SKAI LABS završio projekt „Razvoj rješenja za optimizaciju kapaciteta prometne potražnje i ruta zrakoplova baziranog na inovativnom modelu kompleksnosti“
NPOO.C3.2.R2-I1.04.0014

Nakon 30 mjeseci istraživanja, razvoja i testiranja, SKAI LABS d.o.o. završio je projekt usmjeren na razvoj inovativnog softverskog rješenja koje pružateljima usluga zračne plovidbe omogućuje objektivniju procjenu kompleksnosti zračnog prometa i kvalitetniju podršku pri odabiru mjera za optimizaciju prometne potražnje i ruta zrakoplova.

Odgovor na izazove sve opterećenijeg zračnog prostora

Kontinuirani rast zračnog prometa donosi brojne koristi, ali istodobno povećava opterećenje zračnog prostora, složenost prometnih situacija i zahtjeve koji se postavljaju pred kontrolore zračnog prometa. U razdobljima visoke prometne potražnje mogu se pojaviti zagušenja, kašnjenja i neučinkovito usmjeravanje zrakoplova, dok donošenje operativnih odluka u velikoj mjeri ovisi o iskustvu i subjektivnoj procjeni pojedinog stručnjaka.

Projekt SKAI LABS-a usmjeren je na razvoj tehnološke podrške koja te izazove nastoji ublažiti objektivnim izračunom kompleksnosti prometne situacije. Razvijeno rješenje analizira podatke o zračnom prometu, procjenjuje razinu kompleksnosti i identificira zrakoplove koji najviše doprinose povećanju opterećenja. Na temelju tih rezultata sustav može predložiti mjere kojima se kompleksnost smanjuje i promet ravnomjernije raspoređuje.

Kako razvijeno rješenje funkcionira

Središnji dio rješenja čini inovativni model kompleksnosti zračnog prometa povezan s algoritmima za optimizaciju ruta. Model obrađuje relevantne prometne podatke i izračunava razinu kompleksnosti pojedine situacije, dok optimizacijski algoritmi analiziraju moguće promjene ruta i druge mjere koje mogu smanjiti opterećenje zračnog prostora.

Rezultati se korisnicima prikazuju kroz jedinstveno sučelje. Aplikacija povezuje backend sustav, bazu podataka, cloud infrastrukturu i frontend s vizualizacijskim alatima. Korisnici mogu pregledavati prometnu situaciju, pratiti kretanje zrakoplova, analizirati kompleksnost pojedinih sektora i uspoređivati scenarije prije i nakon primjene predloženih mjera.

Razvijeno korisničko sučelje objedinjuje prikaz zračnog prometa, kompleksnosti i podataka potrebnih za analizu prometne situacije.

Ključni tehnički rezultati projekta

Tijekom provedbe projekta provedene su četiri povezane istraživačko-razvojne podaktivnosti, od optimizacije modela i algoritama do integracije sustava i operativne validacije. Ostvareni rezultati pokazuju mjerljiv napredak u brzini obrade i sposobnosti smanjenja kompleksnosti prometnih scenarija:

Vrijeme računanja modela smanjeno je s 48 minuta na 20 minuta, odnosno za približno 58,3 %. Optimizirani model izračun izvršava približno 2,4 puta brže.
Usporedbom optimiziranih i neoptimiziranih ruta u testnim scenarijima utvrđeno je smanjenje kompleksnosti za do 30 %.
Backend, frontend, baza podataka i cloud infrastruktura integrirani su u funkcionalnu web aplikaciju sa sigurnom razmjenom podataka, autentifikacijom korisnika i vizualizacijom rezultata.
Razvijeno rješenje testirano je na složenim prometnim scenarijima i s operativnim podacima, pri čemu su potvrđeni stabilnost sustava, točnost procjene kompleksnosti i sposobnost generiranja optimiziranih ruta.

Validacija u međunarodnom operativnom okruženju

Posebno važan dio projekta bila je demonstracija rješenja u okruženju koje odgovara stvarnim uvjetima upravljanja zračnim prometom. Aktivnost je započela u suradnji s Maastricht Upper Area Control Centre-om, a zatim je rješenje dodatno testirano u suradnji s Bratislava ACC-om. U testiranju su korišteni scenariji složenijih prometnih situacija i povećanog prometnog opterećenja.

Tijekom demonstracije provjerene su ključne funkcionalnosti sustava, uključujući izračun kompleksnosti, generiranje prijedloga optimiziranih ruta i vizualni prikaz rezultata. Povratne informacije korisnika i instruktora kontrolora leta iskorištene su za doradu sučelja i načina prikaza kako bi rezultati bili transparentniji, razumljiviji i primjenjiviji u operativnom radu.

Radni sastanak i demonstracija rješenja te testiranje u operativnom centru Bratislava ACC.

Od istraživanja do tehnološke spremnosti TRL 7

Temeljni cilj projekta bio je razviti inovativno rješenje do razine tehnološke spremnosti TRL 7. Ta razina podrazumijeva demonstraciju prototipa sustava u operativnom okruženju, odnosno potvrdu da rješenje može funkcionirati izvan laboratorijskih uvjeta i u scenarijima bliskima stvarnom radu krajnjih korisnika.

Provedenim aktivnostima ostvaren je prijelaz od ranije razvijenog prototipa prema integriranom i operativno validiranom rješenju. Time je stvorena osnova za daljnje tehničko usavršavanje, prilagodbu zahtjevima pojedinih pružatelja usluga zračne plovidbe i pripremu rješenja za buduću komercijalnu primjenu.

Jačanje kapaciteta i priprema komercijalizacije

Uz tehnološki razvoj, projekt je uključivao i aktivnosti jačanja kapaciteta mladih istraživača i poduzeća. Direktor i zaposlenici SKAI LABS-a sudjelovali su u osposobljavanju u sklopu Zagrebačkog inovacijskog centra ZICER, usmjerenom na razvoj menadžerskih, poduzetničkih i tehničkih vještina potrebnih za vođenje tehnološkog poduzeća i pripremu inovacije za tržište.

U završnoj fazi projekta izrađen je Plan komercijalizacije. Dokument obuhvaća analizu ciljanih korisnika i tržišta, mogućnosti plasiranja rješenja, tržišne prilike i rizike te preporuke za nastavak razvoja i uspostavljanje komercijalnih suradnji. Time su istraživački rezultati povezani s konkretnim koracima potrebnima za njihovo buduće iskorištavanje.

Doprinos učinkovitom i održivom zračnom prometu

Preciznija procjena kompleksnosti i kvalitetnije usmjeravanje prometa mogu pridonijeti učinkovitijem korištenju kapaciteta zračnog prostora i smanjenju potrebe za širokim prometnim regulacijama. Umjesto primjene mjera na veliki broj letova, cilj je pravodobno identificirati zrakoplove i prometne interakcije koje najviše povećavaju kompleksnost te usmjeriti mjere na mjesta na kojima mogu imati najveći učinak.

Takav pristup može pridonijeti smanjenju kašnjenja i neučinkovitih ruta, boljoj raspodjeli opterećenja te nižoj potrošnji goriva i emisijama povezanima s nepotrebno produljenim letovima. Istodobno se kontrolorima i planerima prometa pruža dodatna analitička podrška koja ne zamjenjuje stručnu odluku, nego je čini informiranijom i transparentnijom.

Sljedeći koraci

Završetak projekta predstavlja važnu razvojnu prekretnicu, ali ne i završetak razvoja proizvoda. U sljedećem razdoblju SKAI LABS planira nastaviti tehničku optimizaciju, testiranje s dodatnim korisnicima i operativnim okruženjima, prilagodbu sigurnosnim i regulatornim zahtjevima te aktivnosti usmjerene na plasman rješenja na međunarodno tržište upravljanja zračnim prometom.

Znanje, tehnologija i međunarodna iskustva stečena projektom stvaraju čvrstu osnovu za daljnji razvoj proizvoda SKAI LABS-a i nove istraživačko-razvojne suradnje u europskom zrakoplovnom sektoru.