O presente trabalho apresenta uma metodologia para avaliação operacional de intervenções no lado aéreo de aeroportos, englobando pátios de aeronaves, pistas de táxi, pistas de pouso e espaço aéreo adjacente. Para tanto, foram identificadas na literatura as principais ferramentas computacionais para análise da capacidade e atraso, dentre as quais o SIMMOD - Airport and Airspace Simulation Model, mostrou-se mais adequado, sendo então selecionado com o pacote de interface gráfica Visual SIMMOD. A metodologia desenvolvida, associando a abordagem sistêmica ao emprego de técnicas de simulação, foi aplicada ao Aeroporto Internacional de São Paulo/Guarulhos (Governador André Franco Montoro). O primeiro passo foi a modelagem e simulação das operações de aeronaves com a infra-estrutura atual do aeroporto, denominada baseline ou modelo base, que foi validado com dados reais de operação. A partir deste modelo foram estabelecidos procedimentos de análise e controle para permitir a avaliação de alternativas com incorporação de novos cenários e incremento de dados. Esses procedimentos, que incluem a utilização de modelos analíticos e envelopes de capacidade na preparação de dados de entrada, comparação gráfica da movimentação na pista, da ocupação das posições de pátio, da composição dos tempos médios de operação e dos acréscimos de demanda a fim de se obter a capacidade prática, entre outros, formam a metodologia proposta. Os resultados obtidos permitiram caracterizar o desempenho do sistema, fornecendo subsídios para a escolha de alternativas. A metodologia mostrou-se adequada para análises sistemáticas de problemas dessa natureza. / This paper describes a methodology for airport airside operational evaluation involving simulation models. It deals with apron gates, taxiways, runways and part of the aerodrome traffic zone (approach and initial departure paths) modifications and improvements. Among several computational tools for airport capacity and delay analysis, SIMMOD - Airport and Airspace Simulation Model with Visual SIMMOD data preparation toolkit was chosen as the tool for the methodology development. The proposed methodology framework was outlined associating system approach and simulation techniques and then applied to São Paulo/Guarulhos International Airport as a case study. A baseline scenario with current airport infrastructure was modeled, simulated and validated with actual operational data. The developed methodology consists in analysis procedures and controls that allow scenarios evaluation, including analytical models, capacity curves, graphical comparisons (runway movements, gate occupation, travel times and delays) and demand increasing to reach practical capacity. Based on the created scenarios outcomes it was possible to describe the system performance, indicating better solutions. The proposed methodology was found appropriate for systematic analyses of this type of problem.

O presente trabalho apresenta uma metodologia para avaliação operacional de intervenções no lado aéreo de aeroportos, englobando pátios de aeronaves, pistas de táxi, pistas de pouso e espaço aéreo adjacente. Para tanto, foram identificadas na literatura as principais ferramentas computacionais para análise da capacidade e atraso, dentre as quais o SIMMOD - Airport and Airspace Simulation Model, mostrou-se mais adequado, sendo então selecionado com o pacote de interface gráfica Visual SIMMOD. A metodologia desenvolvida, associando a abordagem sistêmica ao emprego de técnicas de simulação, foi aplicada ao Aeroporto Internacional de São Paulo/Guarulhos (Governador André Franco Montoro). O primeiro passo foi a modelagem e simulação das operações de aeronaves com a infra-estrutura atual do aeroporto, denominada baseline ou modelo base, que foi validado com dados reais de operação. A partir deste modelo foram estabelecidos procedimentos de análise e controle para permitir a avaliação de alternativas com incorporação de novos cenários e incremento de dados. Esses procedimentos, que incluem a utilização de modelos analíticos e envelopes de capacidade na preparação de dados de entrada, comparação gráfica da movimentação na pista, da ocupação das posições de pátio, da composição dos tempos médios de operação e dos acréscimos de demanda a fim de se obter a capacidade prática, entre outros, formam a metodologia proposta. Os resultados obtidos permitiram caracterizar o desempenho do sistema, fornecendo subsídios para a escolha de alternativas. A metodologia mostrou-se adequada para análises sistemáticas de problemas dessa natureza. / This paper describes a methodology for airport airside operational evaluation involving simulation models. It deals with apron gates, taxiways, runways and part of the aerodrome traffic zone (approach and initial departure paths) modifications and improvements. Among several computational tools for airport capacity and delay analysis, SIMMOD - Airport and Airspace Simulation Model with Visual SIMMOD data preparation toolkit was chosen as the tool for the methodology development. The proposed methodology framework was outlined associating system approach and simulation techniques and then applied to São Paulo/Guarulhos International Airport as a case study. A baseline scenario with current airport infrastructure was modeled, simulated and validated with actual operational data. The developed methodology consists in analysis procedures and controls that allow scenarios evaluation, including analytical models, capacity curves, graphical comparisons (runway movements, gate occupation, travel times and delays) and demand increasing to reach practical capacity. Based on the created scenarios outcomes it was possible to describe the system performance, indicating better solutions. The proposed methodology was found appropriate for systematic analyses of this type of problem.

It is believed that the analysis of air traffic impacts on air quality will benefit from attention to the three-dimensional nature of the air traffic network as well as the actions of individual aircraft during the study period. With the existence of air traffic simulation models, the actions of individual aircraft may already be defined in a simulated environment. SIMMOD, the Federal Aviation Administration's airport and airspace modeling software, performs such models of scheduled air traffic. The results of such models may be used to determine the impacts of scheduled air traffic on air quality as well as other parameters. This report addresses the interpretation of output from SIMMOD models for use in air quality analysis and visualization of the air traffic network, and the application of these techniques in a stand-alone computer program. This program, named AQM for its purpose in assisting development of Air Quality Models, provides a working framework for future development of software for detailed air quality analysis and visualization. / Master of Science

O tráfego aéreo brasileiro aumentou sensivelmente nos últimos anos e tem previsões de aumento acima da média mundial para as próximas duas décadas, chegando a 7,3% ao ano. Por outro lado, importantes aeroportos brasileiros já apresentam sinais de congestionamento e políticas de restrição são necessárias para manter os níveis de serviço oferecido às aeronaves e passageiros acima de um limite mínimo aceitável. Este trabalho apresenta uma metodologia baseada em modelos de simulação para analisar a capacidade do lado aéreo de aeroportos. Seu propósito é determinar o fluxo máximo de tráfego, mantendo o nível de serviço acima de um valor pré-definido, levando a atrasos aceitáveis para aeronaves aguardando na fila para decolagem. Para desenvolver o estudo, foi utilizado o software Visual SIMMOD e a metodologia apresentada foi aplicada ao Aeroporto de São Paulo Congonhas. Os resultados das simulações mostram que o aeroporto está saturado, com um volume de tráfego que leva a um nível de serviço inadequado. Para atingir um nível de serviço adequado, uma redução de tráfego é necessária. Outros cenários de simulação mostram que o nível de serviço pode ser melhorado com mudanças em procedimentos de controle de tráfego aéreo, envolvendo separações nas decolagens e aproximações, e também com a substituição de aeronaves turbo hélices por jatos. / The Brazilian air traffic has increased significantly in recent years and is expected to increase above the world average for the next two decades, reaching 7,3% per year. Furthermore, major Brazilian airports are already showing signs of congestion and restriction policies are necessary to keep the level of service (LOS) offered to passengers and aircraft above a minimum acceptable. This work presents a methodology based on simulation models to analyze the capacity of the airside of airports. Its purpose is to determine the maximum flow of traffic while keeping LOS above a minimum level, leading to acceptable delays for aircraft waiting in line for takeoff. To develop the study, Visual SIMMOD software was used and the proposed methodology was applied to Sao Paulo Congonhas Airport. The simulation results show that the airport is saturated with a volume of air traffic that leads to an inadequate LOS. To achieve an adequate LOS, a reduction in traffic is needed. Other simulation scenarios show that the LOS can be improved with changes in ATC procedures involving separations in takeoffs and approaches, and also the replacement of turbo prop aircraft by jets.

O tráfego aéreo brasileiro aumentou sensivelmente nos últimos anos e tem previsões de aumento acima da média mundial para as próximas duas décadas, chegando a 7,3% ao ano. Por outro lado, importantes aeroportos brasileiros já apresentam sinais de congestionamento e políticas de restrição são necessárias para manter os níveis de serviço oferecido às aeronaves e passageiros acima de um limite mínimo aceitável. Este trabalho apresenta uma metodologia baseada em modelos de simulação para analisar a capacidade do lado aéreo de aeroportos. Seu propósito é determinar o fluxo máximo de tráfego, mantendo o nível de serviço acima de um valor pré-definido, levando a atrasos aceitáveis para aeronaves aguardando na fila para decolagem. Para desenvolver o estudo, foi utilizado o software Visual SIMMOD e a metodologia apresentada foi aplicada ao Aeroporto de São Paulo Congonhas. Os resultados das simulações mostram que o aeroporto está saturado, com um volume de tráfego que leva a um nível de serviço inadequado. Para atingir um nível de serviço adequado, uma redução de tráfego é necessária. Outros cenários de simulação mostram que o nível de serviço pode ser melhorado com mudanças em procedimentos de controle de tráfego aéreo, envolvendo separações nas decolagens e aproximações, e também com a substituição de aeronaves turbo hélices por jatos. / The Brazilian air traffic has increased significantly in recent years and is expected to increase above the world average for the next two decades, reaching 7,3% per year. Furthermore, major Brazilian airports are already showing signs of congestion and restriction policies are necessary to keep the level of service (LOS) offered to passengers and aircraft above a minimum acceptable. This work presents a methodology based on simulation models to analyze the capacity of the airside of airports. Its purpose is to determine the maximum flow of traffic while keeping LOS above a minimum level, leading to acceptable delays for aircraft waiting in line for takeoff. To develop the study, Visual SIMMOD software was used and the proposed methodology was applied to Sao Paulo Congonhas Airport. The simulation results show that the airport is saturated with a volume of air traffic that leads to an inadequate LOS. To achieve an adequate LOS, a reduction in traffic is needed. Other simulation scenarios show that the LOS can be improved with changes in ATC procedures involving separations in takeoffs and approaches, and also the replacement of turbo prop aircraft by jets.

This thesis discusses the capacity of airport subsystems and describes various assessment methods of capacity including factors that affect it. The first part contains theoretical analysis of assessment methods for airport subsystems especially runway and terminal. The practical part deals with experimentation using the simulation software Visual Simmod. The objective of these experiments is to evaluate the effect of certain factors to runway operations and observe the change of aircraft delay over the capacity. In the end all simulation results are analyzed and shown in graphs.

The thesis focuses on issues of the procedures in the terminal manoeuvring area (TMA) at regional airports. The goal is to provide a complex study of possible implementation of instrumental arrivals, departures and approaches on the basis of the requirements of the Performance Based Navigation (PBN) at a particular regional airport in the Czech Republic (Kunovice airport). The simulative evaluation of the operational impacts caused by the suggested changes in TMA Brno and CTR Kunovice is also a part of the thesis. The last section is focused on providing a generic methodology describing the process of design and evaluation of PBN procedures.