DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Für die sichere und effiziente Kontrolle des Flugbetriebs ist es essentiell, die verfügbaren Fluglotsen möglichst optimal zur Überwachung der verschiedenen Luftraumsektoren einzuplanen. Für die DFS Deutsche Flugsicherung GmbH hat Accso einen Optimierer zur automatisierten Erstellung von Schichtplänen zur Tageseinsatzplanung der Fluglotsen entwickelt. Das leistungsstarke Optimierungsverfahren ist produktiv im Einsatz und beschleunigt die arbeitsplatzbezogene Schichtplanung von bisher ca. 30 Minuten auf ca. eine Minute.
Was war die Aufgabe?
Die zum Schichtdienst eingeteilten Fluglotsen sind den zu besetzenden Arbeitsplätzen zuzuordnen. Die Zuordnung kann sich alle 15 Minuten ändern, ebenso die zu besetzenden Arbeitsplätze. Die berechneten Schichtpläne müssen zahlreiche sicherheitsrelevante Bestimmungen sowie tarifvertragliche Regelungen erfüllen.
Während eines Arbeitstages muss die Schichtplanung für ausgewählte Zeitabschnitte neu berechnet werden können, um etwa auf unvorhergesehenen Flugverkehr oder auf eintreffende Krankmeldungen kurzfristig reagieren zu können.
Wo lag die Herausforderung?
Die Anzahl der möglichen Zuordnungen von Fluglotsen zu Arbeitsplätzen ist astronomisch groß. Die Berechnung eines garantiert optimalen Schichtplans würde daher auch mit modernen Rechnersystemen viele Jahre an Rechenzeit erfordern. Für den operativen Betrieb wird jedoch innerhalb einer Minute ein optimierter Schichtplan benötigt. Ein praxistaugliches Verfahren muss sich also innerhalb dieser engen Zeitvorgabe an eine optimale Lösung annähern.
Was haben wir gemacht?
Der entwickelte Schichtplan-Optimierer ist von einem industriellen Verfahren (Annealing) zur Materialoptimierung inspiriert: Durch virtuelles Erhitzen und langsames Abkühlen eines Schichtplans geraten die Zellen des Schichtplans in Bewegung. Analog zur Optimierung der Anordnung von Atomen in einem glühenden Metall entsteht dabei ein bezüglich mehrerer Kriterien optimierter Schichtplan.
Tests mit realen Planungsdaten in einer operationsnahen Umgebung haben gezeigt, dass die automatisch berechneten Schichtpläne im Vergleich zu manuellen Schichtplänen schneller erstellt werden und eine vergleichbare Qualität aufweisen.Die realisierte Lösung ist bereits in einigen Niederlassungen produktiv im Einsatz und soll schrittweise in allen Niederlassungen als Komponente des Systems zur Tageseinsatzplanung in Betrieb genommen werden.
Was bringt das dem Kunden?
„Die Einführung eines einheitlichen Systems zur Unterstützung der Tageseinsatzplanung der Lotsen ist eine herausfordernde Aufgabe für uns. Eine Kernkomponente dieses Systems ist der Schichtplan-Optimierer, der sowohl hoch performant als auch auf spezifische Anforderungen der einzelnen Niederlassungen adaptierbar sein muss. Er ist somit ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die Akzeptanz des Systems im operativen Betrieb. Accso hat auf Basis aktueller wissenschaftlicher Ergebnisse und Technologien eine innovative, flexible und hocheffiziente Lösung konzipiert und umgesetzt, die bei den Schichtplanern bereits sehr positiv aufgenommen wurde.“