Philipp Zeunert: Effiziente Steuerung der Umsteigeverbin­dung an Hub Flughäfen

Vortragender/Speaker: Dipl.-Ing. Philipp Zeunert (TU München, Institut für Flugsystemdynamik)
Ansprechpartner/Contact: Dr. Markus Herrich
Videostream (BBB): (on request)

Titel/Title:
Effiziente Steuerung der Umsteigeverbindung an Hub Flughäfen - am Beispiel des Münchner Flughafens

Zusammenfassung/Abstract:
Hub Airports sind zentrale Knotenpunkte im globalen Luftverkehr, an denen täglich Millionen von Passagieren abfliegen, landen oder umsteigen. Besonders die effiziente Koordination von Umsteigeverbindungen zu einer Vielzahl von Destinationen ist ein entscheidendes Erfolgsmerkmal dieser Flughäfen. Der Hartsfield-Jackson Atlanta International Airport, der größte Hub der Welt, verzeichnete im Jahr 2023 über 104 Millionen Passagiere, während die beiden größten deutschen Hub Airports, Frankfurt/Main und München, mit 59 bzw. 37 Millionen Passagieren deutlich geringere Zahlen aufwiesen. Aufgrund ihrer Komplexität sind Hub Airports besonders anfällig für Störungen, die häufig Verspätungen nach sich ziehen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist der Einsatz mathematischer Optimierungsmethoden unerlässlich.
Im Vortrag wird ein innovatives Online-Bilevel-Optimierungsmodell vorgestellt, das das Airport Gate Assignment Problem (AGAP) und das Aircraft Sequencing Problem (ASP) kombiniert. Beide Probleme stellen klassische Beispiele für hochkomplexe kombinatorische Optimierungsaufgaben dar. Das Hauptziel der Optimierung ist es, reibungslose Umstiege auch bei Verspätungen durch eine optimale Zuweisung der Gates (AGAP) und eine effiziente Staffelung der an- und abfliegenden Flugzeuge (ASP) zu gewährleisten.
Beide Probleme werden klassischerweise als Mixed-Integer Linear Program (MILP) formuliert, was im Vortrag näher erläutert wird. Dabei werden auch gängige Zielfunktionen vorgestellt. Im Anschluss wird das Online-Bilevel-Optimierungsmodell mit dem AGAP auf dem oberen und dem ASP auf dem unteren Level präsentiert. Praxisrelevante Randbedingungen werden am Beispiel der Lufthansa Group am Münchner Flughafen diskutiert.