Kombinierter Optimierungs- und Simulationsansatz für das Boarding von Passagieren

1 Januar 2023

A combined optimization–simulation approach for modified outside-in boarding under COVID-19 regulations including limited baggage compartment capacities
^{M Schultz, M Soolaki, M Salari, E Bakhshian. Journal of Air Transport Management 106, 2023, 102258}

Die pünktliche Passagierabfertigung ist für einen effizienten Flughafen- und Luftverkehrsbetrieb von entscheidender Bedeutung. Die Erfordernisse der Pandemie erfordern angepasste Prozessdesigns und Abfertigungsverfahren, um die betriebliche Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Die Aktivitäten der Passagiere in der engen Flugzeugkabine müssen im Hinblick auf eine mögliche Virusübertragung bewertet und die Abfertigungsprozesse so gestaltet werden, dass negative Auswirkungen auf Passagiere und Betrieb minimiert werden.

In unserem Ansatz generieren wir eine optimierte Sitzplatzzuweisung, die auch die körperlichen Aktivitäten der Passagiere beim Verstauen des Handgepäcks im Gepäckfach berücksichtigt. Wir entwickeln eine gemischt-ganzzahlige Programmierung, die das Konzept der Übertragungsraten einbezieht. Damit können wir das Risiko einer Virusübertragung bestimmen und das NP-schwierige Problem der Sitzplatzzuweisung lösen. Wir verbessern das bereits effiziente Outside-in-Boarding, bei dem Passagiere mit Fensterplätzen zuerst und Passagiere mit Gangplätzen zuletzt einsteigen. Dabei berücksichtigen wir die COVID-19-Vorschriften und die begrenzte Kapazität der Gepäckfächer. Um die Verbesserungen beim Boarding zu demonstrieren und zu evaluieren, wird ein stochastisches, agentenbasiertes Modell verwendet. Dabei werden drei Betriebsszenarien mit einer Sitzplatzauslastung von 50%, 66% und 80% implementiert.

Unser Optimierungsansatz reduziert bereits im Regelfall, d.h. wenn keine bestimmte Boardingreihenfolge vorgegeben ist (random boarding), die durchschnittliche Boardingzeit und das Transferrisiko deutlich. Wird das bereits effiziente Outside-in-Boarding als Referenz verwendet, kann die Boardingzeit durch Anwendung unseres Ansatzes um mehr als 30% reduziert werden, während das Transferrisiko auf einem niedrigen Niveau bleibt.