Airport capacity modeling - Case Helsinki Airport

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2014-06-04
Department
Major/Subject
Teollisuustalous
Mcode
TU3001
Degree programme
Tuotantotalouden koulutusohjelma
Language
en
Pages
86+9
Series
Abstract
This study focuses on the modeling of airport processes at Helsinki Airport in the perspective of capacity and utilization. Objective of the research is to create a model of the airport as a system of processes and model the capacities of selected individual processes. The possibility of emerging bottleneck in the selected processes is assessed. Conceptual modeling is used to depict the complete airport in operational point of view. In the modeling of runway capacity a method based on statistical method of quantile regression is used. In the deicing capacity modeling a gamma regression model of the generalized linear models is used. In the baggage processing capacity general statistical analysis is used. A process diagram model is created of the main processes as a system at Helsinki Airport. The model includes the main flows of objects at an airport (aircraft, baggage and passengers) from processes or states to other processes and states. The diagram helps to clarify on a high level how the relationships of how capacities of the consecutive process are interlinked. The capacity of the runway process is modeled and the effects of the used runway configuration, snowfall, wind speed and visual conditions are assessed in terms of the runway capacity at Helsinki Airport. The runway capacity seems to be sufficient in most of the cases except when some weather factors are affecting it. The runway capacity seems to be a bottleneck for the operation in heavy snowfall conditions. The deicing treatment capacity is studied by creating a model explaining and forecasting the deicing treatment time. On the basis of the deicing time model an equation for calculating expected deicing capacity as a function of the modeled parameters is formulated. The model for deicing capacity would suggest that in most cases 10 trucks would suffice the current demand and avoid the deicing treatment of becoming a bottleneck. The baggage process at Helsinki Airport was studied and two points in the process were identified as constraining for the whole process. One of them, the transfer baggage loading lines, is studied more deeply by studying the distribution of the load on the capacity. The analysis of the baggage capacity would suggest that around an increase of 600 baggage/hour could be possible before its capacity reaches its limits at Helsinki Airport and starts to be a bottleneck for the operation.

Tämä diplomityö keskittyy lentokentän prosessien mallintamiseen Helsinki-Vantaan lentokentällä kapasiteetin ja käyttöasteiden näkökulmasta. Tutkimuksen tavoitteena on lentokentän mallintaminen sen pääprosessien muodostamana systeeminä sekä valittujen prosessien kapasiteettien mallintaminen. Pullonkaulojen Konseptuaalista mallintamista käytetään kuvaamaan koko lentokenttää operatiivisesta näkökulmasta. Kiitoratojen kapasiteetin mallintamiseen käytetään tilstollista menetelmää, joka perustuu kvantiiliregressioon. Deicing-käsittelyn kapasiteetin mallintamisessa käytetään tilastollisten yleistettyjen lineaaristen mallien joukkoon kuuluvaa gamma regressiota. Matkatavaroiden prosessoinnin kapasiteettia mallinnetaan yleisellä tilastollisella analysoinnilla. Helsinki-Vantaan lentoasemasta luotu prosessikaaviomalli kuvaa lentokenttää pääprosessien muodostamana systeeminä. Malli kuvaa ensisijaisten objektien virtaukset (lentokoneet, matkatavarat ja matkustajat) lentokenttäjärjestelmän sisällä paikasta ja tilasta toiseen. Kaaviomalli auttaa selvittämään miten perättäisten prosessien kapasiteetit ovat linkittyneet toisiinsa. Kiitorataprosessin kapasitetti mallinnetaan ja käytössäolevan kiitoratakonfiguraation, sataneen lumen, keskimääräisen tuulennopeuden ja näkyvyyden vaikutukset kapasiteettin arvioitiin mallinnuksen avulla. Kiitoratojenkapasiteetti näyttää olevan lähes riittävä suurimmassa osassa tapauksia lukuunottamatta tilanteita joissa tietyt sääolosuhteet vaikuttavat kapasiteettia alentavasti. Deicing-käsittelyn kapasiteettia tutkitaan muodostamalla malli deicing-käsittelyn kestolle. Deicicing-käsittelyn keston mallin avulla työssä luodaan kaava odotettavissa olevan kapasiteetin laskemiselle parametrien arvojen suhteen. Deicing-käsittelyn kapasiteetti viittaisi siihen, että lähes aina 10 samanaikaista deicing-käsittelyrekkaa riittää täyttämään lentokentän nykyisen lähtevien lentojen deicing-käsittelytarpeen, ennen kuin prosessista muodostuu pullonkaula. Matkatavarankäsittelyprosessia kapasiteettia tutkitaan ja kaksi kohtaa prosessissa tunnistetaan mahdollisiksi pullonkauloiksi. Toista niistä, siirtomatkatavaroiden lastauslinjoja, selvitetään tarkemmin tutkimalla kapasiteetin kuormaa kyseisessä kohdassa. Analyysi viittaisi siihen, että tässä kohdassa keskimääri n. 600 laukkua/tunti lisäys olisi mahdollinen, ennenkuin kapasiteetti saavuttaa ylärajansa matkatavaroiden käsittelyssä ja muodostaa pullonkaulan operaatioille.
Description
Supervisor
Eloranta, Eero
Thesis advisor
Turunen, Taija
Keywords
capacity, bottleneck, airport, modeling, business processes, systems thinking, service supply chain network, theory of constraints, quantile regression, gamma regression, generalized linear models, kapasiteetti, pullonkaula, lentokenttä, mallintaminen, liiketoimintaprosessit, systeemiajattelu, kapeikkoajattelu, palvelutoimitusverkosto, kvantiiliregressio, gamma regressio, yleistetyt lineaariset mallit
Other note
Citation