - турбулентност, конвективна облачност, посока и скорост на вятъра.
За да направи прогнозна оценка на комплексността, системата получава и обработва данни в реално време от множество източници. Системата е свързана със:
● SDDS (Surveillance Data Distribution System) - обмен на информация за местоположението на въздухоплавателните средства, получена от системата от радари на ДП РВД.
● OLDI Gateway (On-Line Data Interchange Gateway) - съобщения, получавани от съседни райони за полетна информация, съдържащи актуални полетни данни за въздухоплавателни средства, подхождащи към района на отговорност на ДП РВД (времеви хоризонт до около 20 мин. преди планираното време на вход).
● NM EN (Network Manager Entry Node) - осигурява се поток от съобщения (EFD - ETFMS Flight Data Message) за текущия ход на полета на въздухоплавателни средства, намиращи се на повече от 20 мин. полетно време.
● Система СТОН - получават се данни за плана за използване на въздушното пространство (Airspace Use Plan - AUP), както и текущото му актуално състояние (UUP - Update Use Plan).
● WAFC (World Area Forecast Center) - осигурява се поток от прогнозни метеорологични данни за посока и скорост на вятъра във височина, прогнозни данни за турбулентност и обледеняване.
● IVM (IBL Visual and Moving Weather) - местна свръхкраткосрочна прогноза за конвективни явления, данни за актуалната метеорологична обстановка на летища (METAR).
● NM B2B Services - поток от данни за текущото и прогнозното движение на въздухоплавателни средства, информация за ограничени зони в съседни райони за полетна информация, информация за регулации на потоците въздушно движение в цяла Европа. Обмен на информация за текущата и планираната конфигурация на въздушното пространство на Район за полетна информация (РПИ) София.
● Метеорологични радари - информация за развитие на облачността.

Постъпващата информация се обработва и на нейна база, както и на база на предварително заложени в системата модели, се извършват серия от симулации в ускорено време с цел получаване на прогнозна картина на въздушната обстановка. Всички симулационни модели са разработени и се изпълняват върху платформата AirTOP WIZer, която е адаптирана за конкретните нужди на ДП РВД.

Данните постъпват в реално време чрез диспечера на данни в т.нар. Snapshot сървъри, които периодично (на всяка минута) генерират моментна "снимка" на състоянието на въздушното пространство. Тази информация се предава към Forecast сървъри, които обработват натрупаните данни и стартират прогнозна симулация в ускорено време. Резултатите от симулацията се предават към крайните клиенти (Client HMI), където информацията се изобразява пред потребителите. Във всеки момент потребителите на системата могат да стартират нова виртуална среда за изследване на хипотетични сценарии (What-if). Генерираните прогнози се натрупват в архива на системата, който позволява детайлен преглед на генерираната от сървърите информация за отминал период, не по-малък от 365 дни. Конфигурационният мениджър осигурява управлението на моделите в системата.

Архитектурата на системата позволява необходимата гъвкавост за лесно реализиране на бъдещи надстройки единствено чрез добавяне на допълнителни сървъри или клиентски позиции.

Бюджет и партньори

Общата планирана стойност на проекта е 2 331 245 евро. Проектът е съфинансиран от Механизма за свързване на Европа (Connecting Europe Facilities - CEF) на Европейския съюз.

Проектът е изпълнен със съдействието на:

Airtopsoft - компания, базирана в Белгия и разработваща софтуер за симулации в ускорено време. Сред клиентите на компанията са множество доставчици на аеронавигационно обслужване, летища, авиокомпании, както и изследователски лаборатории и консултантски компании. Airtopsoft e част от групата на Transoft Solutions.

Infosystems International - българска компания, специализирана в дизайна, анализа, разработката, внедряването и поддръжката на информационни системи в областта на транспорта.

Ползи от изградената система

Анализ на ползите и разходите на системата е извършен от SESAR Deployment Manager със съдействието на експертите на Netowrk Manager (Евроконтрол) като част от по-общ анализ на внедряването на изискванията на регламент ЕС №716/2014 (Pilot Common Project Regulation). Анализът се основава на стандартните методики на Евроконтрол за определяне на възможните закъснения в Европейската мрежа за управление на въздушното движение и извършване на оценка на ползите и разходите на инвестициите в системата за управление на въздушното движение.

Резултатът от анализа показва прогнозна кумулативна нетна настояща стойност приблизително 22 млн. евро към 2030 година след отчитане на негативните ефекти от кризата с COVID-19.

X