O objetivo deste trabalho é apresentar o projeto, o desenvolvimento e os testes de um simulador de baixo custo, que pode ser usado na formação de Controladores de Tráfego Aéreo, especificamente, no Controle de Aeródromo. O sistema SISCAAM - Simulador para Serviço de Controle de Aeródromo, Apoiado por Microcomputadores - foi implementado em dois microcomputadores da linha IBM PC/XT, interligados pela interface padrão RS-232C, com placa gráfica e terminal de vídeo colorido padrão VGA. O primeiro é usado para simular a posição de Pilotagem (ocupada por um Instrutor, com capacidade para "pilotar" até cinco aeronaves) e o segundo, de Controle (ocupada pelo aluno). O sistema fornece para as duas posições uma imagem, em planta, do aeródromo simulado e da movimentação das aeronaves. O aluno pode gerenciar realisticamente a evolução das aeronaves de um exercício, a partir das informações apresentadas no vídeo e das recebidas através da comunicação oral com os "Pilotos".

O objetivo deste trabalho é apresentar o estudo, projeto e desenvolvimento do sistema DePCon - Sistema de Deteção e Predição de Conflitos em tráfego aéreo. Este sistema é composto básicamente por duas funções, nomeadamente, deteção e predição de conflitos. A primeira tem como finalidade, a seleção de pares de aeronaves, para os quais a separação mínima não foi observada no momento presente. Já a segunda tem como objetivo prever os conflitos que poderão ocorrer a curto prazo. Visando aumentar a portabilidade e diminuir os custos, este sistema foi implementado em um micro-computador PC / AT. Como o DePCon se baseia em dados oriundos de radar, faz-se necessária a conexão deste equipamento com outro idêntico, no qual seja instalado o sistema" SRBC" (Simulador Radar Baixo Custo). A finalidade da integração com o "SRBC" reside no fato deste sistema simular uma varredura de radar e portanto prover o sistema DePCon dos dados necessários. O sistema proposto neste trabalho foi implementado com o intuito de auxiliar na formação e treinamento de controladores de tráfego aéreo, mais especificamente, de controladores de rota, formação essa ministrada pelo IPV (Instituto de Proteção ao Vôo). Além desta contribuição, considera-se importante para o país que se façam os primeiros estudos nesta área, evitando-se desde já uma dependência futura em sistemas importados, cuja tecnologia não seja de inteiro domínio local.

This work aimed to study the impact of incorporating optimization techniques into the air traffic flow management in the terminal area, specifically in the stage of arrival sequencing to an airport. For this, a mixed integer linear programming model for aircraft sequencing and scheduling for landing was developed, which seeks to determine discrete delays and discrete time advances, associated with the use of alternative arrival routes by aircraft, in the process of minimizing unavoidable deviations from the target landing time. The model developed was applied to the Brazilian scenario in order to evaluate the potential benefit it may generate if it is incorporated in a decision support tool for this stage of air traffic control. The Sao Paulo/Guarulhos International Airport was chosen as case study. From a radar database of a typical day of operations, a trajectory analysis was developed and input data for the optimization was obtained. The performance of the model, in terms of total deviations and computational time, was then evaluated for different operating scenarios by changing the following parameters: sequencing strategy, criteria of separation between aircraft, dynamic approach and discretization of the set of delays/time advances. Finally, the model benefits assessment revealed that the optimization approach was able to generate a reduction of total deviations, in relation to the actual solutions of traffic flow management taken, with a range of 5% to 35%, depending on the discretization level adopted and on the number of alternative approach routes available. Therefore, it is emphasized the potential of such models in reducing delays, fuel consumption, emissions and controller workload.

O aprimoramento da capacitação dos controladores de voo é muito importante para fortalecer o transporte aéreo no Brasil. Com aumento crescente do fluxo de aeronaves é de suma importância que se tenha um profissional bem formado para o desempenho da função de maneira a garantir a segurança na operação. A capacitação desse profissional passa por etapas distintas, uma teórica e outra prática. Embora intimamente ligadas e interdependentes, ocorrem em momentos diferentes. A Fase prática se subdivide em mais duas etapas, a prática simulada e a prática real. A real ocorre com o profissional, ainda em formação, já em seu posto de trabalho com o acompanhamento de um instrutor prático, responsável pelo acompanhamento e treinamento do estagiário que foi aprovado nas fases anteriores e já está apto ao treinamento em tempo real. O instrutor prático é de fundamental importância na formação do controlador de tráfego aéreo e assume uma enorme responsabilidade ao lidar com profissionais ainda em treinamento durante a operação. Esse instrutor tem por objetivo trazer novos conhecimentos aos treinandos, fazê-los trabalhar com situações inusitadas, atuarem com naturalidade, objetividade e assertividade no exercício da função, identificar possíveis dúvidas ou problemas de aprendizagem e corrigir ao longo do processo de ensino, monitorando ações e avaliando constantemente o aprendiz para garantir a qualidade da formação do profissional de controle de tráfego aéreo minimizando riscos a aviação no que diz respeito ao controle. A função deste instrutor é muito relevante e requer, por sua vez uma capacitação adequada e com foco específico para atuação na instrução prática. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é propor um treinamento adequado a estes profissionais em consonância com as diretrizes internacionais. Para isso, foi realizada uma pesquisa de natureza qualitativa, utilizando principalmente revisão da literatura acadêmica e documental para propor um currículo básico para a formação do instrutor prático do controlador de tráfego aéreo. A pesquisa foi estruturada de modo a apresentar e analisar os panoramas nacional e internacional no que se refere às características dos cursos oferecidos e conteúdo dos treinamentos de instrutores prático-operacionais de controladores de tráfego aéreo (CTA). Também foi realizada uma busca em dados primários para identificar os problemas de trafego aéreo que poderiam ser atribuídos a problemas na instrução. Adicionalmente, foi apresentado e discutido o PHO que reúne as principais melhorias que tem sido desenvolvidas para melhorar a instrução do operador. Esse programa é um avanço, porém identifica-se a necessidade de que o instrutor tenha conhecimentos prévios para que a habilitação operacional do instrutor seja bem sucedida. Por fim, dedicou-se um capítulo a propor um conjunto de conteúdos pedagógicos básicos a serem levados em consideração na construção da capacitação do instrutor prático, formando assim parte de uma base curricular capaz de fortalecer o treinamento dos instrutores de controladores.

Rotas alternativas de chegada em área de controle terminal (TMA) demonstram ser uma opção para o gerenciamento de tráfego aéreo lidar com o crescente volume de aeronaves e consequentes desafios impostos na otimização da navegação horizontal e vertical destas. Porém, para que elas avancem da pesquisa para a implementação, é preciso compreender alguns aspectos tanto do lado da operação da aeronave quanto do controle de tráfego aéreo e ainda integrá-las à complexidade do ambiente operacional de uma TMA. Nesse contexto, faz-se necessário explorar o layout das rotas padrão de chegada (STARs) e seus pontos de convergência, e conhecer recursos e métodos de gerenciamento de tráfego aéreo que viabilizem a criação de segmentos que gerem atrasos ou adiantamentos pré-programados. Tais segmentos não trariam prejuízos à navegação vertical mais eficiente planejada pelo FMS (Flight Management System) por diminuírem a necessidade do uso de procedimentos de espera e vetorações radar desde que sejam definidos antes do início da fase de descida do voo. Tal conclusão é baseada nos resultados obtidos em simulação fast time aplicada ao contexto da TMA de Brasília e Anápolis para as aeronaves com destino o Aeroporto Internacional de Brasília.

OLIVEIRA NETO, F. M. Priorização do transporte coletivo por ônibus em sistemas centralizados de controle de tráfego. 2004. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Zacarias Barbosa Matias Junior (zaca@det.ufc.br) on 2013-05-20T18:47:31Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_fmoliveiraneto.pdf: 4472151 bytes, checksum: bf65b82fd55f31ce584a7ad3d397596e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-27T14:00:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_fmoliveiraneto.pdf: 4472151 bytes, checksum: bf65b82fd55f31ce584a7ad3d397596e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-27T14:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_fmoliveiraneto.pdf: 4472151 bytes, checksum: bf65b82fd55f31ce584a7ad3d397596e (MD5) Previous issue date: 2004-10 / In the last years, bus priority techniques for signals controlled by urban traffic control (UTC) systems have become a viable alternative to reduce passengers delays at signalized intersections, especially in mixed traffic corridors. However, before deploying any bus signal priority strategy in such corridors, the impacts should be evaluated on the different users of the system. This work had as its main objective to assess the operational performance of passive and active bus priority techniques in fixed and real time signal systems at one of the main arterial corridors in Fortaleza. As a secondary objective, it also evaluated the operationalbenefits of SCOOT adaptive signal control system, comparing it to well adjusted fixed time plans optimized by TRANSYT, for periods of medium and high traffic volumes.In evaluating alternative scenarios, the following performance measures were considered: vehicle delay and number of stops simulated by SCOOT, as well as buses and autos travel times observed in the field during each scenario's operation. The results did not favor the adoption of passive and active priority schemes in the studied corridor, leading to the conclusion that SCOOT's real time control, programmed for a good signal progression of the general traffic (buses and autos), is the best signal control strategy for an arterial corridor with similar characteristics as the one under analysis. The reasons for negative impacts in the operational performance of the passive priority strategies were related to higher interaction between buses and cars, and also to the significant variability in dwell times at bus stops along the corridor. The low performance of the active priority strategies in real time signal operation was due to the loss in signal progression with traffic disruptions caused by SCOOT active priority model. / Nos últimos anos, as técnicas de prioridade para ônibus em semáforos controlados por sistemas centralizados de controle de tráfego vêm se tornando uma opção cada vez mais viável para reduzir os atrasos sofridos pelos ônibus em cruzamentos semaforizados, principalmente em condições de operação compartilhada com os outros veículos na malha viária. Contudo, antes de implantar qualquer estratégia de priorização de veículos em sistemas urbanos de transporte, deve-se avaliar o impacto sobre os diferentes usuários do sistema viário, que são inerentes a cada local específico. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o desempenho operacional da prioridade semafórica do tipo passiva e ativa no controle em tempo real do sistema SCOOT (Split, Cycle and Offset Optimisation Technique) e em tempo fixo do programa TRANSYT, para períodos de média e alta demanda, de um dos principais corredores arteriais de Fortaleza controlados pelo CTAFOR (Controle de Tráfego em Área de Fortaleza). Na avaliação dos cenários, foram consideradas as seguintes medidas de desempenho: atraso veiculare número de paradas estimados pelo sistema SCOOT, assim como tempos de percurso de ônibus e de automóvel coletados em campo durante a operação de cada cenário. Os resultados não foram favoráveis à adoção das estratégias testadas de prioridade passiva e ativa no corredor de estudo, levando à conclusão que o controle em tempo real do SCOOT, programado para uma boa progressão semafórica do tráfego geral (ônibus e automóveis), é o mais indicado para um corredor arterial com características semelhantes ao analisado. As causas prováveis para os resultados negativos de desempenho das estratégias avaliadas de prioridade passiva se devem ao aumento da interação entre ônibus e automóveis, assim como à alta variabilidade dos tempos de embarque/desembarque nos pontos de parada de ônibus. Já o baixo desempenho das estratégias de prioridade ativa em tempo real deve estar relacionado à perda de progressão semafórica em virtude das interrupções do modelo de prioridade ativa do SCOOT.

ALMEIDA, A. F. M. Análise comparativa da aplicação de modelos para imputação do volume médio diário de séries históricas de volume de tráfego. 2010. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-23T15:02:03Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_afmalmeida.pdf: 1017311 bytes, checksum: b237d72410de031a5badf23203368e8b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-23T16:05:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_afmalmeida.pdf: 1017311 bytes, checksum: b237d72410de031a5badf23203368e8b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-23T16:05:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_afmalmeida.pdf: 1017311 bytes, checksum: b237d72410de031a5badf23203368e8b (MD5) Previous issue date: 2010-09 / In order to improve the road system, with regard to its infrastructure and operation, it is necessary to perform studies and planning, by seeking the best use of existing resources. Therefore an important traffic measure is used, i.e., vehicle volume. Traffic data is collected either manually or electronically; however both ways can fail and not collect all data. In the case of electronic counting equipment, the continuous data collection may form a time series, which produces failures in the database due to non-collection, which can compromise the studies based on this information. Therefore this work aims to perform analysis of methods used to estimate these missing values, by trying to know the most effective model for the Average Daily Volume variable of the data obtained by the continuous counting stations installed in the state highways of Ceará. The estimation models used in this work are the ARIMA models for time series analysis, and simple models, which present a less complex application and a faster processing, while the ARIMA requires more specific knowledge of the professional who uses it. The most effective method considered herein was the one that obtained smaller errors after the application of the models. Four permanent counting stations were selected for these applications, according to the percentage of valid data and its location, by seeking the use of stations in representative points of the state. The best model found was ARIMA (1,0,1)7 (with an average error of 1.816%), however one of the simplest models, MS2, produced results similar to those of ARIMA (an average error of 1.837%), and it can also be considered suitable for application in the allocation of missing values. / Para melhorias do sistema rodoviário, tanto no que se refere à infra-estrutura quanto à operação, é necessário a realização de estudos e planejamento, buscando a melhor utilização dos recursos existentes. Para tanto, faz-se o uso de uma importante medida de tráfego, o volume veicular. Os dados de tráfego são coletados por meio manuais ou eletrônicos, porém, ambos podem apresentar falhas e não coletar os dados em sua totalidade. No caso dos equipamentos eletrônicos de contagem, a coleta contínua pode formar uma série histórica, que, devido a não coleta, gera falhas ao longo da base de dados, as quais podem comprometer os estudos embasados nestas informações. Este trabalho busca, portanto, realizar análises de métodos empregados para estimação destes valores faltosos, buscando conhecer o modelo mais eficaz para a variável Volume Médio Diário dos dados obtidos pelos postos de contagem contínua instalados nas rodovias estaduais do Ceará. Os modelos de estimação aplicados neste trabalho são os modelos ARIMA de análise de séries temporais, e modelos simples, que apresentam aplicação menos complexa e processamento mais rápido, enquanto que o ARIMA demanda maior conhecimento específico do profissional que o utiliza. Assim, o método mais eficaz aqui considerado foi o que obteve menores erros após aplicação do modelo. Para estas aplicações foram selecionados quatro postos permanentes, de acordo com o percentual de dados válidos e sua localização, buscando a utilização de postos em pontos representativos do estado. O melhor modelo encontrado foi o ARIMA (1,0,1)7 (com erro médio de 1,816%), porém, um dos modelos simples, o MS2, obteve resultados próximos aos do ARIMA (erro médio 1,837%), e também pode ser considerado satisfatório para aplicação na imputação de valores faltosos.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5129_1.pdf: 1241668 bytes, checksum: f51ca348f57f1072bfe811018105944c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / Este trabalho apresenta uma arquitetura Hardware/Software para aplicações em processamento de imagens. O sistema tem como intuito a implementação de um sistema de visão computacional direcionado ao controle de tráfego urbano, o qual visa detectar a presença de veículos em uma área de interesse, dentro do campo visual capturado por uma câmera de vídeo digital instalada em uma via pública. A metodologia de trabalho contempla o desenvolvimento inicial do algoritmo de processamento de imagens digitais através de ferramentas de alto nível de abstração (IDL - Interactive Data Language), explorando as alternativas de implementação com experimentos e técnicas de realce e análise das imagens. Na sequência do fluxo do projeto adotado, a etapa seguinte constitui-se na tradução das funções que compõem o algoritmo desenvolvido em linguagens de médio nível (C/C++), desenvolvendo um código executável que implementa o algoritmo e agregando controle ao usuário do sistema acerca dos ajustes funcionais e resultados obtidos no processamento. Dentro da metodologia de projeto hardware/ software, trechos do algoritmo que representam grande demanda do tempo de processamento, tais como filtragens por convolução foram migradas para uma implementação em hardware do processo, mapeando em um dispositivo de lógica programável a síntese lógica da descrição de hardware (VHDL - Very high speed integrated circuit Hardware Description Language), no intuito de satisfazer os requisitos temporais do sistema

Este trabalho propõe um modelo de análise quantitativa baseado em simulação de eventos discretos para a determinação do nível de resiliência em sistemas de transporte. O nível de resiliência é avaliado considerando as funções de desempenho relacionadas a capacidade, ao nível de serviço e ao tempo de recuperação do sistema de transporte frente a um evento de ruptura. O modelo é validado através de estudo de caso aplicado ao sistema de tráfego aéreo brasileiro, considerando um espaço aéreo composto por 12 setores de uma região de informação de voo (FIR), suas demandas diárias de aeronaves, sua malha de rotas aéreas e sua rede de aeródromos instalada. O evento de ruptura é oriundo de condições meteorológicas adversas que afetam simultaneamente as operações de pouso e decolagem no aeroporto do Rio de Janeiro - Santos Dumont (SBRJ) e no aeroporto de São Paulo - Congonhas (SBSP). Conclui-se que o modelo de análise permite a plena determinação do nível de resiliência em sistemas de transportes, mesmo em situações de rupturas operacionais simultâneas. / This work proposes a quantitative analysis model based on discrete event simulation (DES) to determine the resilience level of transport systems. The resilience level is evaluated considering the performance functions related to capacity, service level and recovery time of the transport system in a presence of disruptive events. The model is validated through a case study applied to the Brazilian air traffic system, considering an airspace with 12 sectors of a flight information region (FIR), its daily aircraft demands, its air route network and its aerodromes network installed. The disruptive event comes from adverse weather conditions that simultaneously affect the landing and takeoff operations at Rio de Janeiro - Santos Dumont (SBRJ) and São Paulo - Congonhas (SBSP) airports. It is concluded that the analysis model allows the full determination of the resilience level in transport systems, even in situations of simultaneous operational disruptions.

Com o crescimento contínuo na utilização da aviação como meio de transporte de pessoas e carga, o sistema de gerenciamento de tráfego aéreo (ATM) está no limite de sua capacidade. Para lidar com esse problema, a Organização de Aviação Civil Internacional (OACI), junto com diversos países membros, desenvolveu um novo conceito de ATM chamado CNS/ATM, composto de uma série de melhorias tecnológicas para melhorar a capacidade e desempenho do sistema, onde muitas dessas melhorias são automatizações de tarefas de operadores humanos, pilotos e controladores de tráfego aéreo (ATCo). Com o tempo percebeu-se que apenas avanços tecnológicos não seriam o suficiente, que era necessário uma integração maior entre todos os sistemas ATM, que garantisse uma interoperabilidade entre os sistemas. Portanto, o conceito CNS/ATM evoluiu para o conceito ATM Global, onde o planejamento de modernização se dará de forma integrada e global, incluindo muitas das melhorias previstas no conceito CNS/ATM. Essa mudança de paradigma faz surgir diversas questões de como essas mudanças impactarão no atual sistema, do ponto de vista econômico, ambiental, desempenho e segurança. Para entender os perigos envolvidos na execução dessas novas tarefas, utilizam-se diversas técnicas e modelos clássicas como a Análise de Árvores de Falhas (FTA) ou a Análise de Árvore de Erros (ETA). Essas técnicas tradicionais consideram que acidentes são causados por uma sequência de eventos de falha, todos com uma relação de causa e efeito. Essa suposição não é considerada mais suficiente para entender como acidentes acontecem nos sistemas mais atuais, onde cada vez mais eles se tornam mais complexos e mais dependentes da interação com softwares. Para lidar com essa dificuldade foram criados alguns modelos para entender acidentes utilizando a teoria de sistemas, como exemplo o Systems-Theoretic Accident Model and Proccesses (STAMP). Diversos estudo mostram que esses modelos ou métodos são capazes de representar problemas na estrutura de controle que as técnicas mais tradicionais não conseguem, inclusive incluindo fatores organizacionais na sua representação. Considerando todos esses fatos, este trabalho de investigação científica propõe uma metodologia de análise de impacto em segurança crítica da automação das tarefas dos ATCo de uma torre de comando de aeródromo (TWR). A metodologia consiste na modelagem dos perigos e acidentes envolvidas nas tarefas do ATCo da TWR utilizando o modelo sistêmico STAMP) depois na análise subsequente dos cenários antes da automação e depois da automação utilizando a técnica Systems-Theoretic Proccess Analysis (STPA), criada a partir do STAMP, para levantar os fatores causais de perigos e seus requisitos de segurança em cada cenário, de forma a ser possível obter uma comparação do que foi modificado com a automação proposta das tarefas. Para validar a metodologia, foi analisada uma tarefa do ATCo da TWR como exemplo. Espera-se obter com a metodologia proposta uma forma mais objetiva e sistêmica de obter o possível impacto em termos de segurança crítica da automação de uma tarefa específica, sendo possível então determinar qual a melhor forma de se pensar essa automação no contexto do ATCo, podendo assim contribuir para a modernização segura do sistema ATM. / With the increasing growth of aviation as mode of transportation for people and cargo, the Air Traffic Management (ATM) system is on its limits. In order to cope with that, the International Civil Aviation Organization (ICAO), together with country members, developed a new ATM concept called CNS/ATM, bearing several technological improvements with the objective of enhancing capacity and performance of the system, where many of these improvements are automated tasks of human operators, pilots and air traffic controllers (ATCo). In time, it was seen that technological improvements were not enough it was necessary a greater integration between all ATM systems, which would guarantee an interoperability between them. Therefore, the CNS/ATM concept evolved to a Global ATM concept, in which the modernization plan would occur globally and integrated, including many of the improvements of the CNS/ATM concept. This paradigm shift raised several questions on how these changes would affect in the actual system from an economic, environmental, performance and safety points of view. To understand the hazards of the new tasks, several traditional techniques and models are used, like Fault Tree Analysis (FTA) and Error Tree Analysis (ETA). These traditional techniques see accidents because of a chain of failure events, all with an effect-cause relation. This assumption is no longer considered enough in order to understand how accidents occur in actual systems, which became more complexes and more software dependents. To cope with this difficulty, other models were created to understand accidents using systems theory, for example the Systems-Theoretic Accident Model and Processes (STAMP). Several studies show that these models or methods are capable of finding more problems in control structure that the traditional techniques, including organizational factors. Considering all the facts, this scientific investigation propose a methodology for analysis of the impact on safety for the automation of ATCo from Control Tower (TWR) tasks. This methodology consists in modeling the accidents and hazards of the TWR ATCo tasks using STAMP. Then the Systems-Theoretic Process Analysis (STPA) technique, created for STAMP, is used to gather all causal factors for hazards and its safety requirements in each scenario, in order to compare what changed with the automation of tasks. The objective of proposed methodology is to obtain a systemic and objective way of finding the possible impact on safety from the automation of a specific task, enabling the possibility of determining the best way of designing the automation in the context of ATCo, contributing to the safe modernization of ATM system.