Passagierflusssimulation am Frankfurter Flughafen


Als Betreiberfirma mehrerer wichtiger internationaler Flughäfen, ist die Fraport AG einer der «Global Player» der Flughafenindustrie. Mit mehr als 140.000 Passagieren pro Tag und über 80 Flugbewegungen pro Stunde dient der Flughafen Frankfurt — einer der Mittelpunkte der Luftfahrt mit weltweiter Bedeutung – der Fraport AG als Hauptstandort.

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Frankfurt Airport (Source: Fraport AG)

Zwischen 1980 und 2010 hat sich das jährliche Passagieraufkommen in Frankfurt von 17 Millionen auf 53 Millionen annähernd verdreifacht. In seiner 75-jährigen Geschichte durchlief der Flughafen vielfältige Bauvorhaben, um den Flughafen ständig an die steigenden Anforderungen anzupassen. Das Ergebnis dieser Anpassungsmaßnahmen ist eine sehr komplexe Struktur.


Da weitere bauliche Maßnahmen beschränkt sind, entschied die Fraport AG 2008 ein Passagierflussmanagement zu entwickeln, um die Auslastung und die Kundenzufriedenheit zu erhöhen, z.B. durch die Reduzierung von Wartezeiten.


Durch die Nutzung eines aktiven Flughafenmanagements wird der Passagierfluss innerhalb des Gebäudes zum Beispiel durch dynamische Anzeigenwechsel kontrolliert. Das Flughafenmanagement selbst basiert auf Messungen des derzeitigen und auf Vorausberechnungen des zukünftigen Passagieraufkommens.

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Passagierflussmanagement (Quelle: Fraport AG)

Dynamische Anzeigenwechsel (Quelle: Fraport AG)

Kern der Vorausberechnungsmethodik ist ein Simulationsmodell das im Namen der Fraport AG durch acp-IT AG entwickelt wurde. Es basiert auf dem acp-IT InFrame Synapse Simulationspaket und dem Simulationswerkzeug AnyLogic.


Zusätzlich zu zufriedenstellender Simulationsgenauigkeit war es das Ziel, hervorragende Leistungsfähigkeit zu erreichen, da Vorausberechnungen von Passagierflüssen für mehrere Stunden innerhalb weniger Minuten berechnet werden müssen. Gleichwohl mussten alle grundlegenden Kenndaten, die den Passagierfluss beeinflussen berücksichtigt werden. Das bedeutet, zusätzlich zu 26 Sicherheitskontrollpunkten, 8 Bordkartenkontrollpunkten, 15 Grenzkontrollpunkten, 90 Treppen und Aufzügen, 266 Gates, 1 Tunnel und 3 SkyLine Standorten, besonders eins: die Passagiere selbst. Für ihre Abbildung wurden ein einfaches mathematisches Modell, ein Bewegungsablaufmodell und ein sogenanntes Gesellschafts-Einflussmodell, das die zwischenmenschliche Interaktion beinhaltet, implementiert und bezüglich Genauigkeit und Leistung verglichen.


Sowohl das Bewegungsablaufmodell als auch das Gesellschaftseinflussmodell lieferten die geforderte Genauigkeit. Jedoch war die Simulationsgeschwindigkeit des Bewegungsablaufmodells ungefähr doppelt so hoch. Da die Ausführung der Simulation um die fünf Minuten dauerte, wurden die Leistungsziele erreicht.


Seit Sommer dieses Jahres benutzt das Flughafenmanagement der Fraport AG erfolgreich das entwickelte Simulationsmodell, um den Passagierfluss zu optimieren. Die Simulation läuft fast 300mal am Tag und generiert dabei circa 15 GB Daten. Mit der Hilfe des Passagierflussmanagements war es möglich den August 2011 – mit 5,5 Millionen Passagieren der erfolgreichste Monat in der Geschichte des Flughafens – ohne jegliche Probleme zu meistern.

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Startbildschirm der Simulation (Quelle: Fraport AG)

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Passagierflussabbildung (Quelle: Fraport AG)