Dank IoT und DataScience: Rollwegoptimierung am Sydney Airport
Der Sydney Airport ist mit jährlich rund 44 Millionen Passagieren der grösste Flughafen von Australien und liegt rund neun Kilometer südlich der Stadtmitte. Er hat drei Terminals, wovon zwei für den nationalen und eins für den internationalen Flugverkehr genutzt werden.
Um die Nutzung seines Flugfeldes besser verstehen und optimieren zu können, wurden beim Sydney Airport rund um das Flugfeld Antennen und Sender platziert, die die exakten Bewegungen der Flugzeuge aufzeichnen.
Ziel war es, Muster zu identifizieren und Erkenntnisse zu erlangen, um die Flugfeldnutzung zu verstehen und zu verbessern.
Abbildung 1: Sydney Airport
Die Anforderungen des Flughafens passen gut ins Geschäftsfeld der CSA.
Und so wurde die CSA Engineering AG mit der Sammlung, Speicherung und Aufbereitung von Flugzeugbewegungen mittels einer Microsoft Azure Cloudlösung beauftragt.
Im Januar 2019 fiel der Startschuss. Das Projekt war vorerst in zwei Phasen gegliedert. Phase 1, die Definition des Architekturkonzepts als Grundlage für die Wahl des Umsetzungspartners, wurde vom Projektleiter der CSA ausgearbeitet.
Die Spezifikationsphase dauerte ein halbes Jahr. Dank dem fundierten Wissen und der exakten Arbeit des Projektleiters und seinem Team, fiel im Juni 2019 die Wahl für die Realisierung ebenfalls auf die CSA.
Für den Sydney Airport handelte es sich um das erste Datenprojekt in einem solchen Umfang. Doch von wo stammen die nötigen Informationen eigentlich?
Die Position und Flugangaben eines jeden Flugzeugs werden mittels eines Transmitters frei gesendet und können mit einem entsprechenden Empfänger gelesen werden. Im vorliegenden Projekt waren die Daten der Flugzeuge, die sich am Boden befinden, für die Auswertung der Nutzung des Flugfeldes von Interesse. Position, Flugnummer, Geschwindigkeit, Richtung und eine eindeutige Identifikationsnummer werden durch den Transmitter im Flugzeug ausgesendet. Die Speicherung dieser Daten erfolgt alle 5 Sekunden, was pro Tag etwa eine halbe Million Datenpunkte ergibt.
Abbildung 2: Position und Bewegungen der Flugzeuge auf dem Vorfeld © CNES (2019) Distribution Airbus DS, © 2019 HERE, © 2019 Microsoft Corporation
Im folgenden Diagramm ist das Design der Gesamtlösung des Projektes ersichtlich. Die Daten der Empfänger werden auf dem Field Gateway verarbeitet, welcher dann die zusammengeführten und lesbaren Daten zum IoT-Hub sendet. Von dort aus werden die Objekte verarbeitet und mit Referenzdaten aus einer externen Quelle angereichert und als CSV, also als Textdatei zur Speicherung strukturierter Daten, in Microsoft Azure gespeichert.
Abbildung 3: Systemübersicht © CSA Engineering AG, © Microsoft Corporation
«Für die Umsetzung des Projektes konnten wir Technologien verwenden, die dem neusten Stand der Technik entsprachen. Das hat grossen Spass gemacht. Mit der Unterstützung von Microsoft durften wir zudem auf einen starken Partner zählen.»
Abbildung 4: Aufzeichnung über den zurückgelegten Weg der Flugzeuge während einem Tag. © CSA Engineering AG, © MapTiler, © OpenStreetMap contributors