O presente trabalho se propôs analisar por meio de simulação "fast time", diversos cenários na Área de Controle Terminal Recife, TMA-RF. A ferramenta computacional utilizada para tal foi o software RAMS PLUS, desenvolvido especialmente para avaliar a capacidade do espaço aéreo no EUROCONTROL e, adicionalmente, para mensurar a carga de trabalho dos controladores de tráfego aéreo. O escopo de análise inicialmente se direcionou para a modelagem dos cenários atualmente existentes na TMA-RF, e na seqüência foi proposta e avaliada a construção de novos cenários com procedimentos baseados em navegação por meio de Satélites, GNSS. Quatro cenários distintos foram criados e nestes foram verificadas alternativas que possibilitassem aumentar a capacidade do espaço aéreo. A principal contribuição deste trabalho diz respeito à proposição e utilização da ferramenta de simulação RAMS para avaliação operacional do espaço aéreo nos aeroportos e aplicação ao caso prático brasileiro. As análises dos resultados e conclusões finais tiveram como base aspectos relacionadas aos atrasos das aeronaves, custo de combustível, segurança de vôo e carga de trabalho dos controladores de tráfego aéreo na TMA-RF.

A partir de uma exposição sucinta dos principais fatores relacionados com capacidade de sistemas de pistas; este trabalho apresenta os principais modelos utilizados para estimar capacidade junto com a apresentação de técnicas de simulação computacional. Propõe um modelo de simulação para cálculo de capacidade de pista implementado no software de simulação de processos ARENA. A seguir, mostra a aplicação do modelo proposto nos sistemas de pista dos aeroportos da CTR São Paulo. Conclui que a simulação computacional é uma ferramenta poderosa para a análise de capacidade de sistemas de pista.

In many parts of the world, future air traffic demands are expected to exceed air traffic capabilities and, at times, the system does already become overloaded. In this context, in the United States, the Next Generation Air Transportation System (NGATS) vision arises, which calls for a set of system modifications, with the increase and addition of capabilities that are expected to allow a proper response to the future needs of the American air transportation system. As a consequence of these modifications, the controller's tasks and roles are going to change, but it is anticipated that the cognitive complexity is going to remain a limiting factor to the system capacity. Therefore it is necessary to understand the complexity's mechanisms and how it might behave under current and future operations. This work deals with the identification of the key factors that drive complexity and the development of cognitive complexity metrics for the current and future operations. It is presented the experimental setup designed for measuring effects of four-dimensional trajectories and different schedules on air traffic controller perceived complexity. A complexity measure indicator based on the implemented complexity subjective metrics has been derived. This indicator has shown higher sensibility to complexity behavior compared to any of the other metrics alone. Nonetheless, it was found that this complexity indicator has to be used together with metrics that capture aircraft individual complexity, in order to fully describe the underlying cognitive complexity. It is found that Time-Based control induces lower perceived complexity than Position-Based control. Optimized schedules prove to be proner to higher cognitive complexity levels, due to the difficulty of conforming to a tight throughput and executing aircraft swaps. Nevertheless, if optimized schedules are used under Time-Based control, the least complexity measures are detected. This suggests how automation tools and optimized schedules must be considered in the design of future air traffic control operations.

Guiding arriving flights through congested terminal airspace has always been a challenge. As traffic builds up, controllers must often move traffic away from the airport until they can bring those flights in for landing, causing inefficiencies. A widespread implementation of Continuous Descent Approach (CDA) would result in significant reductions in environmental impact and airline operating costs, however, a significant barrier to system wide CDA implementation is the difficulty to merge and space flights so that the CDA is flown safely. The en route metering essentially allows flights to absorb any necessary arrival delays en route, with transition to the terminal area in a pre-planned sequence. When delays would be imposed, the priority of landing would be based on the calculated time of arrival for each flight at the last metering fix, using a First-Come-First-Served policy. The spacing between successive arriving flights needs to be sufficient to allow for other flights downstream to merge into the overall flow while maintaining the minimum required separation according to the applicable rules. This work describes the fundamental design of a decision-support tool and procedures for CDA in the Sao Paulo Terminal Radar Approach Control (SP-TRACON) with flight spacing based on Required Time of Arrival (RTA) at a metering fix. A linear programming model was used to establish required time of arrival at TRACON entry points to provide adequate separation on final approach following the Standard Terminal Arrival Routes (STARs). For this purpose, typical actual traffic data approaching to airports in the SP-TRACON were used to apply the sequence model and evaluate the potential benefits on throughput and delays for Sao Paulo - Guarulhos airport. Using the ATFM methodology developed in this work, the general delays applied to the traffics of the two selected days were 53.5% and 55.1% lower than the delays observed with ATFM measures used by air traffic controllers. For the peak hours considered, the methodology provided 25.5% and 30.1% delay reduction. The air traffic controllers role in the process and workload reduction is also discussed.

O aumento da capacidade pistas dos aeródromos congestionados é uma necessidade que pode ser suprida usando pistas paralelas de forma mais eficiente. Existem diversas limitações quando se trata do incremento de capacidade de pista paralelas, essas dificuldades agravam-se quando a configuração das pistas são próximas devido a interferência da esteira de turbulência nas operações da pista adjacente. Diante disso, o desafio de superar a restrição dos procedimentos de aproximação devido aos vórtices gerados pelas aeronaves motiva o estudo de alternativas para operações de pouso na configuração de pista paralela e próxima de forma mais eficiente. Com base nesse objetivo são analisadas capacidades de pista sob diversos cenários em simulação computacional, em que o software TAAM (Total Airspace and Airport Modeller) foi utilizado. Os cenários propostos abrangem operações regulamentadas e outras inovadoras, tais como SGAP (Staggered Approach Procedure) e SEAP (Steeper Approach Procedure), de forma a permitir aproximações simultâneas ou ainda reduções das separações longitudinais entre aeronaves nas aproximações para pouso. Verificou-se que melhorias tecnológicas no cenário atual poderiam aumentar em 17% a quantidade de movimentos, o procedimento SEAP levaria a um aumento de 22% de operações, além de procedimentos visuais que chegam a incrementar em 39% os movimentos de pouso.

A Área de Controle Terminal de São Paulo (TMA-SP) tem papel fundamental no desempenho operacional do espaço aéreo brasileiro, além de ser o espaço aéreo controlado acima dos aeroportos Internacional de Viracopos/Campinas, Internacional de São Paulo/Guarulhos e de Congonhas/São Paulo. Todas as aeronaves que se aproximam ou decolam destes aeroportos são, obrigatoriamente, controladas pelo órgão responsável por esta área, o Controle de Aproximação de São Paulo (APP-SP), gerando uma carga de trabalho para os controladores de tráfego aéreo. Estes profissionais têm a função de coordenar o fluxo de aeronaves, conseqüentemente acompanhar a evolução do tráfego a todo instante e coordenar com outros setores dentro de seu próprio órgão de controle ou com outros órgãos criando um sistema. Devido às dimensões e a grande quantidade de tráfegos, a TMA-SP é dividida em setores com características e finalidades específicas. Os objetivos deste trabalho são: 1) propor um modelo de cálculo de carga de trabalho do controlador de tráfego aéreo; 2) apresentar os resultados de sua aplicação para o APP-SP; e 3) apresentar índices de complexidade de cada setor da TMA-SP, relacionando-os às cargas de trabalho do controlador de tráfego aéreo. Para isso será utilizada ferramenta de simulação computacional RAMS PLUS. Após ser encontrada a carga de trabalho do controlador em cada setor do APP-SP, foi possível definir a sua capacidade máxima em tráfegos por hora e em tráfegos que poderão ser controlados simultaneamente. Embora os tempos das tarefas dos controladores utilizados na simulação tenham sido os mesmos em todos os setores da TMA-SP, os resultados obtidos de máxima carga de trabalho e capacidade foram diferentes entre si, devido às diferentes características e índices de complexidade de cada setor da TMA-SP. Estes índices foram obtidos na simulação e apresentam os níveis de dificuldade que o controlador de tráfego aéreo encontrou em determinados momentos da operação, podendo significar a necessidade de: reestruturação do espaço aéreo, mudança de procedimentos de chegada e saída e melhoria nas coordenações entre os órgãos de controle para definição de sequenciamento entre os tráfegos que chegam.(O uso do RAMS PLUS and ATM Analyser neste estudo está de acordo com os Termos de Licença Acadêmica concedido ao ITA pela ISA Software Ltda).

O aumento do tráfego aéreo nos grandes aeroportos brasileiros, aliado a uma configuração de rede de rotas estabelecida por auxílios à navegação aérea convencionais baseados no solo (VOR, DME, NDB), tem gerado constantes congestionamentos nas áreas de controle terminal e respectivas regiões circunvizinhas. A fim de dirimir estas questões, a ICAO instituiu o conceito de Navegação Baseada em Performance (PBN), objetivando aumentar a capacidade do espaço aéreo e diminuir os custos operacionais. Baseado neste conceito, este trabalho visa analisar as rotas ATS de Salvador de acordo com a futura expansão do seu aeroporto internacional, prevista em plano diretor e na qual é considerada a implantação de pistas paralelas. Os efeitos no tráfego aéreo de Salvador são aqui analisados confrontando três cenários modelados: (a) a configuração atual da rede de rotas considerando as pistas convergentes existentes nesse aeroporto; (b) a configuração atual de pistas com uma estrutura de rotas PBN e (c) uma estrutura de rotas PBN numa possível configuração de pistas paralelas. Neste contexto são adotadas métricas de tempo e distância de vôo, resolução de conflito, tempo de atraso nas decolagens e complexidade do espaço aéreo. O RAMS PLUS é utilizado como ferramenta de simulação computacional fast-time para esta análise de espaço aéreo.