The global air transport system has seen significant growth rates over recent decades. The growing wealth of the world’s population goes along with a substantial increase in travel needs. Global market forecasts foresee the total number of airline passengers to double within the next 20 years. Already by 2014, many airports around the world are facing substantial capacity constraints. Therefore, accommodating this air traffic growth is highly challenging for many of them. Because areas around the airport are not available and/or because of strong public opposition, necessary infrastructure expansion projects cannot be realised in many cases. Therefore, a more efficient utilisation of the existing infrastructure is regarded as one of the key enablers for future air traffic growth. Five different airport capacity optimisation measures are selected to be analysed because of their promising potential to optimise airport operations. These are the operation of an novel aircraft equipment type with optimised operational performance, an aircraft wake vortex re-categorisation approach, an optimised air traffic management system, an optimisation of the aircraft mix and a diversion of air traffic to alternative airports. The method developed for this study is based on a comparative evaluation. The potential of these measures is therefore identified by comparing it with the baseline scenario with no optimisation measures in place. For the evaluation basis, the airport capacity utilisation is used. To determine the potential of airport capacity optimisation measures to increase maximum aircraft throughput, fast-time air traffic simulation models are used. Because the number of simulation scenarios is very large, the very powerful simulation engine of Simmod PLUS! was selected. In order to cope with the large number of different airport infrastructure systems, generic models were developed. These reflect the airports’ most important features from a capacity point of view. The selection of airports that are used to analyse the potential of the five capacity optimisation measures is based on a clustering analysis. Hierarchical clustering algorithms (k-means and AgNes) are used to identify those airports that are of particular importance because they serve as an important node of the global airport system. The two clusters of 22 intercontinental and 101 continental airports are therefore selected. This analysis revealed that the five different measures can significantly contribute to an alleviation of the future congestion situation. However, the potential of each measure highly depends on local conditions. In the best-case scenario, average capacity utilisation can be reduced by 36% for the year 2031, compared to the baseline scenario. Instead of only 31%, a total of 86% of the forecasted air traffic growth can be realised in the best-case scenario. Therefore, following this analysis, airport capacity optimisation measures can significantly contribute to the easing of the future capacity utilisation situation of the global air traffic system but are not sufficient, given the forecasting period selected for this study.     «

The global air transport system has seen significant growth rates over recent decades. The growing wealth of the world’s population goes along with a substantial increase in travel needs. Global market forecasts foresee the total number of airline passengers to double within the next 20 years. Already by 2014, many airports around the world are facing substantial capacity constraints. Therefore, accommodating this air traffic growth is highly challenging for many of them. Because areas around th...     »

Das globale Luftverkehrssystem hat in den vergangenen Jahrzehnten ein starkes Wachstum erfahren. Der stetig gestiegene Wohlstand der Weltbevölkerung hat zu einem deutlichen Anstieg des Reisebedürfnisses geführt. Marktvorhersagen prognostizieren eine Verdopplung der Passagierzahlen innerhalb der kommenden 20 Jahre. Bereits im Jahr 2014 ist eine Vielzahl von Flughäfen von Kapazitätsengpässen betroffen. Folglich stellt die Aufnahme des prognostizierten Wachstums für viele dieser Flughäfen eine große Herausforderung dar. Auf Grund von fehlenden Flächen und/oder starkem Widerstand der Gesellschaft ist es in vielen Fällen nicht möglich, Infrastrukturerweiterungsprojekte zu realisieren. Eine effizientere Nutzung von bestehender Infrastruktur wird daher als ein entscheidender Beitrag betrachtet, um das prognostizierte Luftverkehrswachstum realisieren zu können. Für diese Studie wurden fünf zu bewertende, kapazitätssteigernde Maßnahmen ausgewählt. Diese sind zum einen der Betrieb eines Flugzeuges mit optimierten Betriebseigenschaften, ein neuer Ansatz zur Wirbelschleppenkategorisierung, ein optimiertes Flugverkehrsmanagementsystem, eine Optimierung des Flugzeugmix sowie die Nutzung von alternativen Flughäfen. Die für diese Studie entwickelte Methode basiert auf einer vergleichenden Bewertung. Das Potential der angeführten Maßnahmen wird bestimmt, indem diese mit dem Basisszenario, in dem keine Optimierung stattfindet, verglichen werden. Als Bewertungsbasis hierfür fungiert die Kapazitätsauslastung. Zur Bestimmung des Potentials einer Kapazitätsoptimierungsmaßnahme zur Steigerung des maximalen Flugzeugdurchsatzes werden Schnellzeitsimulationsmodelle verwendet. Auf Grund der großen Anzahl an Simulationsszenarien wurde der leistungsstarke Berechnungskern von Simmod PLUS! ausgewählt und in die Bewertungsmethodik integriert. Generische Flughafenmodelle wurden entwickelt, um die Anzahl an Simulationsszenarien handhabbar zu machen. Die Auswahl jener Flughäfen, die dazu verwendet wurden um das Potential der Optimierungsansätze zu untersuchen, basiert auf einer Clusteruntersuchung. Die hierarchischen Cluster-Algorithmen k-means und AgNes wurden verwendet, um jene Flughäfen zu identifizieren, die eine besonders zentrale Rolle innerhalb des Luftverkehrssystems einnehmen. Die Cluster von 22 Interkontinental- und 101 Kontinentalflughäfen wurden hierfür ausgewählt. Die durchgeführte Analyse zeigte, dass die untersuchten Maßnahmen entscheidend dazu beitragen können, dass die zukünftige Kapazitätsauslastung gesenkt wird. Die Effektivität der einzelnen Maßnahmen hängt dabei deutlich von den jeweiligen Randbedingungen ab. Im besten Fall konnte die durchschnittliche Kapazitätsauslastung im Jahr 2031 um 36% reduziert werden. Anstatt 31%, können dadurch 86% des prognostizierten Wachstums aufgenommen werden. Folglich können die untersuchten Maßnahmen deutlich zu einer Optimierung der Auslastungssituation beitragen. Sie sind jedoch nicht ausreichend, um das prognostizierte Wachstum gänzlich aufzunehmen.     «

Das globale Luftverkehrssystem hat in den vergangenen Jahrzehnten ein starkes Wachstum erfahren. Der stetig gestiegene Wohlstand der Weltbevölkerung hat zu einem deutlichen Anstieg des Reisebedürfnisses geführt. Marktvorhersagen prognostizieren eine Verdopplung der Passagierzahlen innerhalb der kommenden 20 Jahre. Bereits im Jahr 2014 ist eine Vielzahl von Flughäfen von Kapazitätsengpässen betroffen. Folglich stellt die Aufnahme des prognostizierten Wachstums für viele dieser Flughäfen eine groß...     »