Isabel OliveiraResponsável pela área de Investigação, Desenvolvimento e Inovação da ANA – Aeroportos de Portugal

Coordenadora do Colégio de Eletrotécnica da Ordem dos Engenheiros

SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO

SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO

1. A AVIAÇÃO – PASSADO PRESENTE E FUTURO

A AVIAÇÃO – PASSADO

Rodoviário Marítimo Ferroviário Aéreo

5.500 a.C.

3.500 a.C.

2.000 a.c

500 a.C

400 a.C a 476 d. C.

A AVIAÇÃO – A IDADE MÉDIA (SEC V AO SEC XV)

REVOLUÇÃO INDUSTRIAL:

A invenção mais significativa na Idade Moderna é a Máquina a Vapor.

A AVIAÇÃO – A IDADE MODERNA (SEC XV AO SEC XVII)

Final Sec. XVIII

Fotografia do primeiro voo do Flyer em 17 de dezembro de 1903

A AVIAÇÃO – A IDADE CONTEMPRÂNEA ( SEC XIX E XX)

O Douglas DC-3 começou os seus primeiros voos de passageiros em 1936

https://pt.wikipedia.org/wiki/Flyerhttps://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Wrightflyer.jpghttps://pt.wikipedia.org/wiki/Douglas_DC-3https://pt.wikipedia.org/wiki/1936

DESDE 1903 A AVIAÇÃO CRESCE, CRESCE …

O SETOR DO TRANSPORTE AÉREO É DE IMPORTÂNCIA ECONÓMICA VITAL, HOJE E NO FUTURO.

A aviação, foi uma das invenções mais revolucionárias do século passado que transformou irreversivelmente o mundo.

Hoje, a aviação permite às pessoas movimentarem-se com mais liberdade, mudando as suas vidas e o mundo. Promoveu mais uma etapa da globalização.

O conhecimento, o comércio, o turismo, o desporto e até a política, seriam radicalmente diferentes sem a aviação.

A cada hora, mais de 8.000 aviões descolam em todo o globo. (sendo que nem todos estão no ar ao mesmo tempo, pois uns vão descolando e outros aterrando!)

QUANTOS AVIÕES ESTÃO NESTE MOMENTO A VOAR?

https://planefinder.net/#)

COMO FAZER FACE AO ACRÉSCIMO DE TRÁFEGO AÉREO?

A aviação tem vindo ao longo dos anos a impulsionar a :

a I&D (ICAO/EUROCONTROL/FAA)

a industria

a economia mundial

uma exigente regulamentação

Só possível graças ao trabalho colaborativo que se tem desenvolvido em REDES DE CONHECIMENTO DEEXCELÊNCIA envolvendo os mais variados intervenientes :

Companhias aéreas Serviços Trafego Aéreo Aeroportos Força Aérea Entidades do SCT Fabricantes Industrias /PMEs

Novas soluções tecnológicas

Novos processos de trabalho

Novas responsabilidades

COMO FAZER FACE AO ACRÉSCIMO DE TRÁFEGO AÉREO?

SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO

2. UM AEROPORTO INTELIGENTE

Será fácil estacionar o carro? O meu voo está a horas? Quanto tempo vou levar a fazer o check-in? Qual a distância à minha porta de embarque? De que tamanho estarão as filas de controlo RX e de controlo de passaportes?Onde deposito a minha mala? Será que ela vai chegar ao destino?Terei tempo para dar uma volta no freeshop e fazer compras? Existirá a “Desigual”, onde ficará?E como vou para o hotel? Taxi? Comboio? Metro? Quanto custa?

QUANDO HOJE VOU A CAMINHO DO AEROPORTO….

Agora imagine chegar a um aeroporto com todas aquelas perguntas respondidas: A informação que o passageiro precisa está ao seu alcance.O aeroporto obtém e partilha informação em tempo com os seus stakeholders: melhor planeamento; previsões precisas; otimização das suas operações e a eliminação de ineficiênciasÉ proporcionado ao passageiro de forma personalizada o percurso ideal de acordo com as sua preferências

O passageiro está informado e relaxado !

QUANDO AMANHÂ CHEGAR AO AEROPORTO….

Filme

UMA VIAGEM PORTA –A - PORTA

UMA VISTA DE OLHOS NUM AEROPORTO ATUAL.

EN-ROUTE

AIRSIDE

LANDSIDE

INTERMODAL

PASSENGERS

PASSANGERS BAGGAGE

BAGGAGE

ORIGIN / DESTINATION

Scope boundary

INFRASTRUCTURE (e.g. runways, taxiways, platform, hangars, etc.)

TURNAROUND SECURITY SAFETY BAGGAGE MAINTENANCE

INFRASTRUCTURE (e.g. terminal, offices, hotels, shops, etc.)

Security Safety Baggage Check-in Customs Real-estate Retail People flows

INFRASTRUCTURE (e.g. runways, taxiways, platform, hangars, etc.)

SAFETY PEOPLE FLOWS

PASSADO, PRESENTE E FUTURO

Os aeroportos, são normalmente ilhas isoladas, onde a flexibilidade e interoperabilidade não são encaradas como requisitos prioritários.

Por essa razão os seus sistemas tecnológicos não se encontraamdevidamente articulados entre si e tão pouco com os o plano operacional dos diferentes serviços aeroportuários, aspeto inevitavelmente indutor de ineficiências em larga escala quando se pretender sua integração na rede ATM.

Não é apenas a capacidade da pista e os procedimentos de CTA que influem na capacidade aeroportuáriamas também:

• O Terminal (check-in, controle de segurança, processamento de bagagem, controlo de passaportes,..)

• A configuração da própria infraestrutura, incluindo fluxos de passageiros e a acessibilidade ``a sua área de influência;

• O Apron (posições de estacionamento, gates, taxiways, …)

NUM AEROPORTO INTELIGENTE OS ATUAIS PROCESSOS MANTÊM-SE

Os aeroportos conseguem tirar o máximo partido:dos seus recursos

do seu orçamentofazendo face à crescente procura, gerindo de forma mais eficaz a sua capacidade a sua performance

trabalhando de forma colaborativa e

com recurso a soluções tecnológicas e processos inovadores!

UM AEROPORTO INTELIGENTE !

O Foco nos passageirosOs AI serão capazes de dar resposta às diferentes expectativas de um “passageiro digital” de forma personalizada e segura

ConectividadeSó os AI disporão de uma infraestrutura de comunicações robusta , flexível e segura, capaz de fornecer serviços self-service móveis, porta-a-porta (incl. Informação multimodal sobre acessibilidade aos aeroportos) aos passageiros.

ComercializaçãoOs AI serão capazes de gerar novas fontes de receita, ao oferecerem aos seus lojistas e retalhistas a possibilidade de criarem uma relação personalizada com os passageiros o que lhes dará oportunidades de explorar as sua preferências através de ações de marketing devidamente contextualizadas

ColaboraçãoAtravés da partilha de informação em tempo real de todos os stakeholders e de uma colaboração efetiva, apoiada em soluções tecnológicas integradas baseadas em sistemas de business intelligence (BI) e de apoio à decisão eficazes, os AI conseguirão uma maior eficiência operacional a menor custo.

O QUE MUDA NUM AEROPORTO INTELIGENTE (AI)…

COM AS MESMAS INFRAESTRUTURAS…

SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO

3. O PROGRAMA SESAR

SESAR – PILAR TECNOLÓGICO DO SES

PROGRAMA SESAR -

AS GRANDES METAS DO PROGRAMA SESAR

Aumento da atual capacidade x 3Aumento da segurança operacional num fator de 10

Redução do impacto ambiental em 10% por voo

Redução dos custos ATM costs em 50%

SESAR ENVOLVE TODOS OS ATORES PARA A MUDANÇA DO ATM

+ 1 milhão de passageiros=

1300 novos empregos

O tráfego aéreo mundial continuará a crescer rapidamente nos próximos 20 anos, impulsionado pelo crescimento da "classe média"

* Fonte: Eurocontrol *** Fonte: Airports Council International Europe

O FUTURO DO TRÁFEGO AÉREO

O FUTURO DO TRÁFEGO AÉREO

• Air Traffic Management (ATM) é um componente essencial da cadeia de valor do transporte aéreo, representando €8,4 bn anuais para a economia Europeia :

• O Sistema atual não é eficiente e não consegue crescer:

Em 2010, o equivalente a 1,000 dias foram perdidos pelos passageiros devido a atrasos do provocados por trafico aéreo *

Um voo de 2 horas pode ser reduzido em 10 minutos**

**O sobrecusto global devido à ineficiência do sistema é estimado em 4 mil milhões de euros por ano

O SISTEMA DE GESTÃO DE TRÁFEGO AÉREO EUROPEU

É COMPLEXO!

A MUDANÇA É NECESSÁRIA

Principais CARACTERISTICAS:•Tecnologia dos anos 70•Alta Fragmentação e fraca interoperabilidade•Reduzido nível de automação

MUDANÇA DE PARADIGMA

INTEGRAÇÃO DOS PROCESSOS DE AR E TERRA

OS AEROPORTOS – PARTE INTEGRANTE DA ATM

Os Aeroportos são hoje em dia vistos como um constrangimento ao crescimento da aviação (Capacidade)

E não são só os grandes “hubs” que terão impacto, como inicialmente previsto no SESAR, mas todos os aeroportos congestionados.

As companhias aéreas têm de articular a sua actividade com diferentes intervenientes (Safety / Efficiency)…

Os Aeroportos têm de controlar e integrar os processos do lado ar e do lado terra (terminal de passageiros) de forma mais eficiente

R&D Programme

Programme Management Support

(SESAR JU)

Validation Infrastructure(ENAV)

R&D Overall Consitency(Ind. Support, EADS)

ATM Transversal Areas(Eurocontrol)

1

2

3

16

En-Route Operations(DSNA)

TMA-Operations(NATS)

Network Operations(Eurocontrol)

Airport Operations(AENA)

Information Management

(LFV)

Operational Thread

4

5

8

7

6

D

Aircraft(Airbus)

En-Route / Approach ATC

(Thales / Indra)

Airline Operations Centre

(NATMIG)

System Wide Information Mgmt.

(Selex / Thales)

Technical Thread

Ground CNS Systems (Thales / Selex)

9

10

11

15

14

Airport Systems(Indra / Selex)

Network Information Management System

(Eurocontrol)13

12

Target Concept & Architecture

(DFS)

Master Plan Management

(Eurocontrol)

B

C

= Airport relevant WPs

SESAR– ALTERAÇÕES AEROPORTUÁRIAS

PRINCIPAIS PROJETOS AEROPORTUÁRIOS

PROGRAMAÇÃO DOS VOOS

Com 1 ano a 6 meses de antecedência o voo é programado pela companhia aérea (cerca de 80% da programação é igual à da temporada anterior)

Esta informação é usada pelos Fornecedores de Serviços de Navegação Aérea para planear a sua capacidade e seus setores em operação

Cenários de rotas são estabelecidos pelo gestor da rede (EurocontrolCFMU e no futuro pelo NOP)

HOJE – ANTES DE DESCOLAR

HOJE – ANTES DE DESCOLAR

MUDANÇA SESAR – ANTES DE DESCOLAR

Isto permite:

• Processo de decisão colaborativo, com uma melhor utilização do espaço aéreo e eficácia dos serviços de CTA

• Um processo de turn-around otimizado e uma maior previsibilidade da partida: experiência mais agradável para os passageiros no aeroporto

• Otimização dos recursos das companhias aéreas dos handlers e dos aeroportos (avião, tripulação, porta, pista ...)

Companhias aéreas, aeroportos, sistemas CTA totalmente interligados através de tecnologia e protocolos modernos para permitir um fluxo contínuo de informação

O controlador dá a autorização de partida para o piloto e indica o caminho para táxi, através de rádio VHF

O avião deixa o stand em direção à cabeceira da pista e espera por autorização para descolar

O piloto está autorizado a descolar utilizando uma rota de saída pré designada.

A aeronave sobe até à primeira altitude e espera até que o controlador autorize a subida para o nível de rota

HOJE – QUANDO DESCOLA

MUDANÇA SESAR – QUANDO DESCOLA

Os controladores de tráfego aéreo são assistidos por novas ferramentaspara organizar a sequência de partidas

A autorização do ATC para descolar é transmitida através de comunicação de dados, aumentando a produtividade e a segurança (safety)

A trajetória é partilhado de forma transparente por todos os sectores ATCafetados, pelo centro de controlo do aeroporto, pela companhia aérea e pelo gestor da rede ATM, permite uma subida contínua com um uso eficiente do combustível

HOJE – EM ROTA

O piloto solicita a altitude e velocidade ideal (como calculado pelo FMS Flight Management System da aeronave com base no índice de custos da companhia aérea)

O controlador tem uma visão limitada sobre a trajetória da aeronave, um setor típico ATC é atravessada em cerca de 10 minutos pelo avião

Os sectores ATC podem estar demasiado ocupados não possibilitando que o controlador dê a melhor altitude ou trajetória

O espaço aéreo controlado é muito complexo para ser gerido sem automação, isso leva a ineficiência

EVOLUÇÃO DOS VOOS EM ROTA DURANTE 24 H

A MUDANÇA SESAR – USER PREFERED ROUTING (UPR)

A mudança com o sesar

HOJE - APROXIMAÇÃO E ATERRAGEM

O tráfego vem de todas as direções nos setores de chegada (menos de 100 km da pista)

O controlador tem de integrar os vários fluxos de tráfego e coordenar a descida final e aproximação com a posição de chegada do aeroporto

Dependendo do volume de tráfego as aeronaves em aproximação têm de executar uma descida por níveis ou mesmo aguardar

O piloto dá uma atualização para os passageiros do seu voo e a hora de chegada prevista.

A aeronave aterra e de volta na gate, os passageiros desembarcam e seguem o seu caminho

MUDANÇA SESAR - APROXIMAÇÃO E ATERRAGEM

A descida contínua é possível e é previsível

O tráfego é sequenciado com muito maior antecedência usando a funcionalidade de trajetória 4D juntamente com ferramentas de gestão de chegada(AMAN)

A gestão de chegadas ampliada permite a colaboração entre fronteiras(E-AMAN)

Visão melhorada e sintética

Aproximações de precisão suportadas por sistema de satélite.GNSS – EGNOS / GALILEO

MUDANÇA SESAR - POINT MERGE CONCEPT

COMO COOPERAR…

1 2 3

4 5 6

Programa de gestão industrial, com uma só autoridade de um projeto

Todos os intervenientes (stakeholders) relevantes trabalham juntos

SJU prepara transição para implementação por meio de atividades em plano diretor

Forte ênfase em demonstrar os benefícios e apresentação de balanço económico convincente

Validação, tanto quanto possível em ambientes operacionais reais como preparação para a operacionalização

Os utilizadores do espaço aéreo estão envolvidos em cada etapa do Programa

SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO

3. OS SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO TÊM DE SER GLOBAIS

Como se compara o SESAR com os outros Programas ?

REGULAMENTAÇÃO

Os sistemas de Gestão de Tráfego Aéreo têm de ser interoperáveis e obedecer a regulamentação

internacional (ICAO)

SESAR TRABALHANDO COM VISTA À REDE GLOBAL

53

• Mercado Global para as Indústrias Europeias

• Cooperação para apoiar as prioridades do programa de trabalho da ICAO e alinhar com o Plano Global ATM da ICAO / GANP / ASBU's

• SESAR - NextGen• Normas interoperáveis reconhecidas com base

nos resultados SESAR validados e demonstrados

• Não é uma solução para tudo

China

Australia

Singapore (MoC)

United States /NextGen (MoC)

Mexico (MoC)

Brasil

Gulf StatesJapan (MoC)Africa

ApresentadorNotas de apresentaçãoAviation is global The market for SESAR members is globalProduct and services for tomorrow – global leadershipUS, China, Japan, Australia, -- Brasil – Gulf States

SESAR PLANO DIRETOR

CONTEÚDO DO PLANO DIRETOR:

PORQUE PRECISAMOS AGIR

O QUE PRECISA SER FEITO

QUANDO PRECISA SER FEITO

AGRUPA O DESENVOLVIMENTO E A IMPLEMENTAÇÃO

SESAR- ALCANCE GLOBAL

55

ApresentadorNotas de apresentaçãoThe main programmes are coming togetherEuropean ATM Master Plan – not one size fits all – A European signum and strength

SISTEMAS INTELIGENTES NO TRANSPORTE AÉREO

4. SISTEMAS COLABORATIVOS

In “http://www.eurocontrol.int/services/acdm”

A- CDM ( Airport Collaborative Decision Making)

Um dos sistemas de referência do SESAR que envolve todos os parceiros da comunidade aeroportuária (aeroportos, agentes de handling, companhias aéreas e ATC) e que assenta num trabalho conjunto e colaborativo mediante a partilha de informação operacional em tempo real e a harmonização de procedimentos.

SISTEMAS COLABORATIVOS – SISTEMAS INTELIGENTES

SWIM (System Wide Information Management)

A Internet ATM - é uma nova infraestrutura de informações que vai ligar todos os stakeholders e infraestruturas ATM incluindo as aeronaves, com o objetivo de assegurar o acesso em tempo real à informação requerida em qualquer ponto e de forma segura

Iincrementar a previsibilidade

Melhorar a eficiência operacional

Melhorar a pontualidade

Otimizar a capacidade dos aeroportos e Espaço Aéreo

Melhorar a coordenação entre stakeholders

Otimizar a Gestão de Recursos

Reduzir o custo dos movimentos no solo

NMOC

AIRPORT COLLABORATIVE DECISION SUPPORT (A-CDM)

AEROPORTO

• Pont ualidade • Ot imização gestão recursos • Reduzir Last Minute Changes• Redução pegada carbono

HANDLERS

• Melhorar a ef iciência e cumprimento do t urnaround• Ot imizar recursos

humanos e materiais

COMPANHIAS AÉREAS

• Recuperação at rasos • Pont ualidade na Part ida • Poupança combust íveis

TWR (*)

• Maximizar “ runwayt hroughput ”

• Melhorar a sequenciação part idas

ATFM (*)

• CTOT Compliance• Redução de Ghost Slot s• Opt imização

capacidade rede ATM

(*) ATFM – AIR TRAFFIC FLOW MANAGEMENTTWR – TORRE DE LISBOA

BENEFÍCIOS ACDM

ApresentadorNotas de apresentaçãoATFM – Air traffic flow managementTWR – Torre de Lisboa

LIGAÇÃO DOS AEROPOROS À REDE ATM

(*) NMOC – Network Management Operations Center (CFMU)

ACDMLIS Airport

ANA

EuroControlNMOC (*)

ACDM Airport 2

ACDM Airport n

TWR/NAV

TAPGroundforcePortway

Real Time Network

A-CDM NETWORK

AEROPORTOS EUROPEUS COM ACDM

SWIM - SYSTEM WIDE INFORMATION MANAGEMENT

Número do slide 1�����Sistemas Inteligentes no Transporte Aéreo���1. A aviação – passado presente e futuro����Número do slide 3Número do slide 4Número do slide 5Número do slide 6Número do slide 7Número do slide 8Número do slide 9Número do slide 10Número do slide 11�����Sistemas Inteligentes no Transporte Aéreo���2. Um aeroporto inteligente�����Número do slide 13Número do slide 14Número do slide 15Número do slide 16Número do slide 17Número do slide 18Número do slide 19Número do slide 20Número do slide 21�����Sistemas Inteligentes no Transporte Aéreo���3. O Programa SESAR����Número do slide 23Número do slide 24Número do slide 26Número do slide 27Número do slide 28Número do slide 29Número do slide 30Número do slide 31Número do slide 32Número do slide 33Número do slide 34Número do slide 35Número do slide 36Número do slide 37Número do slide 38Número do slide 39Número do slide 40Número do slide 41Número do slide 42Número do slide 43Número do slide 44Número do slide 45Número do slide 46Número do slide 47Número do slide 48Número do slide 49COMO COOPERAR…�����Sistemas Inteligentes no Transporte Aéreo���3. Os SISTEMAS Inteligentes no transporte aéreo têm de ser globais����Como se compara o SESAR com os outros Programas ?������REGULAMENTAÇÃO��Os sistemas de Gestão de Tráfego Aéreo têm de ser interoperáveis e obedecer a regulamentação internacional (ICAO)Número do slide 53Número do slide 54Número do slide 55�����Sistemas Inteligentes no Transporte Aéreo���4. Sistemas colaborativos�����Número do slide 58Número do slide 59Número do slide 60Número do slide 61Número do slide 62Número do slide 63Número do slide 64Número do slide 65