Entwicklung und Einsatz eines Entscheidungsunterstützungssystems in der Verkehrszentrale einer Fluggesellschaft

Faktoren wie Globalisierung, Liberalisierung und verbesserte Produktionsfaktoren fungieren in den letzten Jahrzehnten als Treiber für ein kontinuierliches Wachstum im kommerziellen Luftverkehr. Dementsprechend ist auch die Steuerung des operativen Betriebes der einzelnen Fluggesellschaften durch ihre Verkehrszentralen immer komplexer und aufwändiger geworden. Störereignisse und deren Auswirkungen treffen die im starken Wettbewerb stehenden Fluggesellschaften heute härter denn je zuvor, so dass ein dringender Bedarf zur besseren Unterstützung von Entscheidungen innerhalb der Verkehrszentrale zur Reduktion von zusätzlichen Kosten existiert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden methodische Ansätze diskutiert, um die bisher überwiegend theoretisch existierenden und kaum genutzten Entscheidungsunterstützungssysteme zu praxistauglichen Systemen auszubauen. Insbesondere aus technologischer und funktionaler Sicht sind trotz der intensiven Forschung in den letzten 30 Jahren keine großen Veränderungen zu registrieren, da Annahmen über die unternehmerische Praxis regelmäßig zu sehr vereinfacht und zu wenig verallgemeinert werden. Durch die vorliegende Arbeit werden die Aufgaben, Organisationsgestaltung sowie Informationsund Kommunikationssysteme innerhalb der Verkehrszentrale systematisch dargestellt. Sowohl die Identifikation von Handlungsoptionen sowie den Rahmenbedingungen und dem Zusammenspiel einzelner Akteure sind von zentraler Bedeutung, um zu verstehen, wie Funktionsbereiche und Entscheider ihre täglichen Aufgaben erfüllen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden relevante Anwendungsfälle und Anforderungen abgeleitet. Gerade die Vielzahl möglicher Modelle und Algorithmen aus dem Bereich der mathematischen Optimierung, welche bereits durch die Forschungsarbeiten thematisiert worden sind, werden erneut durch diese Arbeit bewertet und weiterführend analysiert. Denn nur allgemeingültige und flexible Ansätze können dabei unterschiedlichen Fluggesellschaften mit möglichst geringen Anpassungen adressieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit stützen sich zum großen Teil auf den Erkenntnissen, die im Rahmen eines vierjährigen Forschungsprojektes mit einem aus mehreren verschiedenen Fluggesellschaften bestehenden Konzern erarbeitet wurden. Im Rahmen der Kooperation ist als Ergebnis ein praxistaugliches Entscheidungsunterstützungssystem auf Basis dieser Arbeit entstanden, welches sich bereits parallel in zwei Verkehrszentralen des Forschungspartners im produktiven Betrieb befindet. Damit das Tool für weitere Fluggesellschaften innerhalb des Konzerns einfach ausgerollt werden kann, wurde die Optimierungslogik soweit wie möglich mittels eines Geschäftsregel- Managementsystems entkoppelt.

Factors such as globalization, liberalization and improved production factors have been driving continuous growth in commercial air transport in recent decades. Accordingly, the management of operations by the airlines’ operations control centers has become increasingly complex and costly. Since today’s highly competitive airlines are more severely affected by disruptive events and their effects than ever before, there is an urgent need for better decision support within the operations control centers to reduce additional costs. Within the scope of this work, methodological approaches are discussed to extend the decision support systems, which up to now are mainly a theoretical construct and have hardly been used, to be established as practical systems. Despite intensive research over the last 30 years, there have been no major changes from a technological and functional point of view. Primarily responsible is that assumptions about business practices are regularly simplified and less generalized. This paper systematically presents the tasks, organizational design and information and communication systems existing within the operations control centers. The identification of options for action and the framework conditions as well as the interaction of individual actors are necessary to understand how functional areas and decision-makers fulfill their daily tasks. Based on these findings, relevant use cases and requirements are derived. Especially the variety of possible models and algorithms from the field of mathematical optimization, that have already been addressed by the research work, are reinvestigated and further analyzed. This is a necessary step because only universal and flexible approaches can address different airlines with as few adjustments as possible. The results of this work are mainly based on the findings of a four-year research project, which was carried out together with a group of several different airlines. As part of this cooperation, a practical decision support system based on this work has been developed, which is already in productive environment in two operations control centers of the research partner. To make it easy for other airlines within the group to roll out the tool, the optimization logic was decoupled as far as possible using a business rule management system.