1 Einleitung
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Konzeption eines neuartigen, autonomen Gepäckbeförderungssystems für Flughäfen. Die bisher eingesetzten Systeme verwenden zentrale Steuerungsansätze. Die Neuartigkeit des vorgeschlagenen Konzeptes liegt in der dezentralen, autonomen Koordination und Steuerung selbständiger, schienengebundener Fahrzeuge (DCVs), welche zum Transport aller anfallenden Gepäckstücke in Flughäfen eingesetzt werden. Die Entschiedungen, die von den einzelnen DCVs im Rahmen dieser Steuerung getroffen werden müssen, basieren auf der in diesem Systemansatz gewählten Verteilung von Wissen und Information. Als Anforderung an das System ist das erforderliche Datenaustauschvolumen zwischen DCVs untereinander und mit Streckenrechnern ist möglichst gering zu halten, da für diese Kommunikation aufgrund der Anlage der DCVs’ nur ein drahtloses Netzwerk mit relativ geringer Bandbreite zur Verfügung steht.
Inhaltsverzeichnis
- Danksagung
- Abstract
- 1 Einleitung
- 1.1 Motivation
- 1.2 Gliederung
- 2 Gepäcktransport in Flughäfen
- 2.1 Merkmale bestehender Gepäckbeförderungssysteme
- 2.2 Anforderungen an neue Gepäckbeförderungssysteme
- 3 Auftragsvergabe und Routenplanung in verschiedenen Anwendungsbereichen
- 3.1 Routing in Datennetzen
- 3.2 Produktionsplanung
- 3.3 Routenplanung in der Robotik
- 3.4 Routenplanung im Straßen- und Schienenverkehr
- 4 Dezentrale Koordination und Steuerung der DCVs' eines Gepäckbeförderungssystems
- 4.1 Management der leeren DCVs'
- 4.1.1 Einfache Steuerungsalgorithmen
- 4.1.2 Potentialverfahren
- 4.1.3 Marktbasiertes Verfahren
- 4.2 Routenwahl
- 4.2.1 Hop-by-hop routing ohne Anmeldung
- 4.2.2 Source routing mit grober Anmeldung
- 4.2.3 Source routing mit verbindlichen Zeitfenstern
- 4.3 Zusammenfassung
- 4.1 Management der leeren DCVs'
- 5 Detaillierte Ausführung des dezentralen Steuerungskonzepts
- 5.1 Streckenkosten
- 5.2 Priorität: die Entscheidung über den Vorrang an Weichen
- 5.3 Wegsuche beladener DCVs'
- 5.4 Management der leeren DCVs'
- 5.5 Erkennung und Auflösung von Deadlocks
- 5.6 Kommunikation
- 5.7 Erweiterungen
- 5.7.1 eine Spur - zwei Richtungen
- 5.7.2 Richtungsumkehr von Streckenelementen
- 5.7.3 Überwachung
- 6 Simulationsmodelle
- 6.1 DCV Klasse
- 6.1.1 Fahrzeugdynamik
- 6.1.2 Konvoifahrten / Prioritäten
- 6.1.3 Bestimmung der Fahrtroute
- 6.1.4 Umplanung
- 6.2 Rail Klasse
- 6.3 Klassen für Streckenknoten
- 6.3.1 Weichenklassen switch12 und switch21
- 6.3.2 Beladestationsklassen LoadingSide und LoadingSideSec
- 6.3.3 Entladestationsklassen UnloadSide und UnloadSideSec
- 6.4 Momentaufnahmen während der Simulation
- 6.1 DCV Klasse
- 7 Simulationsdurchführung und -ergebnisse
- 7.1 Simulationsdurchführung
- 7.2 Simulationsergebnisse
- 7.2.1 Simulation des Terminalbetriebs
- 7.2.2 Simulation mit drei sternförmig verbundenen Terminals
- 8 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeption eines autonomen Gepäckbeförderungssystems für Flughäfen. Ziel ist es, ein dezentrales Steuerungskonzept zu entwickeln, das die effiziente und zuverlässige Beförderung von Gepäckstücken innerhalb eines Flughafens ermöglicht.
- Dezentrale Steuerung von Gepäcktransportfahrzeugen (DCVs)
- Optimierung der Routenplanung und Ressourcenallokation
- Entwicklung von Algorithmen für die Verwaltung von leeren DCVs
- Simulation und Validierung des Steuerungskonzepts
- Erkennung und Auflösung von Deadlocks
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Motivation für die Entwicklung eines autonomen Gepäckbeförderungssystems sowie die Gliederung der Arbeit erläutert. Kapitel 2 befasst sich mit den Merkmalen bestehender Gepäckbeförderungssysteme und den Anforderungen an neue Systeme. Kapitel 3 analysiert verschiedene Ansätze zur Auftragsvergabe und Routenplanung in unterschiedlichen Anwendungsbereichen. Kapitel 4 stellt das dezentrale Steuerungskonzept vor und beschreibt die einzelnen Algorithmen für die Verwaltung von leeren DCVs und die Routenwahl. Kapitel 5 beschreibt die detaillierte Ausführung des Steuerungskonzepts, einschließlich der Streckenkosten, der Prioritätenregelung, der Wegsuche für beladene DCVs und der Erkennung von Deadlocks. Kapitel 6 präsentiert die Simulationsmodelle, die für die Validierung des Steuerungskonzepts verwendet werden. Kapitel 7 beschreibt die Simulationsdurchführung und -ergebnisse, wobei der Betrieb eines Terminalbereichs sowie ein Szenario mit drei sternförmig verbundenen Terminals simuliert werden.
Schlüsselwörter
Autonomes Gepäckbeförderungssystem, Flughäfen, Dezentrale Steuerung, Routenplanung, DCVs, Simulation, Deadlock-Erkennung, Ressourcenallokation, Marktbasierte Verfahren.
- Arbeit zitieren
- Ivo Fischer (Autor:in), 2002, Konzeption eines autonomen Gepäckbeförderungssystems für Flughäfen, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/190880
