Fluglotsen
Gudrun spricht in dieser Episode mit Colin Bretl und Niko Wilhelm. Beide sind zur Zeit des Gespr\xe4ches Bachelorstudenten am Karlsruher Institut f\xfcr Technologie (KIT). Colin studiert Mathematik und Niko Informatik. Bevor sie sich f\xfcr ein Studium am KIT entschieden haben, hatten sie an der Dualen Hochschule Karlsruhe (DHBW) ein Bachelorstudium Wirtschaftsinformatik abgeschlossen. Die beiden haben im Wintersemester 2018/19 an Gudruns Vorlesung Modellbildung teilgenommen. Wie schon in unserer ersten Podcastepisode besprochen wurde, geh\xf6rt zum Programm der Vorlesung, dass die Studierenden sich in Gruppen finden, selbst ein Projekt suchen und bearbeiten. Colin und Niko haben die Arbeit von Fluglotsen betrachtet. Sie haben modelliert, wie die anfliegenden Flugzeuge am besten auf die Landebahn zugeteilt werden. Am Beispiel des Flughafens Heathrow (mit Daten vom 1. August 2018) wurde ihr erstelltes Modell getestet. Als mathematische Methode haben sie hierf\xfcr Warteschlangentheorie augew\xe4hlt. Die beiden haben das Modell selbst erarbeitet, es programmiert und eine Ausarbeitung angefertigt. Die Podcastepisode zeigt, wie und warum sie ihr Problem gew\xe4hlt haben und welche Schritte zum Erfolg (oder auch zum Misserfolg) gef\xfchrt haben. Die \xdcberwachung einer Flugbewegung durch Fluglotsen findet z.B beim Landeanflug auf einen Zielflughafen statt. Wollen mehrere Luftfahrzeuge in einem kurzen Zeitraum nacheinander landen, geh\xf6rt es zu den Aufgaben des Lotsen, diese Reihenfolge festzulegen. Infolgedessen werden den einzelnen Luftfahrzeugf\xfchrern Streckenanweisungen mitgeteilt (bspw. ob diese einmal oder mehrfach ein Warteschleife fliegen sollen). Im trivialen Fall, dass zwischen zwei ankommenden Luftfahrzeugen genug Zeit liegt, kann jedes Luftfahrzeug auf m\xf6glichst direktem Weg zur Landebahn gef\xfchrt werden. Der Durchsatz, also wie viele Luftfahrzeuge in einem Zeitintervall landen k\xf6nnen, ist in diesem Fall optimal. Bei hohem Verkehrsaufkommen gestaltet sich die \xdcberwachung durch Fluglotsen schwieriger. Es m\xfcssen nicht nur Sicherheitsabst\xe4nde zwischen den Luftfahrzeugen eingehalten werden, sondern auch physikalische Besonderheiten des Luftverkehrs und technische Restriktionen ber\xfccksichtigt werden. Diese wirken sich negativ auf den Durchsatz aus. Au\xdferdem erschweren die Rahmenbedingungen eine mathematische Untersuchung. Im Projekt von Colin und Niko wird die Problemstellung nur f\xfcr Flugzeuge, die durch Radar identifiziert werden k\xf6nnen, betrachtet. Darunter fallen u.a. gro\xdfe Passagiermaschinen, wie sie an internationalen Verkehrsflugh\xe4fen vorzufinden ist. Solche Flugzeuge machen den gr\xf6\xdften Anteil an kontrollierten Flugbewegungen aus. Mit Hilfe des mathematischen Modells sollen die Grundlagen daf\xfcr geschaffen werden, verschiedene Lotsen-Strategien auf ihren Durchsatz hin zu untersuchen. Es konzentriert sich dabei zun\xe4chst auf das Standardanflugverfahren bei hohem Verkehrsaufkommen und geht davon aus, dass Flugzeuge in der Reihenfolge ihrer Ankunft landen d\xfcrfen. (...)