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Airport2030

Effizienter Flughafen 2030

Kontakt Prof. Dr. rer. nat. Volker Turau
Mitarbeiter Dr. Marcus Venzke
Beginn 1. Dezember 2008
Ende 30. November 2013

Projektbeschreibung

Im Projekt Effizienter Flughafen 2030 untersucht das Institut für Telematik, wie sich die Passagierprozesse in Flughafenterminals mit Hilfe von Informationstechnologie optimieren lassen. Das ist einer der vier Schwerpunkte des Projektes, das am Beispiel des Flughafens Hamburg Prozesse und Technologieansätze für verbesserte Bodenoperationen sucht. Neben Passagierprozessen in Terminals werden Bodenprozesse zur Abfertigung von Flugzeugen, Flugzeugkonfigurationen im Hinblick auf Abfertigungsprozesse und die Erreichbarkeit des Flughafens untersucht und optimiert. Damit soll für das Lufttransportsystem ein messbarer Beitrag zur Steigerung von Qualität, Gesamtleistung und Umweltverträglichkeit geleistet werden.

Das Projekt ist eines von drei Leuchtturmprojekten des Hamburger Luftfahrtclusters, das den Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gewonnen hat. Ziel des Wettbewerbs ist es, die Innovationskraft der leistungsfähigsten regionalen Cluster aus Wirtschaft und wissenschaftlichen Einrichtungen zu stärken und so auf den Weg zur internationalen Spitzengruppe zu führen. Aus der Clusterförderung des BMBF von 40 Millionen Euro werden unter anderem die drei Leuchtturmprojekte finanziert. Am Projekt beteiligt sind neben der Technischen Universität Hamburg-Harburg der Flughafen Hamburg, Airbus, Siemens, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Universität Hamburg, die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg sowie die mittelständischen Unternehmen AlsterAero und mb + Partner.

Als Ansatz zur Optimierung von Passagierprozessen wird das Institut für Telematik ein Gerät zur digitalen Boarding-Unterstützung entwickeln und bewerten, mit dem Passagiere und Gepäck in die informationstechnische Automatisierungskette des Terminals integriert werden. In den vergangenen Jahren wurden bereits viele Tätigkeiten von Flughafen- und Airline-Mitarbeitern durch Einsatz von Datenverarbeitung automatisiert, zum Beispiel das Check-in, das Handhaben von Passagierlisten und die Gepäckabfertigung. Passagiere wurden aber außer Acht gelassen und sind nun fehlende Glieder in der Informationskette für Prozessoptimierungen. Daher soll ihre bisher informationstechnisch passive Rolle durch das zu entwickelnde Gerät in eine aktive gewandelt werden. In Größe einer Scheckkarte dient es mit drahtloser Netzanbindung zur Interaktion mit Terminalsystemen und ermöglicht die Ortung des Passagiers.

In einer ersten Phase des Projektes wurde am Institut für Telematik ein Prototyp der digitalen Boardingunterstützung („DigiBA“) erstellt, der es erlaubt, Konzepte der Passagierflusssteuerung zu entwickeln und zu testen. In Gesprächen mit Experten vom Flughafen Hamburg wurden vielversprechende Anwendungen für die DigiBA identifiziert, die in nachfolgenden Schritten entwickelt werden. Das Gerät erlaubt es dem Passagier, Nachrichten zu verschicken, um Informationen zu erhalten. Weiter empfängt das Gerät Nachrichten, die dem Passagier wichtige Informationen wie zum Beispiel Flugplanänderungen oder die Zeit bis zum Abflug bieten. Der Passagier kann den Empfang wichtiger Nachrichten per Knopfdruck bestätigen, so dass der Flughafen direkt mit dem Passagier kommunizieren kann.

In nachfolgenden Projektphasen werden die Lokalisation von Passagieren und auf diesen Informationen basierende Dienste wie zum Beispiel Indoor-Navigation in den Mittelpunkt der Entwicklung rücken.

Links

Projekt-Homepage: http://www.airport2030.de/

Publikationen

Helge Klimek, Björn Greßmann und Volker Turau. Protocols for Resource Constrained Infrastructure Networks. In Proceedings of the 10th ACM International Symposium on Mobility Management and Wireless Access (MobiWac '12), Oktober 2012. Paphos, Cyprus.
@InProceedings{Telematik_MOBIWAC_2012_ProtocolsInfrastructureNetwork, author = {Helge Klimek and Bj{\"o}rn Gre{\ss}mann and Volker Turau}, title = {Protocols for Resource Constrained Infrastructure Networks}, booktitle = {Proceedings of the 10th ACM International Symposium on Mobility Management and Wireless Access (MobiWac '12)}, day = {20-25}, month = oct, year = 2012, location = {Paphos, Cyprus}, }
Abstract: This paper introduces two protocols for communication in infrastructure networks consisting of a central server, stationary basestations and mobile devices. Mobile devices use IEEE 802.15.4 to communicate with the basestations. Among other things, the proposed protocols differ in their location management and in the routing of downlink and uplink packets. Through extensive simulations the protocols are compared with the focus on latency and packet loss metrics. The strength of each protocol depends on the traffic pattern caused by an application. This paper concludes with a recommendation for the usage of each protocol.
K. H. Lütjens, A. Lau, T. Pfeiffer, S. Loth, V. Gollnick, H. Klimek, B. Greßmann, S. Löwa, C. Blank und J. Binnebesel. Airport2030 – Lösungen für den effizienten Lufttransport der Zukunft. In Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, September 2012. Berlin, Germany.
@InProceedings{EffizienterLufttransportDerZukunft2012, author = {K. H. L{\"u}tjens and A. Lau and T. Pfeiffer and S. Loth and V. Gollnick and H. Klimek and B. Gre{\ss}mann and S. L{\"o}wa and C. Blank and J. Binnebesel}, title = {Airport2030 – L{\"o}sungen f{\"u}r den effizienten Lufttransport der Zukunft}, booktitle = {Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress}, month = sep, year = 2012, location = {Berlin, Germany}, }
Helge Klimek, Björn Greßmann und Volker Turau. Report on Protocols for Resource Constrained Infrastructure Networks. Technical Report urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-11642, Hamburg University of Technology, Hamburg, Germany, Juli 2012.
@TechReport{Klimek_Gressmann_Protocols-TechReport, author = {Helge Klimek and Bj{\"o}rn Gre{\ss}mann and Volker Turau}, title = {Report on Protocols for Resource Constrained Infrastructure Networks}, number = {urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-11642}, institution = {Hamburg University of Technology}, address = {Hamburg, Germany}, month = jul, year = 2012, }
Abstract: This report introduces three protocols for communication in infrastructure networks consisting of a central server, stationary basestations and mobile devices. Mobile devices use IEEE 802.15.4 to communicate with the basestations. Among other things, the proposed protocols differ in their location management and in the routing of downlink and uplink packets. Through extensive simulations the protocols are compared with the focus on latency and packet loss metrics. The strength of each protocol depends on the traffic pattern caused by an application. The report concludes with a recommendation for the usage of each protocol.
Björn Greßmann, Helge Klimek und Volker Turau. Intelligent Passenger Flows in Airport Terminals Using a Digital Boarding Assistance. In Proceedings of the 8th International Workshop on Intelligent Transportation (WIT'11), März 2011. Hamburg, Germany.
@InProceedings{WIT2011C10, author = {Bj{\"o}rn Gre{\ss}mann and Helge Klimek and Volker Turau}, title = {Intelligent Passenger Flows in Airport Terminals Using a Digital Boarding Assistance}, booktitle = {Proceedings of the 8th International Workshop on Intelligent Transportation (WIT'11)}, day = {22-23}, month = mar, year = 2011, location = {Hamburg, Germany}, }
Abstract: In this paper we present a Digital Boarding Assistance (DigiBa) system for passengers in airport terminals. By providing navigation, notification and information services, passengers are enabled to move efficiently through the terminal. Based on functional requirements of such a system, the paper presents a prototype implementation on an embedded mobile device with restricted resources. Challenges concerning channel access in dense networks and indoor navigation on a device with limited hardware capabilities are outlined.
Helge Klimek, Björn Greßmann und Volker Turau. Indoor Navigation and Location Based Services Scenario for Airports. Technical Report urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-10856, Hamburg University of Technology, Hamburg, Germany, Februar 2011.
@TechReport{Telematik-Klick_Gressmann_Turau-INLBS-TechReport, author = {Helge Klimek and Bj{\"o}rn Gre{\ss}mann and Volker Turau}, title = {Indoor Navigation and Location Based Services Scenario for Airports}, number = {urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-10856}, institution = {Hamburg University of Technology}, address = {Hamburg, Germany}, month = feb, year = 2011, }
Abstract: This report describes usage scenarios of the architecture for indoor navigation and location based services (INLBS) developed in the Airport2030 project. The expandable architecture offers a framework and predefined services with a runtime environment and aims at enabling ubiquitous INLBS in any building with the users’ mobile device. The architecture consists of a mobile user platform (MUP) installed on mobile devices and a stationary facility platform (SFP) which is running on backend servers. For communication between MUP and SFP a communication and positioning infrastructure (CPI) is used. The SFP abstracts from different mobile hardware and communication and ranging technologies for ease of development. A runtime environment contains the service container which invokes life cycle functionality of the different services. Applications which are accessed from the MUP are developed using the services in the service container.
Björn Greßmann, Helge Klimek und Volker Turau. Towards Ubiquitous Indoor Location Based Services and Indoor Navigation. In Proceedings of the 7th IEEE Workshop on Positioning Navigation and Communication (WPNC2010), März 2010. Dresden, Germany.
@InProceedings{WPNC10, author = {Bj{\"o}rn Gre{\ss}mann and Helge Klimek and Volker Turau}, title = {Towards Ubiquitous Indoor Location Based Services and Indoor Navigation}, booktitle = {Proceedings of the 7th IEEE Workshop on Positioning Navigation and Communication (WPNC2010)}, day = {11-12}, month = mar, year = 2010, location = {Dresden, Germany}, }
Abstract: Outdoor navigation services have become ubiquitously available due to small handheld devices such as GPS enabled mobile phones or dedicated mobile navigation systems. Two main drivers were necessary in order to provide widespread location based services: Acquiring positioning information with a certain degree of precision and widespread (mobile) access to computer networks to use the position information with a large information basis such as the Internet. Envisioned is a future, where indoor navigation and location based services are used as naturally as outdoor location based services are now. To achieve this long term vision where users seamlessly navigate for example from work desk to departure gate at the airport and use location based services on the way, various challenges have to be solved. In this paper, these challenges and open issues are discussed. The paper proposes an architecture which abstracts from different mobile devices and localization technologies. Additionally, it sketches the use of indoor topology information to increase the accuracy of indoor localization. These two presented concepts form a basis for a transition period until standards for ubiquitous indoor location based services have emerged.

Studentische Arbeiten

Abgeschlossene Arbeiten