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Dissertação

{en_GB=Crossing Waypoint Optimization in Free Route Airspace} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Atualmente o crescimento do tráfego aéreo parece ser inevitável. Este crescimento exigirá, num futuro próximo, uma maior capacidade do nosso espaço aéreo. Sendo assim, garantir a eficiência deste tornou-se uma necessidade. Esta tese abordará esta questão. Mais especificamente, a otimização de um espaço aéreo de rota livre (FRA). O FRA é um conceito relativamente recente aplicado no espaço aéreo europeu. Apesar de que esta abordagem tenha a vantagem de permitir o encaminhamento direto entre a origem e o destino, existem ainda aspetos que podem ser melhorados relativamente ao tratamento de conflitos e à carga de trabalho dos controladores aéreos. Para gerir esta questão, foram incorporados no FRA os Crossing Wayponts (CWs). Estes CWs irão agrupar a localização dos conflitos, facilitando a tarefa do controlador. No entanto, a identificação das suas melhores localizações e ligações constitui um desafio complicado. Ao longo desta investigação, será abordado o problema de encontrar a topologia ótima. O problema será modelado como um problema de otimização multiobjetivo, envolvendo um equilíbrio entre segurança e consumo de combustível. Para encontrar uma solução para este problema, foram utilizados algoritmos Particle Swarm, Simulated Annealing e Tabu Search. O modelo será testado em casos simples, para comparar o uso de rotas diretas e o método dos CWs. Além disso, o método será testado num case study no setor LFEEKF de Reims, onde também será feita uma comparação do desempenho dos algoritmos., en=Nowadays, air traffic growth seems to be an inevitable phenomenon. This growth will demand soon a higher capacity from our airspace. Hence, ensuring the efficiency of this airspace has become a necessity. This thesis will cover mainly this specific concern. More specifically, the optimization of a Free Route Airspace (FRA). Although an FRA has the advantage of using the direct routing between origin and destination, conflict handling and air traffic controllers' workload can still be improved. To manage this issue Crossing Wayponts (CWs) were incorporated into FRA. These CWs will cluster the location of the conflicts, facilitating the controller's task. However, identifying their best locations and connections poses a complicated challenge. Along this research, the problem of finding the optimal topology will be addressed. The problem will be modeled as a multi-objective optimization problem, involving a balance between safety and fuel consumption. The applied algorithms for this problem were Particle Swarm, Simulated Annealing and Tabu Search. The model will be tested in simple scenarios, to compare the use of direct routing and the CW approach. Furthermore, the procedures will be tested in a case-study in Reims' sector LFEEKF, including a comparison between the algorithms to evaluate their individual performances.}
Keywords: {pt=Crossing Waypoint Optimization, Free Route Airspace, Otimização Multiobjetivo, Simulated Annealing, Particle Swarm Optimization, Tabu Search, en=Crossing Waypont Optimization, Free Route Airspace, Multi-objective optimization, Simulated Annealing, Particle Swarm Optimization, Tabu Search}

Discussão: dezembro 14, 2023, 14:0