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Tesi etd-06272017-194316


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
MONTECHIARO, MARCO
URN
etd-06272017-194316
Title
Metodi e modelli per l'Aircraft Landing Problem con il Point Merge System
Struttura
MATEMATICA
Corso di studi
MATEMATICA
Commissione
relatore Prof. Frangioni, Antonio
Parole chiave
  • optimization
  • ottimizzazione
  • PMS
  • ALP
  • MILP
  • LP
  • CPLEX
  • CBC
  • CLP
  • COIN-OR
  • OSI
  • C++
Data inizio appello
14/07/2017;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
14/07/2020
Riassunto analitico
Lo scopo di questa tesi è la costruzione di metodi e di modelli diversi per la schedulazione degli aerei in fase di atterraggio verso un aeroporto, ottimizzando la sequenza dei voli in arrivo. Si tratta quindi di risolvere l&#39;Aircraft Landing Problem, classico problema di Ricerca Operativa estremamente attuale dato che recenti stime prevedono un cospicuo incremento dei voli e delle tratte a corto, medio e lungo raggio. In Europa è presente l&#39;EUROCONTROL che promuove l&#39;integrazione e la collaborazione dei suoi Paesi membri per rendere efficiente il sistema di controllo di traffico aereo. Il principale progetto che viene sviluppato è il SESAR o Single European Sky, letteralmente cielo unico europeo. Consiste nella progettazione e nella diffusione di nuove procedure innovative comuni a tutti i Paesi dell&#39;UE per agevolare la gestione del flusso di velivoli, diminuendo i ritardi e ottimizzando le strutture già presenti.<br><br>Un prodotto di questo progresso tecnologico voluto da EUROCONTROL sono i software AMANs. Sono dei sistemi in grado di aiutare ed assistere i controllori di volo durante il loro servizio, consigliando le modifiche da imporre ai piloti per ottimizzare i tempi di atterraggio. Anche il Point Merge System è una di queste nuove applicazioni e permette di regolare in maniera migliore gli atterraggi, gestendo il sequenziamento degli aerei in fase di discesa. <br><br>Il nostro lavoro è introdurre questa struttura nel problema di scheduling, definendo dei modelli e dei metodi di risoluzione opportuni. Su questa base teorica abbiamo implementato un software che deve essere in grado di fornire una soluzione ammissibile in un tempo massimo di 2 secondi. <br><br>Grazie alla collaborazione con l&#39;azienda Leonardo che si occupa di sviluppare il Point Merge System per un importante aeroporto internazionale è stato possibile ottenere informazioni sufficientemente dettagliate sulle specifiche tecniche. Il progetto di Leonardo è di integrare il Point Merge System con la loro componente AMAN già funzionante. Nella nostra tesi studiamo se gli strumenti matematici a disposizione possono rendere l&#39;implementazione efficiente e vantaggiosa. Il nostro software sviluppato fornisce un proof-of-concept del modulo di schedulazione che dovrà essere integrato in AMAN. Inoltre con l&#39;aiuto di Leonardo abbiamo ricevuto dei dati realistici per eseguire dei test attendibili.<br><br><br><br><br>The aim of this thesis is the construction of several models and methods for the problem of scheduling aircrafts&#39; landing towards an airport, optimizing the sequence of approaching flights. This is a classical problem of Operational Research extremely actual since recent estimates expect an increase of flights and trades. In Europe there is EUROCONTROL that promotes integration and cooperation among its member States in order to make air traffic control efficient. The main project that is being developed is SESAR, Single European Sky. This consists in the development and in the spread of new innovative procedures common to all the EU countries to facilitate the flow management of aircraft, decreasing delays and optimizing the existing structures.<br><br>The result of this technological progress desired by EUROCONTROL are the AMANs software. These systems can help and assist flight controllers during their service, advising pilots the changes to be imposed to optimize landing times. The Point Merge System is also one of these new applications and allows to adjust better the landings, managing the sequencing of descent aircraft.<br><br>Our purpose is to introduce this structure into the scheduling problem, defining appropriate models and resolution methods. On this theoretical basis we have implemented a software that must be able to provide an acceptable solution in a maximum of 2 seconds.<br><br>Thanks to the collaboration with the Leonardo company that works to develop the Point Merge System for an important international airport, it was possible to get sufficiently detailed information on technical specifications. The project of Leonardo is to integrate the Point Merge System with their AMAN component already working. In our thesis we study whether available mathematical tools that can make the implementation efficient and advantageous. Our developed software provides a proof-of-concept of the scheduling module which will have to be integrated into AMAN. Also with the help of Leonardo we have received realistic data for performing reliable test.
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