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17.07.1992 - 

Flughafen München II: Flexible Disposition macht's möglich

Client-Server-Technik sorgt für reibungslose Abfertigung

In München II rechnet man bereits im ersten Betriebsjahr mit etwa 14 Millionen Fluggästen. Um das zu bewältigen, sorgen über 50 Disponenten dafür, daß Personal und Betriebsmittel ohne zeitliche Verzögerung möglichst effizient eingesetzt werden. Ein neues Dispositionssystem mit Client-Server-Architektur, ist dabei unverzichtbares Hilfsmittel.

Im neuen Flughafen München treten an die Stelle der ansonsten noch immer weit verbreiteten Mainframe-Lösungen aus Kosten-, Flexibilitäts- und Verfügbarkeitsgründen generell redundant ausgelegte, dezentrale Netzwerkstrukturen. Dementsprechend beruhen auch die Dispositionssysteme auf einer redundanten Client-Server-Architektur unter Unix. Die Verbindung der Rechner wird über Ethernet und TCP/IP hergestellt. Jeder Arbeitsplatz besteht aus einer Workstation, die mit dem Datenbankserver verbunden ist. Der Server arbeitet über das Netzwerk mit anderen DV-Systemen zusammen.

Die computergestützten Dispositionssysteme wurden von

CAP Debis GEI - Gesellschaft für elektronische Informationsverarbeitung in enger Zusammenarbeit mit der Flughafen München GmbH (FMG) für den Ladedienst und Gepäcktransport entwickelt. Die FMG hatte mit ihrem Bus-Dispositionssystem für den alten Flughafen Riem bereits wichtige Pionierarbeit geleistet.

Mit den Dispositionssystemen für den neuen Flughafen München wurden nun folgende Ziele verfolgt:

- Entlastung der Disponenten: alle Informationen auf einem Bildschirm

- Fenstersystem mit effizienter Mausbedienung

- automatische Durchführung von Standardabläufen

- Steigerung der Abfertigungsleistung

- bessere Qualität der Abfertigung

- kürzere Bodenzeiten der Flugzeuge

- weniger Abfertigungspersonal

- Verringerung der manuellen Datenerfassung

- Überschaubarkeit der Abfertigungssituation

- frühzeitige Erkennung von Engpässen und flexible Reaktionsmöglichkeiten für das Überwachungspersonal genaue Dokumentation der Einsätze und der erbrachten Leistungen

- bessere Auswertung der Abfertigungsleistung durch genauere Personal- und Gerätestandards, effizientere Arbeitstechniken und geringeren Personaleinsatz.

- Ausbaufähigkeit

weitere unabhängige Dispositionsbereiche

Einbindung neuer Medien

(Beispiel Datenfunk).

Die Einsatzpläne werden in der Nacht erstellt

Die Dispositonssysteme zielen darauf ab, die "normalen" Abläufe weitestgehend zu automatisieren: In der Nacht erstellen sie die Einsatzpläne für die Ladegruppen und Gepäckschlepper. Dabei lassen sich die divergierenden Qualifikationen des Personals (Ausbildung, Fahrgenehmigung für Spezialfahrzeuge etc.) berücksichtigen. (Bis zu 40 solcher Qualifikationen unterscheiden die Systeme.) Die Disponenten können diese Einsatzpläne überarbeiten oder unverändert übernehmen.

Während des Tages errechnet das System rechtzeitig vor allen relevanten Flugbewegungen (Starts, Landungen, Schleppvorgänge) Beladungs-, Entladungs- und Transportaufträge. Der Disponent kann den Systemvorschlag über zu verwendendes Personal und Gerät aus dem freien Ressourcenpool durch einfaches Anklicken einer Option auf dem Monitor annehmen. In Ergänzung zu den weitgehend computergesteuerten Abläufen können die Vorschläge des Systems gegebenenfalls auch unberücksichtigt bleiben.

So lassen sich nicht nur die Dispositionsalgorithmen im laufenden Betrieb umstellen, sondern man kann jederzeit durch einfache Eingabe des Namens auch Mitarbeiter einsetzen, die das System gar nicht kennt. Diese Flexibilität ist vor allem in Notsituationen hilfreich.

In Ausnahmesituationen, zum Beispiel bei kurzfristiger Änderung einer Flugzeugposition, wird der zuständige Disponent gewarnt. So ist auch in diesen Fällen das Abfertigungsteam rechtzeitig an der richtigen Stelle. Gegenüber der manuellen Disposition entfällt das meist zeitintensive und mühevolle Zusammentragen der Informationen sowie das anstrengende Überwachen der Flugereignisse am Bildschirm. Der Disponent kann sich somit von auf seine Tätigkeit konzentrieren.

Die Verfügbarkeit der Systeme ist wichtig für einen reibungslosen Betrieb am neuen Flughafen. Auch bei einem Ausfall von Systemkomponenten muß die Disposition weiter möglich sein. Hierfür wurde ein zweistufiges "Ausfallkonzept" verwirklicht: Alle schreibenden Zugriffe auf die Datenbank werden gleichzeitig auf einem zweiten Server durchgeführt.

Außerdem werden die wichtigsten Daten in regelmäßigen Abständen auf die lokale Platte der Workstation kopiert. Fällt ein Server aus, so wird auf den zweiten umgeschaltet. Fällt auch dieser oder das ganze Netz aus, so kann die Workstation im Lokalbetrieb eingeschränkt weiterarbeiten (ohne Verbindung zu anderen Systemen). Der Ausfall einer Workstation oder eines Druckers kann durch Übernahme der Applikation auf eine andere Workstation oder Umkonfigurierung abgefangen werden.

Als Datenbasis wurde das relationale Datenbanksystem Oracle verwendet, das neben der Client-Server-Architektur auch ein maßgeschneidertes System-Tuning unterstützt. Das Design des Datenbankzugriffs wurde an folgenden Prinzipien ausgerichtet:

- Aufrufbarkeit aller Funktionen auf jedem Rechner

- grundsätzlicher Verzicht auf Datenbanksperren (offene Transaktionen) während der Benutzereingabe

- Erkennung von Zugriffskollisionen durch Versionsnummernvergleich beim Zugriff.

Aufgrund dieser Prinzipien sind die Dispositionssysteme hochgradig verfügbar, gerade auch in Ausfallsituationen.

Da die verwendete Oracle-Version noch keine netzweite Triggerfunktion unterstützt, wurde parallel zur Datenbank ein robustes, konfigurationsunabhängiges Kommunikationssystem realisiert, das alle wesentlichen Änderungen des Datenbestands im gesamten Netz abrufbar macht.

Auf diese Weise wird jede Aktion eines Disponenten, die Auswirkungen auf den Arbeitsbereich eines Kollegen hat, bei diesem sofort angezeigt und insgesamt eine konsistente Sicht des Systemzustands an allen Arbeitsplätzen gewährleistet. Darüber hinaus können die übergeordneten Dienststellen mit Hilfe einer "lesenden" Version der Dispositionssysteme die Tätigkeit der Disponenten online überwachen.

An die Benutzeroberfläche wurden sehr hohe Anforderungen gestellt, um den Disponenten auch im Schichtdienst weitgehend ermüdungsfreies Arbeiten zu ermöglichen. Jede Workstation ist mit einem hochauflösenden Farbbildschirm ausgestattet. Die Dispositionssysteme verwenden ein Window-System, das auch den Einsatz von Grafik erlaubt. Grundprinzipien waren die optimale und prägnante Präsentation der Information, eine zurückhaltende, harmonische Farbgebung und eine möglichst statische, flimmerfreie Anzeige.

Die Bedienung erfolgt im wesentlichen durch Anklicken mit der Maus, Eingaben über die Tastatur sind nur in Ausnahmefällen erforderlich. Zur Vermeidung von Fehleingaben werden einschneidende Aktionen wie das Abmelden einer Ladegruppe oder die Stornierung eines Auftrags beim Disponenten rückgefragt.

Macht der Disponent trotzdem einen Fehler, oder stellt sich heraus, daß eine Aktion falsch war, ist sie jederzeit wieder rückgängig zu machen. Diese "UNDO-Funktion" ist objektbezogen. Sie ist auch dann noch möglich, wenn zwischenzeitlich Aktionen an anderen Objekten (Ladegruppe, Aufträge etc.) durchgeführt worden sind.

Ein wesentlicher Aspekt der Dispositionssysteme ist ihre Integration in das globale DV-System des neuen Flughafens:

- Zur Sicherung des Zugriffs auf den aktuellen Flugdatenbestand sind die Dispositionssysteme direkt an den zentralen Verkehrsrechner des Flughafens gekoppelt. Dadurch können sie dynamisch auf aktuelle Flugereignisse reagieren und beispielsweise den Disponenten warnen, wenn kurzfristige Flugplanänderungen oder -verschiebungen bereits eingeplante Mitarbeiter betreffen.

- Das Personalsystem liefert die wesentlichen Daten über die verfügbaren Mitarbeiter, ihre geplanten Dienstzeiten und ihre Qualifikationen. Zurückgemeldet werden die tatsächlichen Dienstzeiten, Personalmeldungen sowie Krank- und Gesundmeldungen, Information über Zulagen und einiges mehr.

- Das Kapazitätsplanungssystem liefert Personal- und Gerätestandards, die als Grundlage für die Disposition verwendet werden.

- Das Abrechnungssystem erhält alle angefallenen Abfertigungsleistungen zur weiteren Verrechnung mit den Kunden.

Während der Entwicklungsphase standen die genauen Anforderungen an die neuen Dispositionssysteme noch nicht fest. Deshalb wurde das Projekt in zwei Hauptphasen aufgeteilt: eine Studie beziehungsweise fachliche Feinplanungsphase und die Realisierungs- und Einführungsphase. Die Studie wurde innerhalb von vier Monaten durchgeführt und im Dezember 1990 beendet. Aufgabe der Studie waren:

- die Istaufnahme der bestehenden Ablauforganisation,

- die Schwachstellenanalyse,

- die Erstellung des Sollkonzepts für die Ablauforganisation (unter Berücksichtigung des neuen DV-Systems)

- die Festlegung der Benutzeroberfläche,

- die Festlegung der Schnittstellen zu anderen DV-Systemen,

- die Erstellung des Datenmodells und Integration in das zentrale Datenmodell Luftverkehr,

- die Erstellung eines Prototypen,

Diese Studie wurde in enger Zusammenarbeit mit den Anwendern und den DV-Fachleuten des Flughafens erstellt. Nach der Abnahme der Studie und des Prototypen folgte die Realisierung der Dispositionssysteme.

Berücksichtigt man Schulungszeiten und Probebetrieb, blieben wegen der bevorstehenden Eröffnung des Flughafens nur neun Monate, um die wesentlichen Funktionen zu entwerfen, zu erstellen, zu integrieren und zu testen (zirka acht Mannjahre Umfang). Um dieses Ziel zu erreichen, wurde vom Grobdesign bis zur Codierung das CASE-Werkzeug "Promod" verwendet, das neben grafischer Darstellung Konsistenzprüfungen, Pseudocode und die Generierung des Coderahmens unterstützt.

Dieser Ansatz erleichterte auch die Qualitätssicherung der

Software wesentlich, da er ein fundiertes Review des Feindesigns und gegebenenfalls ein relativ kostengünstiges Redesign ermöglicht.

Die mit den Dispositionssystemen angestrebten Ziele konnten vollständig realisiert werden. Ab Oktober 1991 wurden die Systeme beim Flughafen installiert und permanent im Schulungsbetrieb eingesetzt. Dazu wurden erst die Fachtrainer theoretisch und praktisch geschult, die ihrerseits später die Disponenten schulten ("train the trainer"). Parallel dazu stellte man die restlichen Teile der Systeme fertig (Auswertungen, Notbetrieb).

Im Schulungs- und Probebetrieb konnten bereits wertvolle praktische Erfahrungen mit den Dispositionssystemen gesammelt werden, die jetzt dem täglichen Betrieb zugute kommen.

* Harald Ranner ist Leiter Systementwicklung Luftverkehr der

Flughafen München GmbH. Jochen Bunzel ist Projektmanager Flughafen

München bei Cap Debis GEI. Alfred Laut zeichnet als Projektleiter Dispositionssysteme Flughafen München ebenfalls bei Cap Debis GEI verantwortlich.