Wpływ niezawodności systemu technicznego odprawy biletowobagażowej na proces obsługi naziemnej w porcie lotniczym

Transkrypt

1 KISIEL Tomasz 1 Wpływ niezawodności systemu technicznego odprawy biletowobagażowej na proces obsługi naziemnej w porcie lotniczym WSTĘP Mając na uwadze wsparcie w zarządzaniu procesami obsługi naziemnej w porcie lotniczym opracowane zostały różne modele symulacyjne [6], które umożliwiają prognozowanie przepływu pasażerów oraz alokację urządzeń obsługi do planowego wykonania zadań. Modele realizują algorytm (Rysunek nr 1) polegający w ogólnym ujęciu na pobraniu danych wejściowych (planowanego rozkładu lotów) a następnie przydzieleniu liczby zasobów do realizacji zadań. Jako dane wyjściowe generowane są wskaźniki efektywności procesu np. prognozowany czas oczekiwania pasażerów w kolejce oraz liczba przydzielonych zasobów (np. [1], [4]). Pobranie danych wejściowych Planowanie Generowanie danych wyjściowych Rys. 1. Uproszczony schemat obecnego podejścia w modelowaniu procesów obsługi pasażerskiej Takie podejście gwarantuje prawidłowe wykonanie zadań jedynie przy pełnej niezawodności elementów technicznych systemu w całym zakresie czasu. W przypadku wystąpienia zakłóceń ograniczających efektywność realizacji procesów lub całkowitej niezdatności systemu, obecne modele stają się niefunkcjonalne. Nowoczesne oprogramowanie służące do modelowania procesów pozwala na rozbudowę modeli o dynamiczną realizację algorytmów, pozwalającą na opracowanie algorytmów analizy wpływu niezawodności na efektywność procesu i ocenę możliwości wdrożenia procedur minimalizujących skutki zakłóceń. Modele symulacyjne obsługi naziemnej w porcie lotniczym powinny umożliwiać analizę procesów wg schematu przedstawionego na rysunku nr 2. Takie podejście zakłada możliwość oceny ryzyka ograniczenia efektywności przeprowadzanych procesów uwzględniającą teorię prawdopodobieństwa występowania błędów w systemie. Daje to także możliwość oceny wpływu wdrażanych procedur, mających za zadanie ograniczenie negatywnych skutków spowodowanych przez zakłócenia przebiegu realizowanej odprawy. Celem niniejszego artykułu jest wykazanie zasadności w rozbudowie modeli symulacyjnych o aspekty niezawodnościowe systemu technicznego na przykładzie procesu odprawy biletowobagażowej. Rys. 2. Schemat algorytmu modelu z uwzględnieniem aspektów niezawodnościowych Mając na myśli problematykę niezawodnościową systemu technicznego obsługi biletowobagażowej należy rozumieć przez to wpływ błędów obiektów technicznych na niezawodność nie tylko 1 Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Instytutowa Katedra Logistyki i Systemów Transportowych, Wrocław, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Tomasz.Kisiel@pwr.wroc.pl 2944

2 samego procesu odprawy biletowo-bagażowej czy obsługi bagażu ale także na całościową niezawodność procesu logistycznego jakim jest obsługa naziemna w porcie lotniczym. Jakkolwiek w ujęciu technicznym istnieje możliwość sformułowania pojęcia niezawodności [7], tak odnośnie procesu logistycznego niezawodność zależy od samego rodzaju procesu oraz współczynników charakteryzujących efektywność tego procesu. Można zatem stwierdzić, że miarą niezawodności funkcjonowania (działania) są zakłócenia lub stopień obniżenia wydajności [5]. Prezentowana analiza dotyczyła będzie zatem problematyki zarządzania niezawodnością w procesie odprawy biletowo-bagażowej, obsługi bagażu w sortowni, w aspekcie wpływu na proces transportu lotniczego jako systemu logistycznego. 1. CHARAKTERYSTYKA NIEZAWODNOŚCI ODPRAWY BILETOWO-BAGAŻOWEJ, SORTOWNI BAGAŻU Zakres obsługi naziemnej (handlingu) wykonywanej w porcie lotniczym obejmuje szereg czynności, które połączone ze sobą szeregowo lub równolegle tworzą fragment procesu transportu lotniczego. Elementy procesu zachodzące na terenie portu lotniczego podzielone zostały na jedenaście kategorii [9], w których odprawa biletowo-bagażowa należy do obsługi naziemnej pasażerów, do której zalicza się także transport bagażu do sortowni. Odprawa biletowo-bagażowa sprzężona jest bezpośrednio jednym systemem technicznym z obsługą bagażu na terenie sortowni. Na rysunku nr 3 przedstawiono fragment operacji handlingowych w terminalu pasażerskim oraz relacje występujące między nimi. Na schemacie pominięto elementy procesu, które nie wpływają w istotny sposób na przedstawioną w dalszej części problematykę zarządzania niezawodnością systemu technicznego obsługi biletowo-bagażowej. TOUROPERATOR OBSŁUGA BAGAŻU... WEJŚCIE TERMINAL ODPRAWA BILETOWO- BAGAŻOWA KONTROLA BEZPIECZEŃSTWA... Rys. 3. Fragment procedury obsługi naziemnej w porcie lotniczym Odprawa biletowo-bagażowa znajduje się w części ogólnodostępnej terminala. Cały system techniczny odprawy oraz sortowni bagażu składa się z elementów technicznych do których zaliczyć możemy głównie: stanowiska obsługi z wyposażeniem technicznym, przenośniki taśmowe, skanery bagażu typu heimann oraz system sterowania procesem. Istotny wpływ na niezawodność systemu transportu lotniczego będzie miał stan niezdatności poszczególnych składowych elementów systemu spowodowany błędem uszkodzenia. Błędy występujące w zakresie systemu odprawy biletowo-bagażowej wraz z systemem sortowania wpływają bezpośrednio na występowanie błędów w całym systemie transportu lotniczego, które można przyjąć jako wskaźniki ograniczające niezawodność oraz efektywność procesu: długość opóźnienia procesu obsługi naziemnej statku powietrznego, liczba pasażerów nieodprawionych na rejs, liczba zagubionego bagażu na rejs. Poza wskaźnikami policzalnymi można także wyróżnić wskaźniki wyrażone subiektywną oceną niezawodności procesu przez pasażerów np. niezadowolenie spowodowane wydłużonym czasem oczekiwania w kolejce po zgłoszeniu do stanowiska obsługi. 2945

3 2. PROBLEMATYKA ZARZĄDZANIA NIEZAWODNOŚCIĄ SYSTEMU TECHNICZNEGO ODPRAWY BILETOWO-BAGAŻOWEJ Odprawa biletowo-bagażowa może odbywać się w jednym z trzech systemów[3]: rejsowym, swobodnym lub mieszanym. W systemie rejsowym dla każdego odprawianego statku powietrznego przydziela się odpowiednie dedykowane stanowiska. W systemie swobodnym odprawa odbywa się w dowolnym otwartym stanowisku odprawy biletowo-bagażowej. System mieszany łączy ze sobą możliwość odprawy w systemie swobodnym z systemem rejsowym. Porty lotnicze stosują głównie możliwość odpraw w systemie swobodnym jednak w obrębie stanowisk przydzielonych do odpowiedniego przewoźnika. Z uwagi na ramę czasową, w której wykonywane są operacje lotnicze w Porcie Lotniczym Wrocław, proces odprawy biletowo-bagażowej odbywa się w przedziale godzinowym od 04:00 do 23:00. Wyjątki stanowią głównie operacje wykonywane przez przewoźników czarterowych, których połączenia realizowane są także w pozostałym zakresie godzin. Taki rozkład narzuca konieczność utrzymywania stanu zdatności systemu technicznego w godzinach koniecznych do terminowego wykonania zadania odprawy naziemnej pasażerów w danych przedziałach czasowych. Ogranicza to także zakres czasu na wykonywanie przeglądów obiektów technicznych. W planowaniu strategii obsług technicznych po wystąpieniu uszkodzenia lub obsług profilaktycznych przydatnym narzędziem mogą okazać się także komputerowe modele symulacji procesów. W przypadku przedstawianego zagadnienia w ocenie ryzyka wpływu błędów procesu odprawy biletowo-bagażowej na niezawodność systemu transportu lotniczego wykorzystano fragment powstającego modelu wsparcia logistycznego funkcjonowania portu lotniczego [2]. Algorytm modelu realizowany jest przez oprogramowanie symulacyjne FlexSim GP. Na rysunku nr 4 przedstawiono wizualizację opracowanego modelu. Rys. 4. Model systemu technicznego odprawy biletowo-bagażowej Portu Lotniczego Wrocław, opracowany w narzędziu symulacji procesów FlexSim GP Jako charakterystyki czasowe poszczególnych etapów procesu przyjęto następujące funkcje: rozkłady gęstości prawdopodobieństwa zgłoszeń pasażerów na rejs z podziałem na różne rodzaje przewoźników (Rysunek nr 5), rozkłady gęstości prawdopodobieństwa czasów obsługi pasażerów z podziałem na przewoźników (Rysunek nr 6), Parametry techniczne urządzeń założono zgodnie z dokumentacją techniczno-ruchową. 2946

4 a) b) Rys. 5. Rozkłady gęstości prawdopodobieństwa zgłoszeń pasażerów do odprawy biletowo-bagażowej a) pasażerowie rejsów linii tradycyjnych i nisko-kosztowych b) pasażerowie rejsów czarterowych a) b) Rys. 6. Rozkłady gęstości prawdopodobieństwa czasów obsługi pasażerów na stanowiskach odprawy biletowobagażowej a) pasażerowie rejsów linii tradycyjnych i nisko-kosztowych b) pasażerowie rejsów czarterowych Analiza systemu z uwzględnieniem aspektów niezawodnościowych pozwala na określenie stopnia ograniczenia niezawodności w dowolnie symulowanych parametrach eksploatacji technicznej. Na rysunku nr 7 przedstawiono schemat budowy procesu odprawy biletowo-bagażowej a także systemu technicznego przekazania oraz sortowni bagażu. W skład systemu technicznego wchodzi dwadzieścia równoległych stanowisk obsługi pasażerów wyposażonych dodatkowo w przenośniki taśmowe przekazujące bagaż rejestrowany na przenośniki transportu bagażu do sortowni. W przypadku wystąpienia niezdatności danego stanowiska obsługi, system techniczny znajduje się w stanie ograniczonej zdatności, przez co efektywność procesu jest ograniczona o uszkodzone stanowisko, co może skutkować także ograniczeniem niezawodności całego systemu logistycznego. Przykładowo dla założonego planu operacji lotniczych z dnia roku [8] narzucono deterministycznie błąd stanowiska nr 7 (godz ), które w danym zakresie godzinowym było przyporządkowane w systemie swobodnym dla przewoźnika nisko-kosztowego. 2947

5 STANOWISKA ODPRAWY BILETOWO-BAGAŻOWEJ KONTROLA MANUALNA BAGAŻU skanowanie bagażu prz. taśmowe transportu bagażu do sortowni [1] prz. taśmowe transportu bagażu do sortowni [2] SYSTEM SORTOWANIA BAGAŻU Bagaż wielkogabarytowy Rys. 7. Schemat systemu technicznego check-in, sortowni bagażu w Porcie Lotniczym Wrocław Stan niezdatności technicznej stanowiska spowodował zakończenie odprawy pasażerów rejsów danego przewoźnika ze wskaźnikiem 5 osób nieodprawionych. W przypadku symulacji z pełną gotowością stanowiska nr 7 wskaźnik ten wynosił odpowiednio 0 pasażerów. Wyniki z przeprowadzonej symulacji przedstawiono na rysunku nr 8. Rys. 8. Analiza wpływu niezdatności stanowiska odprawy check-in na przebieg procesu System techniczny odprawy wyposażony jest w dwie niezależne od siebie linie transportu bagażu do sortowni. Każda z linii odpowiedzialna jest za transport zarejestrowanego bagażu z dziesięciu stanowisk odprawy. W przypadku przejścia w stan niezdatności jednej linii, w stanie zdatności pozostają w dalszym ciągu wszystkie stanowiska obsługi. Jednak aby umożliwić transport bagażu do sortowni ze wszystkich stanowisk należy przeznaczyć jedno ze stanowisk sprzężone z linią transportu bagażu w stanie zdatności lub stanowisko kierownika odprawy do odbioru zarejestrowanego bagażu. 2948

6 W tym przypadku wystąpienie błędu nie wpłynie istotnie na niezawodność całego systemu. Przy jednoczesnym błędzie dwóch linii transportu bagażu do sortowni, punkt zbiórki organizowany jest na stanowisku odprawy bagażu wielkogabarytowego. Przed załadunkiem do luku statku powietrznego, wymagane jest prześwietlenie bagażu skanerem ze względów bezpieczeństwa. Linia bagażu wielkogabarytowego nie jest wyposażona w taki skaner zatem przyjęte przez nią bagaże należy sprawdzić manualnie lub przetransportować ponownie na system sortowania bagażu, który wyposażony jest w dwa skanery. Zwiększone zostaje w takim przypadku zapotrzebowanie na zasoby ludzkie. Oprócz dodatkowego operatora procesu przyjmującego bagaż po stronie ogólnodostępnej, konieczne jest zapewnienie odpowiedniej liczby operatorów po stronie sortowni bagażu transportujących bagaż z przenośnika taśmowego bagażu wielkogabarytowego na system sortowania bagażu w celu automatycznego skanowania oraz sortowania bagażu. Aby przeanalizować wpływ błędów linii transportu bagażu do sortowni przeprowadzono symulację dla danych wejściowych oraz rozkładu lotów z dnia roku [8]. Założony został stan niezdatności systemu transportu bagażu do sortowni w całym zakresie czasu trwania symulacji i przeznaczono dodatkowych dwóch operatorów procesu do transportu bagażu na system sortowania z przenośnika taśmowego bagażu wielkogabarytowego. Wyniki z przeprowadzonej analizy zaprezentowane zostały na rysunku nr 9. Zakłócenia (opóźnienia w procesie sortowania) zależne były od natężenia operacji lotniczych oraz natężenia zgłoszeń pasażerów na dane rejsy w danym zakresie czasowym. Początkowe rejsy o danym natężeniu ruchu pasażerów nie wpływały w istotny sposób na niezawodność całego systemu. Istotne zakłócenia wystąpiły dla rejsów FR9639 do LH1635. Spowodowane to było natężeniem jednoczesnych odpraw dla tych a także poprzedzających operacji lotniczych o dużym natężeniu pasażerów. Kolorem czerwonym oznaczono obszar o dużym ryzyku opóźnienia statku powietrznego, co jest zależne od wielkości statku powietrznego i ilości odprawianych bagażów. Rys. 10. Analiza wpływu stanu niezdatności transportu bagażu do sortowni na proces sortowania bagażu Jakkolwiek w przypadku powyższych błędów funkcjonowania procesu istniała możliwość znacznego ograniczenia ryzyka wpływu na niezawodność całego systemu, tak w przypadku kiedy w stanie niezdatności znajduje się cały system sortowania bagażu jedyną możliwością przeprowadzenia procesu jest transport bagażu przez służbowe przejście podziemne wyposażone w skaner typu heimann. Ograniczona przepustowość windy, wydłużona odległość transportu ręcznego 2949

7 bagażu może zakłócić cały proces nawet przy małym natężeniu operacji lotniczych w jednym przedziale czasowym. Z uwagi na koszty wynikające z opóźnień statków powietrznych, wykorzystania dodatkowych zasobów ludzkich przy minimalizacji wpływu tego rodzaju błędu na niezawodność systemu należy przyjąć taką strategię aby ograniczyć do minimum prawdopodobieństwo wystąpienia tego rodzaju błędów. Dalsze prace nad modelem wsparcia logistycznego funkcjonowania Portu Lotniczego Wrocław pozwolą na szersze przeprowadzenie analiz w tym zakresie. WNIOSKI Celem artykułu było wykazanie konieczności ujęcia aspektów niezawodności w modelowaniu procesów obsługi naziemnej w porcie lotniczym dla zwiększenia funkcjonalności modeli wsparcia logistycznego. Zaprezentowane wyniki wstępnych analiz wykazują istotny wpływ ograniczenia efektywności procesów poprzez aspekty niezawodnościowe nawet przy niskim natężeniu strumienia zgłoszeń pasażerów, co wskazuje jednoznacznie na zasadność zmiany podejścia w modelowaniu w/w procesów. Probabilistyczna symulacja niezawodności obiektów technicznych oraz wykorzystania dostępnej infrastruktury w celu minimalizacji wpływu na efektywność oraz wydajność prezentowanego procesu a także całego systemu transportu lotniczego pozwala na określenie ryzyka związanego z nieodpowiednim doborem strategii utrzymania niezawodności procesu a co za tym idzie, negatywnych skutków z podjęcia błędnych decyzji. Symulowanie procesów pozwala także na osiągnięcie kompromisu pomiędzy występującym ryzykiem a zachowaniem odpowiedniego poziomu natężenia wykonywanych operacji lotniczych, umożliwiających minimalizację skutków występujących błędów w procesie odprawy. Dalsze prace polegały będą na przeprowadzeniu szerszej analizy oraz kontynuacji rozbudowy modelu. INFORMACJA Projekt współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu Badań Stosowanych. Publikacja prezentuje wyniki badań realizowanych w projekcie: "Model wsparcia logistycznego funkcjonowania Portu Lotniczego Wrocław S.A." realizowanego przez konsorcjum Politechniki Wrocławskiej oraz Portu Lotniczego Wrocław S.A. Streszczenie Odprawa biletowo-bagażowa pasażerów jest procesem wpływającym głównie na dwa aspekty systemu transportu lotniczego. Pierwszym z nich jest możliwość opóźnienia statku powietrznego (np. w przypadku lotów czarterowych). Dla pasażerów lotów tradycyjnych i nisko-kosztowych, zakłócenia procesu odprawy biletowo bagażowej mogą skutkować odmową przyjęcia pasażera na pokład, w skutek opóźnionego stawienia się do kontroli bezpieczeństwa lub bramki wejściowej na pokład statku powietrznego. Nieoczekiwany wpływ odprawy biletowo-bagażowej na zmianę strumienia zgłoszeń pasażerów do kontroli bezpieczeństwa może spowodować kongestię procesu odprawy pasażerskiej z uwagi na zbyt małą liczbę stanowisk założoną dla niezawodnego systemu. W artykule zaprezentowano wpływ różnych zakłóceń na funkcjonowanie procesu odprawy pasażerskiej, wynikającej z odprawy biletowo-bagażowej, z wykorzystaniem modelu symulacyjnego. Proponowane podejście w nowym ujęciu modelowania procesów odprawy pasażerskiej, pozwala na szacowanie wielkości zakłóceń procesu, wynikających z aspektów niezawodnościowych. Impact of the check-in process reliability on ground handling at the airport Abstract Security screening, as part of the air transport system is the process an extremely important from the point of view of passenger handling at the airport terminal. In this section on handling, security control connects the streams flow of passengers for all flights. 2950

8 This article presents a simulation model developed for the security screening process, for a single counter, based on the characteristics of the time of the winter season. The article discusses the characteristics of the functioning of the model, allowing a sensitivity analysis of factors influencing the operation of security checks. The model is used in designing the size of the area allocated to ensure control and check the number of necessary lanes based on projected passenger streams. This Model also allows for the development of procedures for carrying out the screening process to ensure the necessary capacity of the process and allows for the optimization of existing security control areas at airports. BIBLIOGRAFIA 1. Hon Wai Chun, Raymond Wai Tak Mak, Intelligent Resource Simulation for an Airport Check-In Counter Allocation System, IEEE transactions on systems, man, and cybernetics part c: applications and reviews, vol. 29, no. 3, august 1999, 2. Kierzkowski A., Kisiel T., Plewa M., Model wsparcia logistycznego funkcjonowania Portu Lotniczego Wrocław z uwzględnieniem aspektów niezawodnościowych infrastruktury., Materiały XLI Zimowej Szkoły Niezawodności., Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2013, 3. Malarski M., Inżynieria ruchu lotniczego., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006, 4. Nico M. van Dijk, Erik van der Sluis, Check-in computation and optimization by simulation and IP in combination, European Journal of Operational Research 171, 2006, str Nowakowski T., Problematyka Niezawodności Procesów Logistycznych. Proces Magazynowania., Zeszyty Naukowe. Logistyka i Transport., Międzynarodowa Wyższa Szkoła Logistyki i Transportu we Wrocławiu, Wrocław 2007, str , 6. Pao-Yen Wu P., Mengersen K., A review of models and model usage scenarios for an airport complex system, Transportation Research Part A 47, 2013 str PN-82/N-04001, Eksploatacja obiektów technicznych. Terminologia ogólna., 8. Port Lotniczy Wrocław S.A., dane archiwalne, 9. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 25 maja 2009r. w sprawie obsługi naziemnej w portach lotniczych., Dz. U. Nr 83, poz. 695, 2951