The current systematic framework of aviation has developed complex air transport systems where reliability and performance are sensitive and instantly adaptive to the supply side due to the growing and elevated degree of demand in aviation market circumstances. The role of quality measurements has increased. Determining quality performance indicators is difficult because of the system's uniqueness, interdependency, and unsupportable characteristics. This is accomplished by using the 'analytical hierarchy process (AHP)' by developing a survey based on a three-level hierarchical model of the air transport supply-side quality dispersed among four groups of aviation professionals, namely 1) pilots 2) ATCOs 3) aircraft engineers, and 4) aviation managers. The scope of this study is to analyse the crucial components of the present air transportation system and draw a distinction between all the current system components.
DOCUMENT
The constant growth of air traffic, especially in Europe, is putting pressure on airports, which, in turn, are suffering congestion problems. The airspace surrounding airport, terminal manoeuvring area (TMA), is particularly congested, since it accommodates all the converging traffic to and from airports. Besides airspace, airport ground capacity is also facing congestion problems, as the inefficiencies coming from airspace operations are transferred to airport ground and vice versa. The main consequences of congestion at airport airspace and ground, is given by the amount of delay generated, which is, in turn, transferred to other airports within the network. Congestion problems affect also the workload of air traffic controllers that need to handle this big amount of traffic.This thesis deals with the optimization of the integrated airport operations, considering the airport from a holistic point of view, by including operations such as airspace and ground together. Unlike other studies in this field of research, this thesis contributes by supporting the decisions of air traffic controllers regarding aircraft sequencing and by mitigating congestion on the airport ground area. The airport ground operations and airspace operations can be tackled with two different levels of abstractions, macroscopic or microscopic, based on the time-frame for decision-making purposes. In this thesis, the airport operations are modeled at a macroscopic level.The problem is formulated as an optimization model by identifying an objective function that considers the amount of conflicts in the airspace and capacity overload on the airport ground; constraints given by regulations on separation minima between consecutive aircraft in the airspace and on the runway; decision variables related to aircraft entry time and entry speed in the airspace, landing runway and departing runway choice and pushback time. The optimization model is solved by implementing a sliding window approach and an adapted version of the metaheuristic simulated annealing. Uncertainty is included in the operations by developing a simulation model and by including stochastic variables that represent the most significant sources of uncertainty when considering operations at a macroscopic level, such as deviation from the entry time in the airspace, deviation in the average taxi time and deviation in the pushback time. In this thesis, optimization and simulation techniques are combined together by developing two methods that aim at improving the solution robustness and feasibility. The first method acts as a validation tool for the optimized solution, and it improves the robustness of solution by iteratively fine-tuning some of the optimization model input parameters. The second method embeds the optimization in a simulation environment by taking full advantage of the sliding window approach and creating a loop for a continuous improvement of the optimized solution at each window of the sliding window approach. Both methods prove to be effective by improving the performance, lowering the total amount of conflicts up to 23.33% for the first method and up to 11.2% for the second method, however, in contrast to the deterministic method, the two methods they are not able to achieve a conflict-free scenario due to the effect of uncertainty.In general, the research conducted in this thesis highlights that uncertainty is a factor that affects to a large extent the feasibility of optimized solution when applied to real-world instances, and it, moreover, confirms that using simulation together with optimization has the potentiality toivdeal with uncertainty. The framework developed can be potentially applied to similar problems and different optimization solving methods can be adapted to it.Keywords: Optimization, Simulation, Integrated airport operations, Uncertainty
MULTIFILE
Airport management is frequently faced with a problem of assigning flights to available stands and parking positions in the most economical way that would comply with airline policies and suffer minimum changes due to any operational disruptions. This work presents a novel approach to the most common airport problem – efficient stand assignment. The described algorithm combines benefits of data-mining and metaheuristic approaches and generates qualitative solutions, aware of delay trends and airport performance perturbations. The presented work provides promising solutions from the starting moments of computation, in addition, it delivers to the airport stakeholders delay-aware stand assignment, and facilitates the estimation of risk and consequences of any operational disruptions on the slot adherence.
MULTIFILE
Klimaatverandering en het opraken van eindige voorraden materialen worden gezien als de grote maatschappelijke uitdagingen van onze tijd. Eén van de manieren om deze uitdagingen het hoofd te bieden is het gebruiken van biobased materialen - materialen die door de natuur worden voortgebracht, en die na gebruik weer terug kunnen worden gebracht in de natuur. Zo worden er ook in de bouw steeds vaker biobased materialen toegepast. Producenten van biobased isolatiematerialen zoeken kwantitatieve kennis over de waarde van hun materialen in termen van energieverbruik, duurzaamheid en comfort. Kunnen hun materialen bijdragen aan een verdere verlaging van de energievraag van woningen? Aan het verduurzamen van gebouwen? Kunnen de materialen zorgen voor een beter comfort in de woning? En hoe moeten hun materialen dan gebruikt worden? Internationale onderzoeken laten zien dat biobased isolatiematerialen toegevoegde waarde kunnen hebben, doordat zij beschikken over ‘thermohygrische’ eigenschappen. De materialen kunnen vocht vasthouden én weer vrij laten komen. Maar hoe zit dat als ze zijn toegepast in een hele gevel, in de Nederlandse bouwwijze? Hoe verhouden deze eigenschappen zich tot dampopen of dampdicht bouwen? Hierover is nauwelijks gevalideerde kennis beschikbaar. De reguliere normen en voorschriften voor het ontwerpen en realiseren van woningen houden hier geen rekening mee. Bio-Iso wil deze kennis ontwikkelen. Centraal staat het ontwerpen en bouwen van een testopstelling bij HZ, waarmee een vijftal verschillende biobased geveldelen worden getest en beoordeeld. Hiermee krijgen de mkb’ers gevalideerde prestaties van hun materialen, en de juiste opbouw van de gevel waarin de toegevoegde waarde het beste tot zijn recht komt. Het project wordt uitgevoerd door een mix van kennisinstellingen die ervaring hebben met het testen en beoordelen van (biobased) bouwmaterialen, samen met producenten en gebruikers, ondersteund door o.a. Bouwend Nederland en een vertegenwoordiging van de relevante normcommissie, die de projectresultaten verder zullen kunnen brengen naar de reguliere bouwsector.
In het kader van het RAAK-mkb project “Bioraffinage, tool voor de productie van hoogwaardige producten uit biomassa” zijn de afgelopen jaren bioraffinage-processen bestudeerd en ontwikkeld, is een proof-of-principle gegeven om vanuit bermgras middels fermentatie tot het bioafbreekbare bioplastic poly(butylene succinaat) (PBS) te komen, en zijn een eerste aanzetten gegeven voor mogelijke toepassingen van verschillende inhoudsstoffen. Zo is ook gekeken naar toepassingsmogelijkheden van het product van de proof-of-principle-studie, PBS. Dit is gedaan tijdens een verkennend studentenproject in samenwerking met de RAAK-mkb-projectpartner Save Plastics. PBS is een biobased materiaal met goede eigenschappen waaronder een goede thermostabiliteit en compatibiliteit met vezels (Xu and Guo ,2010; Mitshubishi Chemical, 2020), en door zijn bioafbreekbaarheid draagt PBS niet bij aan de vervuiling van het milieu met (micro)plastics. Het is daarom een geschikt plastic om materialen op basis van fossiele grondstoffen te vervangen. Het belangrijkste resultaat van het studentenproject in het kader van het RAAK-mkb project was dat PBS goede potentie heeft om als isolatiemateriaal gebruikt te worden. Vanwege de vereiste lange levensduur van isolatiemateriaal is het voor deze toepassing echter ongewenst dat het materiaal afbreekt. In de literatuur wordt beschreven dat biodegradatie veelal onder invloed van micro-organismen of enzymen bij relatief hoge temperatuur plaats vindt, maar over de afbraak onder de klimaatcondities in Nederland is nog erg weinig bekend. Daarom moet onderzocht worden onder welke condities biodegradatie van PBS al dan niet plaatsvindt (invloed van vocht, temperatuur, micro-organismen) en hoe dat eventueel te voorkomen is, zodat op basis daarvan het product verder ontwikkeld kan worden. Dit moet leiden tot een ontwerp voor een prototype isolatiemateriaal op basis van PBS dat toegepast kan worden in het SaveHome van Save Plastics en als voorbeeld moet dienen van de toepasbaarheid van biobased materialen in de bouwwereld.
In Overvecht zijn door de uitstroom uit opvang- en zorginstellingen steeds meer mensen komen wonen die begeleiding en ondersteuning nodig hebben. Dat heeft gevolgen voor de sociale samenhang in deze wijk waar al bovengemiddeld veel sociale problemen spelen. In de Ontwikkelwerkplaats Goede Buren Overvecht hebben we onderzocht hoe goed burencontact bevorderd kan worden.Doel Het project had tot doel kennis te ontwikkelen en te delen rond een aantal experimentele projecten die erop zijn gericht burencontact te versterken. Het gaat hier in het bijzonder om contacten tussen mensen met en zonder een vorm van ondersteuning. Aanpak Combinatie van uitwisselings- en leerbijeenkomsten én onderzoek: onderzoek voedt de bijeenkomsten (en vice versa) Deelname van bewoners, beroepskrachten werkzaam in de wijk, studenten en onderzoekers Gedeeld eigenaarschap: samen leren van en met elkaar Kortom: in de ontwikkelwerkplaats draaide het om ontmoeten en verbeteren van sociale investeringen en praktijken. Experimentele projecten In de ontwikkelwerkplaats stonden onder andere centraal: Nieuwe Buren & integrale aanpak Vulcanusdreef Sociaal Renoveren Flatcoach De rol van professionals bij bevorderen burencontact Versterking samenwerking professionals Resultaten Het project heeft verschillende inzichten opgeleverd. Wij delen ze op deze pagina via een infographic, verschillende video's en artikelen én producten die gedeeld zijn op het slotsymposium. Film Burencontact op de Vulcanusdreef Sinds 2018 hebben alle betrokken organisaties, op initiatief van woningcorporatie Woonin, hard gewerkt om de leefbaarheid op de Vulcanusdreef te verbeteren. Een belangrijk onderdeel van de aanpak was de instroom van zogenaamde Nieuwe Buren, jonge huurders die een actieve bijdrage leveren aan het versterken van burencontact in de flat. Een van deze jongeren heeft als afronding van zijn HBO opleiding Social Work onderzoek gedaan naar de aanpak die is gehanteerd op de Vulcanusdreef. De video hieronder geeft een impressie van de aanpak en resultaten. Het belang van burencontact in Overvecht Dit filmpje is gemaakt door en met buurtbewoners van Overvecht in samenwerking met 4e jaars studenten Social Work van de HU. Deze studenten deden mee in de Ontwikkelwerkplaats Goede Buren Overvecht. Zij gingen in de wijk op zoek naar wat buurtbewoners verstaan onder prettig burencontact. Buurtbewoner Hassan maakt filmpjes terwijl hij met buurtbewoners praat. Looptijd 01 januari 2020 - 31 december 2025 Artikelen over goede buren Relevantie/impact Het project draagt bij aan het versterken van de kennis en vaardigheden van professionals gericht op het werken aan inclusieve buurten. Jaarlijks werken studenten Social Work en de master Community Development mee aan het project. Downloads en links Cofinanciering De Ontwikkelwerkplaats Goede Buren wordt mogelijk gemaakt door de Gemeente Utrecht, het Agis-zorginnovatiefonds, het Oranjefonds en een bijdrage van alle deelnemende organisaties.
