Verdens flytrafik er vokset næsten ekspotentielt siden 1960erne, hvor turisme til fjerne destinationer ændrede sig fra at være den rige elites privilegium, til at blive en selvfølge for en stor del af middelklassen i Europa, Japan og USA. World Tourism Organisation (WTO) har opgjort den årlige vækst i antal turister til 4,6 % i gennemsnit over de sidste 18 år, og WTO forventer, at 1 milliard mennesker vil foretage en udlandsrejse med fly i år 2010. Dertil kommer en næsten tilsvarende vækst i luftfragten, der næsten udgør halvdelen af flere store flyselskabers omsætning. Hvert 4. sekund letter eller lander et fly et sted i verden i dag. Luftrummet og lufthavnene er pressede af den øgede trafik, og i dag fører selv små afvigelser i planerne ofte til en dominoeffekt af forsinkelser og aflysninger.
Professor David Ryan fra University of Auckland, New Zealand, Adjungeret Professor ved IMM (Informatik og Matematisk Modellering) og CTT (Center for Trafik og Transport) på DTU. David Ryan arbejder med Operationsanalyse (Operations Research, OR) sammen med en række kolleger på DTU, og ikke mindst indsatsen med realistiske applikationer af arbejds- og ruteplaner for luftfartsselskaber kan spare millioner for flytrafikken.
Orden i kaos
Operationsanalysen søger at løse komplekse problemstillinger ved anvendelse af matematiske modeller, simulering samt kvantitative metoder. Ved at inddrage computere er det i dag muligt at løse opgaver hvori talrige variable skal sammenholdes med økonomi, tid og bestemmelser af lovgivningsmæssig karakter. Et godt eksempel på et sådant komplekst system er netop luftfartselskaberne, hvor den optimale anvendelse af de dyre fly skal kombineres med en tilsvarende optimal anvendelse af personalets tid og placering.
Alt dette skal desuden holdes op mod arbejdstidsregler, love om sikkerhed og vedligeholdelse samt det stadigt voksende pres på lufthavne og flyruter. Dertil skal arbejds- og ruteplanerne kunne fungere i vidt forskellige og hurtigt skiftende tidszoner, og samtidigt være fleksible på grund af de uundgåelige fejl, forsinkelser og uforudsete begivenheder som følger med de komplekse aktiviteter. Torsdag eftermiddage er der således på et vilkårligt tidspunkt ca. 6000 fly i luftrummet alene over USA, og flyvelederne i Heathrow lufthavn skal klare en flyoperation pr. minut, altså en landing eller take off. Et tilsyneladende kaos af forskellige faktorer, som dog kan ordnes og optimeres med operationsanalyse.
Air New Zealand etablerede tidligt kontakt til David Ryan, og selskabet var blandt de første til at indarbejde OR i planlægningen. På DTU har Operationsanalytikere på tilsvarende vis assisteret luftfartselskaber med ruteplanlægning og arbejdsplaner. I årene 2000-2002 deltog OR-gruppen i EU-forskningsprogrammet DESCARTES sammen med blandt andet British Airways. Projektet handlede om hvordan man sikrede optimal genopretning af driften efter forsinkelser og forstyrrelser. I dag kunne moderne luftfartselskaber slet ikke operere uden metoderne fra Operationsanalyse, og den voksende trafik og øgede konkurrence sætter konstant fokus på optimering. Ifølge David Ryan kan der dog stadig opnås betydelige besparelser ved at indarbejde operationsanalytiske teknikker i flere led samt ved at forfine de anvendte metoder.
Næste generation af modeller er på vej
"Det er beregnet, at forsinkelser allerede nu koster over 5 milliarder $ om året i tabt produktivitet", fortæller David Ryan og fortsætter:
"Den voksende lufttrafik vil næsten uundgåeligt gøre forsinkelser endnu mere hyppige, og hver gang sker der en kædereaktion af flere forsinkelser, aflysninger og sammenstuvning af fly, bagage og passagerer i lufthavnene. Alle selskaber har nu implementeret den første del af de operationsanalytiske metoder i deres planlægning, altså den del der handler om at udføre alt arbejde med minimale omkostninger."
Flyselskabernes personale ligger i den pæne ende af indkomstskalaen, uanset hvor i verden selskabet befinder sig, og normalt udgør lønningerne helt op til 1/3 af de samlede omkostninger. Derfor var ledelserne i luftfartsindustrien tidligt ude med ønsket om en formulering og opstilling af en matematisk model, der sammenkæder personalets opgaver med et minimalt tidsforbrug. Næste trin bliver at indføje mere avancerede variable såsom personalets rang, anciennitet og forskellige personlige præferencer i planlægningen. David Ryan forklarer:
"Besætningernes individuelle ønsker om ruter, ferier og arbejdstider skal medtages i modellen, og korreleres med løntrin og de nødvendige krav om fleksibilitet. Disse data kan så kobles med den mere traditionelle model, som får arbejdet gjort med færrest mulige ansatte. Først derved opnår man et system, som kan tilgodese de mange forskellige behov. Kun ved at udvikle og implementere næste generation af Operationsanalytiske modeller kan man løse de enorme problemer som fremtidens luftrum går i møde".