Fleet arrival management system : optimizing and sequencing of Icelandair's arrival times

At hub airports, multiple flights from the same airline often arrive at the same time. These arriving flights must be separated from one another and sequenced. This is done by air traffic control relatively close to the airport. From the point of view of the airline, how flights are sequenced and when they will arrive is often somewhat unpredictable. The final sequence may be suboptimal, and restrictions imposed to separate flights may cause delays or otherwise unnecessary fuel expenditure. Another issue is that en-route flights are in many cases flying at suboptimal speeds due to the unpredictability of delays during departure. Their planned speed may be too fast, causing needless fuel burn, or too slow, causing issues with passenger connections and aircraft schedules upon arrival. Furthermore, the estimated arrival times of inbound flights are often somewhat inaccurate, making the planning of ground operations on arrival more difficult. Inaccurately estimated arrival times may also complicate the job of air traffic control. This study sought to alleviate these problems by developing a process of a Fleet Arrival Management System, a system that optimizes speeds of airborne flights and sequences their arrival times. Application of the developed procedures promotes the eventual separation of flights upon arrival, resulting in improved sequencing and flight profiles. Speeds are optimized to improve fuel economy or to prevent passengers from missing connections or upsetting aircraft schedules. Icelandair is an ideal choice for implementing a Fleet Arrival Management System due to the nature of its route network and hub at Keflavík International Airport. In this thesis, the main components of a Fleet Arrival Management System were proposed and developed, and potential cost savings to Icelandair’s operations were identified and quantified. Trials were conducted in co-operation with Icelandair to prove the concept of this thesis. Although limited in number, they were successful in demonstrating the potential of fully implementing the system. The results showed that arrival times may be estimated with higher accuracy benefiting all parties involved with the servicing of inbound flights. If successfully implemented, the system could provide considerable cost savings for Icelandair. While the system was developed specifically for Icelandair operations, the concept nevertheless applies to other airlines, especially those that operate in similar operational environments. This research project was supported in part by a grant from Icelandair.Á tengiflugvöllum er algengt að mörg flug frá sama flugfélagi komi inn til lendingar á sama tíma. Það er nauðsynlegt að aðskilja þessi flug og raða þeim í röð fyrir lendingu. Þetta er gert af flugumferðarstjórn þegar flugin eru komin tiltölulega nálægt flugvellinum. Frá sjónarmiði flugfélags er röðun fluganna og nákvæmir komutímar oft ófyrirsjáanlegir. Endanleg röð fluganna getur verið óhagkvæm og aðgerðir flugumferðarstjóra til að aðskilja flugin geta valdið töfum eða aukinni eldsneytiseyðslu. Annað vandamál er að í sumum tilfellum er flogið á óhagkvæmum hraða vegna ófyrirsjáanlegra tafa við brottför. Fyrirhugaður flughraði samkvæmt flugáætlun getur verið of hraður sem veldur óþarfa eldsneytiseyðslu. Á hinn bóginn getur hann verið of hægur og valdið erfiðleikum þegar á áfangastað er komið, hvað varðar tengifarþega og flugáætlun. Enn fremur eru áætlaðir komutímar fluga oft ónákvæmir sem veldur erfiðleikum hvað varðar skipulagningu þjónustuaðila á jörðu. Ónákvæmt áætlaðir komutímar geta einnig valdið erfiðleikum fyrir flugumferðarstjórn. Í þessari rannsókn var leitast við að draga úr ofangreindum erfiðleikum með því að hanna ferla fyrir “Fleet Arrival Management System”. Kerfi sem bestar hraða fluga á lofti og raðar komutímum þeirra. Beiting ferlana styðja við aðskilnað fluganna við komu þeirra til Keflavíkur, sem skilar sér í hagkvæmari röðun og flugferlum. Flughraðar eru bestaðir með það að markmiði að draga úr eldsneytiseyðslu eða til að koma í veg fyrir að farþegar missi af tengiflugum og að seinkun flugvéla raski flugáætlun. Leiðarkerfi Icelandair og tengiflugvöllurinn í Keflavík henta einkar vel til að innleiða “The Fleet Arrival Management System”. Í þessari rannsókn voru helstu eiginleikar “Fleet Arrival Management System” skilgreindir og þróaðir, enn fremur var hugsanlegur sparnaður fyrir starfsemi Icelandair settur fram. Tilraunir voru gerðar í samvinnu við Icelandair til að sanna hugmyndina á bak við verkefnið. Þó þær hafi verið fáar þá sýndu þær fram á kosti þess að innleiða slíkt kerfi. Niðurstöðurnar sýndu jafnframt fram á að komutímar gætu verið áætlaðir með meiri nákvæmni, sem myndi gagnast öllum hagsmunaaðilum. Ef kerfið yrði innleitt gæti það skilað sér í töluverðum sparnaði fyrir Icelandair. Þrátt fyrir að kerfið sé hannað með tilliti til Icelandair, þá er engu að síður hægt að innleiða kerfið fyrir önnur flugfélög, sérstaklega þau sem eru með líka starfsemi og Icelandair. Verkefnið var styrkt að hluta með sérstöku fjárframlagi frá Icelandair.Icelandai