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Berechnungsverfahren zur Luftverkehrskapazität

Erstellt am: 25.07.2005 | Stand des Wissens: 23.10.2018
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike

Die Berechnung der Kapazität an Flughäfen beginnt mit der Ermittlung durchschnittlicher Staffelungswerte, die Kapazität entspricht dann dem Reziprokwert hieraus. Besondere Bedeutung besitzt zudem die Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Ankunftsstrom (Flow) und Wartezeit (Delay). In Abbildung 1 wird dieser prinzipielle Zusammenhang zwischen der Stärke des Ankunftsstroms (Flow) und der entstehenden Wartezeit (Delay) dargestellt.

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Abbildung 1: Prinzipieller Zusammenhang zwischen Flow und Delay [KellPe63]

Bei einem schwachen Ankunftsstrom behindern sich die Flugzeuge nur kaum bei der Landung, sodass wenig Wartezeit entsteht. Die Behinderung beziehungsweise der Delay wächst mit steigendem Flow immer stärker an, bis die Zahl der pro Zeiteinheit ankommenden Flugzeuge die Möglichkeiten zur Landung übersteigt und die Wartezeit gegen Unendlich steigt. Diese Grenze wird Sättigungskapazität genannt. Der Flow, bei dem im Mittel eine Wartezeit von 4 Minuten entsteht, wird praktische Kapazität genannt.

Anhand der Kurve kann die praktische als auch die Sättigungskapazität bestimmt werden. Für die Berechnung der Flow/Delay-Beziehung gibt es mehrere Verfahren. Der sehr komplexe funktionale Zusammenhang zwischen Flow und entstehendem Delay hängt von Parametern ab wie der Folgeflugzeugkategorie (und damit dem Abstand zum vorausfliegenden Flugzeug), der Nutzungsstrategie für das Start- und Landebahnsystem, den Flugsicherungs-Betriebsverfahren, dem Verhältnis zwischen der Zahl der An- und Abflüge, die auf einer Bahn abgewickelt werden sollen, dem Wetter usw.

Es gibt drei prinzipiell verschiedene Verfahren, um die Kapazität zu berechnen:
  • analytische Modelle
  • Simulationsmodelle
  • Messungen
Während mit analytischen Modellen die komplexen Zusammenhänge nur annähernd erfasst werden können, bilden Simulationsprogramme wie SIMMID, ADSIM und AIRPORT MACHINE die komplexen Situationen mit großer Realitätstreue nach. Diese Wirklichkeitstreue wird durch Kalibrierung und Validierung der Modelle nachgewiesen. Das Verfahren der Messung, mit welchem sich die Kapazität berechnen lässt, wird in Abbildung 2 schematisch dargestellt.

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Abbildung 2: Kapazitätsmessung am Flughafen und Anpassung der Eckwerte [KellPe63]
Auf Flugplankonferenzen werden, eine geraume Zeit vor dem eigentlichen Flug, die von den Luftverkehrsgesellschaften eingereichten Flugpläne koordiniert und an die Kapazität der Start- und Landeflughäfen angepasst. Dabei werden Eckwerte, welche die Kapazität dieser Flughäfen beschreiben, verwendet. Diese koordinierten Flugpläne können dann realisiert werden und die entsprechenden Flüge bilden die Nachfrage nach Starts und Landungen auf dem Bahnsystem des betrachteten Flughafens.
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik, Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Kapazitätsengpässe im Luftverkehr (Stand des Wissens: 04.12.2018)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?42946
Literatur
[KellPe63] Keller, Peter Die Kapazität von Luftverkehrsbetrieben, Mannheim, 1963
Weiterführende Literatur
[WinH93] Winter, H., Prof. Dr. Flughafenkapazität - Eine Einführung in die Thematik, veröffentlicht in Wege zur Steigerung der Flughafenkapazität, Ausgabe/Auflage DLR-Mitt. 93-13, DLR / Braunschweig, 1993/09, ISBN/ISSN 0939-298X
[PakCl05] H. Pak, A. Claßen, M. Hepting, D. Wilken Zur zukünftigen Luftverkehrsnachfrage in Deutschland, 2005
Glossar
Luftverkehrskapazität Kapazität im Luftverkehr bezeichnet generell ein Maximum an Bewegungen (FZ, Pax) oder Nutzlast, was innerhalb eines angegebenen Zeitintervalls und festgelegter Qualität transportiert werden kann. (Falls anderweitig nicht erwähnt, wird die Kapazität in Zusammenhang mit FZ-Bewegungen als Standardwert verwendet. Die Kapazitätseinheit ist dann die Anzahl von FZ pro Zeitintervall.)
Validierung Als Validierung bezeichnet man die Prüfung, ob ein Lösungsansatz für ein bestimmtes reales Problem verwendungsfähig ist

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?156218

Gedruckt am Samstag, 20. Juli 2019 09:40:42