Freeflight Optimierung

Derzeit fliegen die großen Passagier-und Frachtflugzeuge nicht völlig frei durch den dreidimensionalen Raum. Die Routen folgen einem rund um den Globus liegenden imaginären Luftstraßennetz (air travel network, ATN). Das Abfliegen von ATN-Routen hat den Nachteil, dass manchmal von der best-möglichen Route abgewichen werden muss, was zu einem erhöhten  Kraftstoffverbrauch führt. Eine recht neue Idee, die dadurch entstehenden Kosten und Umweltbelastungen zu reduzieren, ist die Wahl von Freeflight-Routen, die sich nicht an vorgegebenen ATN-Routen orientieren. Allerdings sind die kürzesten (Großkreis-) Verbindungen nicht unbedingt die besten. Die Haupthindernisse sind gesperrte Lufträume, Witterungsbedingungen (Wind, Temperatur), pro Nation variierende Überflugkosten und weitere Sicherheitsvorschriften (ETOPS).

Um eine unter diesen Randbedingungen optimale Flugbahn zu berechnen, formulieren wir das Problem als diskret-kontinuierliches Optimierungproblem. Wir diskretisieren die Newton'schen  Bewegungsgleichungen und suchen mit Hilfe von gemischt-ganzzahligen linearen Löser nach optimalen Trajektorien.

Partner

  • Technische Universität Darmstadt
  • Fraunhofer IGD, Darmstadt

Industriepartner / Finanzierung

  • Lufthansa Systems GmbH, Frankfurt.

Vorträge

  1. Solving Discrete-Nonlinear Problems with Linear Mixed-Integer Programming Techniques, Seminar on Algebra and Graph Theory, Warsaw, Poland, 26.9.2007.
  2. Solving Discrete-Nonlinear Problems with Linear Mixed-Integer Programming Techniques, 13th Czech-French-German Conference 2007, Heidelberg, Germany, 21.9.2007.
  3. Solving Discrete-Nonlinear Problems with Linear Mixed-Integer Programming Techniques, Sino-German Matheon-Workshop „Nonlinear Integer Programming and Structural Optimization“, Berlin, Germany, 10.7.2007.

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