Überblick

Das Projekt befasst sich mit der Modellierung und Simulation des Einflusses von Kapazitätsbegrenzungen der Infrastruktur auf die Entwicklung des Luftverkehrs. Auswirkungen von Einschränkungen der luftseitigen Flughafenkapazität sowie der flughafennahen Luftraumkapazität auf die Luftverkehrs- und Flottenentwicklung werden dabei untersucht. Hierzu wird auf Vorarbeiten zur Berechnung von Flughafenkapazitäten, aber auch zu Verkehrs- und evolutionärer Flottenentwicklung sowie Netzwerkstrukturen zurückgegriffen. Mittels Szenariotechnik werden unterschiedliche Szenarien zur Infrastrukturentwicklung generiert und es werden verschiedene operative Mechanismen zur Begrenzung des Einflusses dieser Einschränkungen betrachtet.

Infrastrukturlimitierungen im Luftverkehrskontext

Die Modellierung baut auf einem evolutionären Flottenmodell auf, welches bereits seit Jahren erfolgreich am Lehrstuhl betrieben wird. Beschränkte Infrastrukturkapazitäten werden hierbei als Limitierung der Flottenentwicklung eingeführt und führen damit zu unerfüllter Verkehrsnachfrage an betroffenen Flughäfen. Zur Begrenzung dieser Einschränkungen werden zwei operative Mechanismen aus der realen Praxis von Fluggesellschaften modelliert: Der Einsatz von Flugzeugen mit größerer Passagierkapazität sowie die Verschiebung zusätzlicher Verkehrsnachfrage an Flughäfen mit freien Kapazitäten. In letzterem Fall wird zwischen Hub- und Punkt-zu-Punkt-Verkehr unterschieden. Eine Optimierung der verfügbaren Mechanismen hinsichtlich einer Minimierung unerfüllter Nachfrage nach Passagierkilometern liefert schließlich die simulierte Netzwerkstruktur und den Verkehrsmix. Mit dieser Modellierung wird es möglich, Szenarien für den globalen Einfluss beschränkter Infrastruktur auf den Verkehrsmix an Flughäfen sowie die Entwicklung von Multi-Hub- sowie Multi-Airport-Systemen quantitativ zu bestimmen. Die Auswirkungen der Einflottung neuer Flugzeugtypen werden somit besser erfasst, was die Konzeptbewertung neuer Flugzeugentwürfe aus Gesamtsystemperspektive erleichtert.

Publikationen

2024

  • Michelmann, Johannes; Hornung, Mirko: Effects of Higher-Fidelity Route Definition in Modeling Fleet Development Influenced by Airport Congestion. AIAA SciTech 2024, American Institute for Aeronautics and Astronautics, 2024 mehr…

2023

  • Michelmann, Johannes; Hornung, Mirko: Influence and Sensitivities of Airport Capacity Limitations Modeling in Air Transport Fleet Development. 26th ATRS World Conference, 2023 mehr…
  • Michelmann, Johannes; Mateo Guarch, Maria; Hornung, Mirko: Influence of Airport Capacity Limitation Mitigation on Air Traffic Networks and Fuel Consumption. AIAA 2023 Aviation Forum, 2023 mehr…

2022

  • Michelmann, Johannes; Gruber, Benedict; Stroh, Florian; Hornung, Mirko: Evolutionary Fleet Development Considering Airport Capacity Limitations and their Mitigation. AIAA Aviation Forum 2022, 2022Chicago, USA mehr…