Model Optimasi Untuk Penyelesaian Permasalahan Collision Avoidance Pada Lalu Lintas Udara Berdasarkan Perubahan Pergerakan Pesawat Dan Kondisi Awan Dinamis

Purwananto, Yudhi (2021) Model Optimasi Untuk Penyelesaian Permasalahan Collision Avoidance Pada Lalu Lintas Udara Berdasarkan Perubahan Pergerakan Pesawat Dan Kondisi Awan Dinamis. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 05111260010002-Dissertation.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (1MB)

Abstract

Sistem Air Traffic Controller (ATC) bertujuan untuk mengatur lalu lintas
penerbangan untuk mencegah terjadinya tabrakan pada pesawat yang biasa disebut
Collision Avoidance (CA). Studi tentang CA, yang disebut Conflict Detection and
Resolution (CDR), menjadi lebih penting karena lalu lintas udara meningkat secara
signifikan setiap tahun. Studi sebelumnya menggunakan algoritma pengoptimalan
untuk CDR dan tidak melibatkan keberadaan awan Cumulonimbus (CB). Awan CB
banyak ditemukan di daerah tropis seperti di Indonesia. Oleh karena itu, pelibatan
awan CB dalam algoritma pengoptimalan CDR akan menjadi signifikan di Indone�sia.
Pemodelan CA yang dikembangkan berbasis CDR yang melibatkan awan CB
dengan mempertimbangkan tiga manuver pesawat, yaitu Velocity, Angle Turn, dan
Altitude level Change (VTAC). Algoritma pengoptimalan yang dikembangkan ber�dasarkan solver Mixed-Integer Programming (MIP) karena efisiensinya. Algoritma
yang diusulkan ini membutuhkan dua data masukan, yaitu masukan status pesawat
dan awan awal serta parameter penerbangan berupa tingkat kecepatan, sudut dan
ketinggian. Keluaran dari algoritma pengoptimalan VTAC adalah kecepatan,
ketinggian, dan sudut putar optimal pesawat yang ditentukan berdasarkan variabel
yang dihitung saat ini.
Eksperimen ekstensif telah dilakukan untuk memvalidasi pendekatan yang
diusulkan dan hasil eksperimen menunjukkan bahwa tabrakan antara pesawat dan
awan dapat dihindari dengan perubahan minimum pada kecepatan pesawat, sudut
dan tingkat ketinggian. Algoritma VTAC menghasilkan jarak yang lebih jauh untuk
menghindari tabrakan antar pesawat setidaknya 1 Nautical Mile (NM) dibanding�kan dengan algoritma VAC. Penambahan sudut dalam algoritma VTAC telah
meningkatkan hasil secara signifikan.
======================================================================================================
An Air Traffic Controller (ATC) system aims to manage airline traffic to
prevent collision of the airplane, called the Collision Avoidance (CA). The study
on CA, called Conflict Detection and Resolution (CDR), becomes more critical as
the airline traffic has grown each year significantly. Previous studies used
optimization algorithms for CDR and did not involve the presence of
cumulonimbus clouds. Many such clouds can be found in tropical regions like in
Indonesia. Therefore, involving such clouds in the CDR optimization algorithms
will be significant in Indonesia.
We developed a CDR-based CA modelling that involves the Cumulonimbus
(CB) clouds by considering three airplane maneuvers, i.e., Velocity, angle Turn and
Altitude level Change (VTAC). Our optimization algorithm is developed based on
a Mixed-Integer Programming (MIP) solver due to its efficiency. This proposed
algorithm requires two input data, namely the initial airplane and cloud states input
and the flight parameter such as velocity, angle and altitude levels. The outputs of
our VTAC optimization algorithm are the optimum speed, altitude and angle turn
of an airplane that is determined based on the currently calculated variables.
Extensive experiments have been conducted to validate the proposed
approach and the experiment results show that collisions between airplanes and
clouds can be avoided with minimum change of the initial airplane velocity, angle
and altitude levels. The VTAC algorithm produced longer distance to avoid
collision between airplanes by at least 1 Nautical Mile (NM) compared to the VAC
algorithm. The addition of angle in the VTAC algorithm has improved the result
significantly.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Air Traffic Control, Collision Avoidance, Conflict Detection and Resolution, Sequential Mixed Integer Linear Optimization
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL696.C6 Airplanes--Collision avoidance T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL725.3.T7 Air traffic control T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL725.3 Traffic Control
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Informatics Engineering > 55001-(S3) PhD Thesis (Comp Science)
Depositing User:	- Davi Wah
Date Deposited:	28 May 2021 07:40
Last Modified:	28 May 2021 07:40
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84233

Actions (login required)

View Item