Optimierung mobiler Sektoren durch Anpassung der Flugtrajektorien durch Grey-Wolf-Optimierung zur Reduzierung der Komplexität des Flugverkehrs innerhalb mobiler Sektoren.
Die Zukunft des Luftverkehrssystems gestalten
Herzlich willkommen auf den Webseiten der Professur für Luftverkehrskonzepte.
Seit dem 1. März 2022 leite ich den Lehrstuhl und baue Forschungsteams rund um die Themen adaptive Luftverkehrskonzepte, Innovationen im Luftverkehrsmanagement, Mobilität im regionalen/urbanen Luftraum und Flughafenmanagement (Passagier- und Frachtlogistik) auf.
Wenn Sie gerne Teil des Teams sein möchten oder nach einem Kooperationspartner suchen, können Sie mich gerne direkt kontaktieren.
Schwerpunkte in Forschung und Lehre
Das Luftverkehrssystem stellt die Gesamtheit aller involvierten Einzelsysteme und deren komplexen Wechselwirkungen dar. Bei diesen Einzelsystemen kann es sich um konkrete Technologien handeln, wie bspw. elektrisch oder autonom betriebene Flugzeuge, oder auch um konkrete Betriebsabläufe, bspw. die optimierte Sequenzierung von An- und Abflügen am Flughafen. Durch die Einbindungen einer Vielzahl von Einzelsystemen im vernetzten ATM Forschungslabor kann nicht nur die spezifische Vorteilhaftigkeit des jeweiligen Einzelsystems bewertet werden, sondern auch deren Wechselwirkungen im Luftverkehrssystem.
Forschung
Flughafen, Passagiere, Automatisierung
Aufgrund der engen Vernetzung zwischen den Flughäfen untereinander und zu den bodengebundenen Verkehren ist das effiziente Management der lokalen Betriebsabläufe von entscheidender Bedeutung für die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Technologische Entwicklungen im Bereich der Sensorik und der künstlichen Intelligenz ermöglichen zunehmend die Automatisierung von Abfertigungsprozessen am Flughafen.
Luftraummanagement und Verkehrsstrukturen
Im klassischen Luftverkehrsmanagement führen statische Luftraumstrukturen in hochausgelasteten Verkehrsszenarien zu ineffizienten Verkehrsabläufen. Innovative Konzepte wie die dynamische Luftraumsektorisierung, Long-Range Air Traffic Management oder mobile Sektoren sollen konsequent weiterentwickelt und anwendungsnah implementiert werden.
Regionale/ urbane Mobilität
Die Mobilität der Zukunft wird zu einer zunehmenden Vernetzung der Verkehrsträger führen. Mit dem Fokus auf den Luftverkehr stellen Konzepte des elektrischen Fliegens, die automatisierte/ autonome Steuerung und Kontrolle fliegender Plattformen und die Wechselwirkungen zwischen den jeweiligen Verkehrsarten entscheidende Herausforderungen dar.
Methodenentwicklung
Für die Entwicklung innovativer Konzepte und deren Umsetzung bedarf es einer tiefgreifenden Methodenkompetenz. Neben grundsätzlichen Fähigkeiten in der Datenanalyse zählen hierzu auch der Umgang mit und die Verarbeitung von großen Datenmengen sowie die Visualisierung der Ergebnisse.
Lehre
Grundlagen des Luftverkehrs (B.Sc.)
Es werden grundlegende Gesetzmäßigkeiten über den Aufbau und den Betrieb des Luftverkehrssystems vermittelt, wichtige Strukturen am Flughafen und bei der Flugzeugabfertigung vorgestellt sowie operative Zusammenhänge erläutert. Ziel ist es, die Systemteilnehmer zu kennen und gegenseitige Wechselwirkungen beurteilen zu können. Durch die mathematische Modellierung von Prozessen im Luftverkehrssystem sollen vereinfachte Fragestellungen analysiert und verbesserte Lösungen vorgeschlagen werden können.
Verkehrssystemtheorie (M.Sc.)
Mit den vorgestellten, grundlegenden Gesetzmäßigkeiten kann die Leistungsfähigkeit eines Verkehrssystems qualitativ und quantitativ bewertet werden. Die notwendigen mathematischen und statistischen Methoden werden in Übungen gefestigt und für isolierte Aufgabgenstellungen in analytische und modell-basierte Ansätze überführt. Mit diesen Fähigkeiten können die Studierenden dann eigenständig konkrete Problemstellungen im Luftverkehr abbilden, lösen und die erzielten Ergebnisse beurteilen.
Luftverkehrsmanagement (M.Sc.)
Für eine effiziente Steuerung des Luftverkehrs müssen operative, infrastrukturelle, rechtliche, ökologische und ökonomische Randbedingungen bekannt sein. Methoden zur Bestimmung von Kapazitäts-, Belastungs-, und Effizienzkennzahlen werden erklärt und Fähigkeiten vermittelt, reale Flugverläufen zu analysieren und zu bewerten. Anforderungen für die Integration von neuen Technologien (bspw. autonome Verkehre) werden vermittelt, um innovative Konzepte zu verstehen und eigene Lösungsansätze zu erarbeiten.
Flugplatzbetrieb und Urban Air Mobility (M.Sc.)
Der Flughafen ist die intermodale Schnittstelle für den Passagier- und Frachttransport und muss einer Vielzahl von Anforderungen genügen (bspw. Sicherheit, Kapazität, Lärmkontingente). Digitalisierung und Automatisierung führen zu neuen Möglichkeiten in der Prozessauslegung. Es werden Betriebskonzepte vorgestellt und diese auf den urbanen/ regionalen Bereich skaliert.
Themen für Forschungsarbeiten
An der Professur untersuchen wir verschiedene Aspekte des Luftverkehrs als Gesamtsystem (bspw. Netzwerk) und als Verbund von vielen kleineren Systemen (bspw. Flugzeug, Airport, Flugsicherung). Diese Aspekte beinhalten Passagierprozesse am Flughafen, effizientes Flughafenmanagement, An-/Abflugoptimierung, Kapazitätsverbesserungen, Flugspurenanalyse und Verfahrensoptimierung, Entwicklung von Bewertungsmetriken und vieles mehr. Die folgenden Themen bieten eine kleine Auswahl an möglichen Schwerpunkten. Zögern Sie nicht auch mit eigenen Ideen auf uns zuzukommen.
Kontakt und Anfahrt
Leiter der Professur
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Schultz
Telefon: +49 89 6004-3040
Email: michael.schultz@unibw.de
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Legende
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