EUROCONTROL

Transcription

EUROCONTROL

EUROPEAN ORGANISATION
FOR THE SAFETY OF AIR NAVIGATION
EUROCONTROL
EUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTRE
SweDen 96
REAL-TIME SIMULATION
Executive Summary of
EEC Report No. 310
EEC Task S12
EATCHIP Task ISS
Issued: May 1997
The information contained in this document is the property of the EUROCONTROL Agency and no part should be reproduced in any
form without the Agency’s permission.
The views expressed herein do not necessarily reflect the official views or policy of the Agency.
REPORT DOCUMENTATION PAGE
Reference:
Executive Summary of
EEC Report No. 310
Security Classification:
Unclassified
Originator:
EEC - RTO (Real-Time Simulations
Operations), and
Danish and Swedish CAAs
Originator (Corporate Author) Name/Location:
EUROCONTROL Experimental Centre
B.P.15
F - 91222 Brétigny-sur-Orge CEDEX
FRANCE
Telephone : +33 1 69 88 75 00
Sponsors:
Danish and Swedish CAAs
Sponsors (Contract Authorities) Names/Locations:
Civil Aviation Administration - Denmark
50 Ellebjergvej DK-2450 Copenhagen SV
Telephone: 45 3644 4848
Swedish Civil Aviation Administration
Vikboplan 11 S-601 79 Norrköpping, Sweden
Telephone: 46 11-19 20 00
TITLE:
SweDen 96 REAL-TIME SIMULATION
Author
B.Josefsson, P.S.Jensen,
P.Eriksen
EATCHIP Task
Specification
ISS
Date
Pages
Figures
Tables
Appendix
References
5/97
x + 19
1
-
-
-
EEC Task No.
S12
Task No. Sponsor
Period
1996 to 1997
Distribution Statement:
(a) Controlled by:
Head of RTO
(b) Special Limitations: None
(c) Copy to NTIS:
YES/NO
Descriptors (keywords):
S12 - Swedish S2000 project - Danish Control Centre Copenhagen (CCC) project -. ODID concept Controller Working Position - New ATC functionality - Approach and TMA control - Area control (ACC) Ergonomics
Abstract:
This report describes a real-time simulation study which was conducted on the airspace of Denmark and
Sweden.
The study assessed the impact of the application of an ODID IV operating interface oriented towards the
requirements for Swedish S2000 and Danish Control Centre Copenhagen (CCC) projects.
This document has been collated by mechanical means. Should there be missing pages, please report
to:
Publications Office
B.P. 15
91222 - BRETIGNY-SUR-ORGE CEDEX
France
EUROCONTROL
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Foreword
This document reports on a project that did not follow the normal sequence of events for an
EEC real-time simulation. This does not reduce the value of its content, but it is worth noting
the events that contributed to an unusual project timescale and sharing of tasks.
In spring 1996 the project to provide Portugal with a simulation of a new Oceanic Flight Plan
Data Processing System ran into difficulties and an alternative project was sought for
September 1996. In view of the limited time and resources available, an agreement was
made with Denmark and Sweden to:
provide facilities predominantly based on establish functionalities but tailored to
accommodate some of the needs foreseen for the future Danish and Swedish ATC
projects,
to distribute tasks normally covered by the EEC to the client. One of these tasks was
the writing of the report.
In consequence the EEC has only contributed to comments on draft versions of this report
and thus the views expressed are those of the Danish and Swedish participants without any
EEC commentary. This does not suggest that the EEC is not in agreement with the content
but neither does it imply that there is agreement.
The project demonstrates an alternative and useful way of making use of EEC simulation
facilities within a tight timescale.
N. Sylvester-Thorne
Head of Real-Time Simulation Operations
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CONTENTS:
LIST OF FIGURES........................................................................................................................ vii
ABBREVIATION AND ACRONYM LIST .................................................................................. ix
1. SUMMARY .................................................................................................................................. 1
2. BACKGROUND .......................................................................................................................... 1
2.1 SWEDEN........................................................................................................................................ 1
2.2 DENMARK ..................................................................................................................................... 1
3. OBJECTIVES .............................................................................................................................. 2
3.1 OVERALL ...................................................................................................................................... 2
3.2 MAIN LFV OBJECTIVES ................................................................................................................. 2
3.3 MAIN SLV OBJECTIVES ................................................................................................................. 2
4. SIMULATION SET-UP ............................................................................................................... 3
4.1 SIMULATION AREA ........................................................................................................................ 3
4.2 TRAFFIC SAMPLES .......................................................................................................................... 4
4.3 TOOLS & SPECIFICATIONS .............................................................................................................. 4
4.4 ORGANISATIONS............................................................................................................................ 4
4.5 PARTICIPATION ............................................................................................................................. 4
4.6 TRAINING ..................................................................................................................................... 4
5. RESULTS ..................................................................................................................................... 5
5.1 SWEDEN GENERAL RESULTS ........................................................................................................... 5
5.2 DENMARK GENERAL RESULTS......................................................................................................... 6
5.3 JOINT SWEDISH/DANISH ISSUES...................................................................................................... 6
6. FUTURE....................................................................................................................................... 7
6.1 SLV ............................................................................................................................................. 7
6.2 LFV ............................................................................................................................................. 7
7. WORKSHOPS ............................................................................................................................. 7
7.1 CBT ............................................................................................................................................. 7
7.2 CONSOLE ...................................................................................................................................... 7
7.3 HMI ............................................................................................................................................. 8
8. CONCLUSION............................................................................................................................. 9
TRADUCTION EN LANGUE FRANÇAISE................................................................................ 11
List of Figures
FIGURE 1: THE S12 SIMULATION AREA ................................................................................................ 3
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Abbreviation and Acronym List
AFTN
ACC
APP
ATC
ATCC
ATM
ATS
CARD
CATCAS
CBT
CCC
CFMU
CWP
CZW
DSI
EATCHIP
EEC
EXC
FAA
FLEG
HMI
LFV
LoA
MTCA
NM
ODID
PD 1
PHARE
PLC
RPL
RTO
RTSim
S12
S2000
SAC
SDS
SLV
SMW
STCA
TMA
VFR
VAW
Aeronautical Fixed Telecommunication Network
Area Control Centre
Approach Control
Air Traffic Control
Air Traffic Control Centre
Air Traffic Management
Air Traffic Services
Conflict and Risk Display
Copenhagen Air Traffic Control Automated System
Computer Based Training
Control Centre Copenhagen
Central Flow Management Unit
Controller Working Position
Conflict Zoom Window
Denmark Sweden Interface
European Air Traffic Control Harmonisation and Implementation
Programme
Executive controller
Federal Aviation Authority
Flight Leg
Human Machine Interface
Luftfartsverket - CAA Sweden
Letter of Agreement
Medium Term Conflict Alert
Nautical Mile
Operational Display and Input Development
PHARE Demonstration phase 1
Programme for Harmonised ATM Research in Eurocontrol
Planner controller
Repetitive Flight Plan
Real Time Simulation Operations
Real Time Simulation
Simulation No 12 ( EEC numbering )
System 2000, the ongoing Swedish ATM project
System Assisted Coordination
Sweden Denmark Simulation
Statens Luftfartsvaesen - CAA Denmark
Stack Manager Window
Short Term Conflict Alert
Terminal Area
Visual Flight Rules
Vertical Aid Window
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1. Summary
The RTSim SweDen 96 simulation took place from 16 September to 4 October,
1996 and was a joint Eurocontrol (EEC), CAA Denmark (SLV) and CAA Sweden
(LFV) project.
The simulation was based on a ODID 4 type interface oriented towards LFV’s and
SLV’s requirements for functionality and Human Machine Interface (HMI) in their
national projects (System 2000 (S2000) for Sweden, and Control Centre
Copenhagen (CCC) for Denmark).
Special attention was directed towards the Approach (APP) part of the simulation.
New HMI elements were defined in order to overcome the known problems
associated the display of information and input of data on APP working positions.
Ergonomics was a separate issue. SLV and LFV are designing a new Controller
Working Position (CWP) and need to gather results from operational evaluations.
The simulation proved again that the ODID concept is valid, but further development
is needed to add on the existing HMI and functionality in order to meet APP
requirements.
LFV and SLV used the opportunity to test new national and bilateral Letters of
Agreement around the Stockholm and Copenhagen Airports.
The overall results indicate that HMI and functionality based on ODID IV principles
for ACC purposes are becoming mature, whereas, despite improvements, there still
are a number of questions and uncertainties related to the APP environment.
2. Background
2.1 Sweden
LFV has a demand to gain knowledge about the impact and consequences of
implementing a highly automated stripless Air Traffic Management (ATM) system, in
order to prepare training, procedures and provide certification/validation of the
S2000 system.
A comprehensive 18 months prototyping activity of the HMI for the Swedish S2000
ATC system has already taken place. However it has lacked of a true dynamic
environment, a prerequisite to enable relevant evaluation and verification. Therefore
the access to EEC systems and experience was a perfect occasion for the LFV to
evaluate the ODID type interface adapted to S2000 characteristics and principles.
2.2 Denmark
SLV is in the process of specifying a new ATM System for the Copenhagen Control
Centre and the major Danish approach units. This new ATM system will be based
on ODID and EATCHIP Phase 3 design principles i.e. an environment where strips
are replaced by graphic tools supported by an object oriented HMI.
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This process involves a continuous evaluation of the design principles and this
simulation should be seen as a follow up to the ODID IV simulation (EEC report
269/94) and the Tools Evaluation Control Centre Copenhagen (TE3C) (EEC e
r port
No. 295/96).
3. Objectives
3.1 Overall
• To make a subjective assessment of an ODID IV controller interface.
• To gain experience from the use of a stripless highly automated ATM system
applied to today’s traffic flow.
3.2 Main LFV Objectives
•
•
•
•
Evaluate different label set-ups compared with the proposed S2000 set-up
Evaluate the handling of military traffic and VFR traffic
Develop and identify a draft methodology for EXC and PLC cooperation.
Evaluate and assess the effect of System Assisted Coordination, inter-sector as
well as inter-centre.
3.3 Main SLV Objectives
•
•
•
•
To evaluate the ACC functionality.
To evaluate a “Stack Manager”prototype.
To evaluate the APP functionality with regard to the CCC specifications.
To evaluate the APP functionality and HMI and gain experience from the use of
highly automated ATM systems with regard to future implementation in military
APP units.
• To evaluate the second prototype of a new Danish CWP with particular
emphasis on table width, operational usability and safety.
• To evaluate a new airspace layout for the Copenhagen Area including a
proposed new Letter of Agreement (LoA) between ATS Copenhagen and ATS
Malmoe
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4.Simulation Set-up
4.1 Simulation Area
The simulation area included parts of the Stockholm, Malmoe and Copenhagen
FIR´s. The area covered approximately 450 by 450 NM.
This comparatively large area served to connect the 2 major international airports,
Stockholm Arlanda and Copenhagen Kastrup and their terminal areas i.e. the
Stockholm TMA and the Copenhagen Area as the core areas.
The evaluation of ODID in those two APP units was of great importance, however it
also meant that the size of the ACC sectors between those TMA´s were larger both
laterally and vertically than the actual sectorisation in the subject ACC´s. The
simulated Malmoe sector for example covered 5 sectors in all.
Thus a rather complex simulation environment were created and it is also believed
to be the first time an EEC real-time-simulation included 2 inter acting APP units.
Figure 1: The S12 Simulation Area
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4.2 Traffic samples
Traffic samples were based on the actual traffic picture on Friday 26 April 1996.
Data collection included flight plan information from the Copenhagen Air traffic
Control Automated System (CATCAS) Repetitive Flightplan (RPL) database and
from flight plans received via the Aeronautical Fixed Telecommunications Network
(AFTN). In addition flight lists from Malmoe, Stockholm and Copenhagen Air Traffic
Control Centres (ATCC´s) were collected via the Central Flow Management Unit
(CFMU). From this information 8 traffic samples were produced.
4.3 Tools & specifications
Simulation specifications were based on the FAA ODID simulation conducted in July
1996 (EEC Task S05) with a number of Danish and Swedish additions. The
planning tools included Medium Term Conflict Alert (MTCA) with related graphical
presentations of conflicts and a new Stack Manager Window (SMW). In addition
Short Term Conflict Alert (STCA), System Assisted Coordination (SAC) and an
interactive radar label was included.
4.4 Organisations
Stockholm and Copenhagen Airports are major airports with a multiple runway
system and both have commuter airports placed within their TMA’s served by their
respective APP units.
During the simulation exercises it was not possible to change the runway-in-use. To
facilitate the use of different runway configurations two organisations were initiated..
4.5 Participation
4.5.1 Control staff
Danish staff comprised 4 ACC controllers and 9 APP controllers including 2 military
controllers. Some of the APP controllers had to be replaced during the simulation
due to other commitments.
Swedish staff comprised 5 ACC controllers and 2 APP controllers. Two controllers
had previous experience from similar systems i.e. the PHARE Demonstration (PD 1)
in Malvern (UK). The age of the controllers varied from 25 to 52 years.
4.6 Training
A Computer Based Training (CBT) teachware for the S12 simulation was produced
by the EEC. Together with the Simulation handbook this introduced the main
functions of the working position to the participating controllers. Classroom training
were not introduced.
The simulation handouts included a simulation handbook from the EEC
complemented with handouts covering specific local ATC instructions to keep the
simulation running.
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5.Results
5.1 Sweden general results
5.1.1 ATC Planning tools
The planning tools CARD, Vertical Aid Window and Conflict Zoom Window were
found usable, but for the ACC sectors only.
The Flight Leg was well appreciated and used by all sectors.
5.1.2 HMI Issues
The Sector Inbound Lists were used for conflict search.
It was identified that the implementation of the ODID principles on a structured TMA
as Arlanda TMA may be carried out without major difficulties.
The simulated HMI would not be acceptable for long time operational use. In spite of
that, the impact of the ODID principles were clearly demonstrated in very large
sectors with heavy traffic. The operators quickly achieved proficiency and by the last
week mastered the system. The amount of traffic was up to 2.5 times the normal
amount and was handled efficiently and safely even though the HMI needs further
refinement.
Further refinement of the positions for data fields in the label is needed to avoid
confusion. Data fields should always be in the same position in the label, and it is
suggested to strive for as much similarity as possible between APP and ACC labels.
It was possible to handle a dual measurement system (metric versus feet/knots) for
altitude and speed and this was accepted by the controllers.
An easy input cycle of relevant data for VFR flights must be available.
S12 demonstrated the cooperation between PLC and EXC in an excellent way,
although there is a need for further development before implementation.
5.1.3 System Assisted Coordination
SAC was considered as a very useable feature. SAC liberated capacity for the
controller. He/she was no longer disturbed by the phone or interruptions to call
another controller. On average the number of calls during the last week was
approximately 3 per measured position for a 60-90 minutes session.
Along with the radical decrease in telephone traffic the absence of stripmarking also
liberated capacity. The controllers were then able to concentrate on the screen and
handling the messages.
SAC is definitively a cornerstone in the new system. However its success is
dependent upon the design of airspace and working methodology.
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5.1.4 Procedures
The alternative flow and division of responsibility around Stockholm TMA solved
some problems but caused others and this needs further refinement.
RTSim SweDen96 clearly demonstrated the principles believed to be valid for the
new generation of ATC system. Therefore it was relevant and of high interest for the
LFV certification and validation department to participate. Primarily the areas
covered included safety critical computer systems, software integrity, methods, and
training to operate the system. One big issue is to attack different cases of failure
and identify how the system can / should / must cope with it.
5.2 Denmark general results
The implemented new functionality for the APP e.g. auto pop-up was rejected as
was the APP radar label itself but a new label proposal has been tested during the
simulation. The results from this can be further developed. Problems with the use of
colour and SAC were also identified during the simulation.
5.2.1 Procedures
The new LoA between Malmoe ATS and Copenhagen ATS was tested, and has
been implemented as of 7th November 1996.
A proposal for a new Copenhagen APP area lay-out and working methodology was
tested and will be further developed.
5.2.2 System Functionality
ACC functionality was not tested very much due to other commitments during the
simulation. SAC problems were identified and must be solved.
5.2.3 CWP Console
A very thorough CWP evaluation confirmed that the basic design is correct. The
evaluation indicated a need for certain layout changes especially for the table top.
5.3Joint Swedish/Danish Issues
5.3.1 Operational Validation
The operational validation team perceived the S12 as a demonstrator of the
principles valid for a highly automated ATC system. Different HMI solutions were
demonstrated and some problems were highlighted. Relevant issues were detected:
•
•
•
•
•
•
•
Transfer to the new system in terms of content in the training packages
Technical solutions in terms of redundancy and safety nets
How is the task represented?
The use and integrity of the tools provided, i.e. MTCA and STCA
Which functions can fail without impact on flight safety?
How many malfunctions can the system / operator handle?
Methods in general and specifically the PLC / EXC roles and the division of
responsibility between them
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Appropriate levels of staff experience should be a part of the safety net during
introduction of the new system. The items mentioned above indicate the absolute
need for an early involvement of the operational validation team in the system
development process. The importance of taking part in decisions when there is a
crossroads ahead. To sum up it was of great value to participate in S12 which also
provided a kick-off for the work ahead.
There is however no doubt that there was an increase in traffic over the three weeks
and that the controllers in the end realised that they could in fact handle more traffic.
6. Future
The future also calls for implementation of the ODID principles into the operational
world for a variety of reasons. This demands a structured co-operative set-up
between the nations, EEC and industry.
6.1 SLV
SLV has already adapted several observations from the simulation into the
specifications for CCC and this work continues as the specifications phase comes to
an end. Detailed HMI development is to be started and the simulation findings will
form a baseline for this.
6.2 LFV
Two follow up meetings were planned and executed, one in Malmoe and one in
Stockholm. The objective was to handover the outcome from the S12 to the line
organisation but also to integrate the different users or customers of the simulation.
A video will be produced that will present the S12 / RTSim SweDen96 together with
additional information about the LFV ATS upgrade program.
7.Workshops
A number of joint SLV, LFV Eurocontrol workshops, as listed below, were held
during the simulation, in order to exchange knowledge and experiences.
For more information about the workshops, contact SLV or LFV.
7.1 CBT
The CBT workshop covered the following issues:
• Evaluate and assess the value of CBT, how can we do this?
• What is the need for training need introducing a modern ATM System, and what
are the resources required?
• How do we identify the boundaries between CBT and simulation?
7.2 Console
The goal for the Console workshop was to discuss different topics concerning the
console and find a way forward, possibly including further cooperation.
The following issues were discussed:
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• Console status
• Console type
• Console layout
• Controller Working Room layout
• Monitors
• Electro Magnetic Fields
• Environment
• Maintenance
• Way forward
The SLV console evaluated at EEC is already modified on basis on the feedback
received during S12. This new version of the table top is currently being evaluated
in Copenhagen. The ergonomic issues are identified and this work continues. An
important issue is to avoid building the console around a certain item e.g. the SONY
29”since the standard may easily change in the foreseeable future. The approach
should be to create a flexible user friendly workplace with enough integrity and
hence enable the operator to have a feeling of ”this workplace is designed for me”.
As a lot of common issues between the SLV and LFV were identified and there will
be interactions and co-operation in this area.
7.3 HMI
A joint project, Denmark-Sweden Interface (DSI) between SLV, LFV and EEC has
been initiated. The objective is to provide HMI design specifications and prototypes
for working positions in relation to the Danish CCC and Swedish S2000 projects.
Validation of the output from the DSI project is planned to be implemented in a real
time simulation August/September 1998.
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8. Conclusion
A number of common requirements were identified between SLV and LFV. The
catalyst function found when merging SLV, LFV and EEC was appreciated and
perceived as powerful.
Many formal and informal contacts were made and will lead to future cooperation
and hopefully rational system development as well as transfer of useful information
in order to get the Swedish and Danish ATC systems to run smoothly together.
SLV and LFV are in the process of changing to a highly sophisticated automated
system including completely new sets of principles and new working methodologies
are very much based on computer functionality. This calls for a high degree of
controller acceptance, trust and confidence with the systems and their reliability.
During a simulation debriefing some time after the simulation, a Swedish controller
made a remark very much to the point by saying: ”there has been much talking
about the machine, lets now talk a little about the human”. This is an important
observation. The human part is perhaps somewhat forgotten. It is a fact that the
controller world is a very conservative one. Just to convince controllers that the new
systems will be reliable and can be trusted - that the ideas would work and that e.g.
a stripless environment is feasible, will take a lot of effort.
In order to support this, any simulation or prototype must work well. Even highly
motivated and future-minded controllers will rapidly loose confidence, when systems
are not functioning well, and it takes a long time to re-establish such confidence.
For the first half of this simulation no confidence was gained, but improvement as
the simulation progressed enabled participants to accept and to some extent even
appreciate the ODID principles. It seems fair to end this report by saying:
”never before has human - machine relationship been so
important”
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Traduction en langue Française
Résumé
La simulation en temps réel SweDen 96 qui s’est déroulée du 16 Septembre au 4
Octobre 1996 était un projet conjoint Eurocontrol (CEE), Aviation Civile Danoise
(« CAA Denmark » - SLV) et Aviation Civile Suédoise (« CAA Sweden » - LFV).
La simulation était axée sur une interface de type ODID 4 pour répondre aux
exigences de LFV et SLV en matière de fonctions et d’interface homme - machine
(HMI: « Human Machine Interface ») selon leurs propres projets nationaux:
« System 2000 » (S2000) pour la Suède, et « Control Centre Copenhagen » (CCC)
pour le Danemark.
Une attention particulière a été accordée à la partie «Approche » (APP) de la
simulation. De nouveaux éléments HMI ont été définis pour palier aux problèmes
d’affichage de l’information et de saisie des données sur les positions APP.
Les problèmes d’ergonomie ont également été étudiés. SLV et LFV élaborent un
nouveau poste de travail pour les contrôleurs («Controller Working Position » CWP) et à cette fin, ils ont besoin de résultats sur les tests opérationnels.
La simulation a de nouveau confirmé la validité du concept ODID mais il sera
néanmoins nécessaire d’améliorer le HMI et les fonctions d’ODID pour satisfaire aux
conditions requises par APP.
LFV et SLV ont profité de l’occasion pour tester les nouvelles Lettres d’accord
bilatérales pour les aéroports de Stockholm et Copenhague.
Les résultats d’ensemble indiquent que le HMI et les fonctions basées sur les
principes ODID IV pour ACC atteignent un niveau satisfaisant. En revanche, malgré
certaines améliorations, des questions persistent au niveau de l’environnement
APP.
Contexte
Suède
LFV est chargée d’obtenir des résultats sur l’impact et les conséquences d’une mise
en place d’un système ATM (« Air Traffic Management ») extrêmement automatisé
et sans strip. Ces données serviront à la préparation de l’entraînement, des
procédures de certification et de la recette opérationnelle du système S2000.
Une étude prototype complète du HMI du système ATC suédois S2000 a déjà été
menée pendant 18 mois. Néanmoins, cette étude n’a pas bénéficié d’un véritable
environnement dynamique, une condition indispensable pour valider une évaluation
qui puisse servir de référence. En conséquence, l’accès aux systèmes du CEE et à
son expérience était l’occasion rêvée pour la LFV de procéder à l’évaluation de
l’interface de type ODID qui soit adaptée aux caractéristiques et principes du
S2000.
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Danemark
La SLV définit actuellement les spécifications d’un nouveau système ATM pour le
Centre de Contrôle de Copenhague et les principaux secteurs d’approche danois.
Ce nouveau système ATM sera basé sur les principes de conception ODID et
EATCHIP Phase 3, c’est-à-dire un environnement ou les strips sont remplacés par
des outils graphiques avec le support d’une HMI orientée objet.
Cette procédure implique une évaluation continue des principes de conception et
cette simulation doit être considérée comme étant la suite de la simulation ODID IV
(Rapport EEC 269/94) et de Tools Evaluation Control Centre Copenhagen (TE3C)
(Rapport EEC 295/96).
Objectifs
Objectifs Généraux
• Evaluer de façon subjective l’interface ODID IV contrôleur.
• Acquérir de l’expérience sur l’utilisation d’un système ATM très automatisé sans
strip dans le cadre d’un trafic actuel.
Principaux Objectifs de LFV
• Evaluer différentes mises en page d’étiquettes par rapport à celle proposée par
S2000
• Evaluer la gestion du trafic militaire et VFR
• Développer les grandes lignes d’une méthodologie de coopération pour EXC et
PLC.
• Evaluer et comparer les effets de la SAC (« System Assisted Coordination »), de
la coordination entre secteurs et de la coordination entre centres.
Principaux Objectifs de SLV
•
•
•
•
Evaluer la fonction ACC.
Evaluer un prototype « Stack Manager ».
Evaluer la fonction APP en prenant en compte les spécifications CCC.
Evaluer la fonction APP et le HMI, acquérir de l’expérience sur l’utilisation des
systèmes ATM hautement automatisés en prenant en compte leur future mise
en service sur les APP militaires.
• Evaluer le second prototype du nouveau CWP danois en s’intéressant
particulièrement à la largeur de la table, son utilisation dans des conditions
opérationnelles et sa sécurité.
• Evaluer une nouvelle sectorisation de l’espace pour la région de Copenhague, y
compris une nouvelle Lettre d’accord entre les centres de Copenhague et
Malmoe.
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Environnement de la Simulation
Région Simulée
La région simulée comprenait une partie des FIRs de Stockholm, Copenhague et
Malmoe. Cette région couvrait une zone d’environ 450 NM sur 450.
Cette zone comparativement étendue servait à relier deux aéroports internationaux
importants: Stockholm Arlanda et Copenhagen Kastrup ainsi que leurs TMAs, c’est
à dire la TMA de Stockholm et la région de Copenhague comme zones principales.
L’évaluation d’ODID sur les deux secteurs APP était fondamentale, néanmoins il
fallait aussi que la taille des secteurs ACC entre ces TMAs soit plus importante
latéralement et verticalement que dans la réalité. Par exemple, le secteur de
Malmoe couvrait à lui seul 5 secteurs.
En conséquence, il a fallu simuler un environnement complexe et c’était semble-t-il
la première fois que le CEE menait une simulation en temps réel avec deux
secteurs d’approche interférents.
Echantillons de Trafic
Les échantillons de trafic étaient établis à partir du trafic réel du Vendredi 26 Avril
1996. Les données recueillies comprenaient les informations de plans de vol de la
base de données « Copenhagen Air Traffic Control Automated System (CATCAS)
Repetitive Flightplan (RPL) » ainsi que les plans de vol reçus par le «Aeronautical
Fixed Telecommunications Network (AFTN) ». De plus, les listes des vols des
centres de contrôle (ATCC´s) de Malmoe, Stockholm et Copenhague ont pu être
recueillies par le biais du CFMU (Central Flow Management Unit). A partir de ces
informations, 8 échantillons de trafic ont été élaborés:
Outils et Spécifications
Les spécifications de la simulation étaient basées sur la simulation FAA ODID de
Juillet 1996 (Tâche EEC S05) plus quelques spécificités suédoises et danoises. Les
outils de planification comprenaient le MTCA (« Medium Term Conflict Alert ») et
ses représentations graphiques des conflits ainsi que le nouveau SMW («Stack
Manager Window »). Chaque position comprenait de plus, le STCA (« Short Term
Conflict Alert »), le SAC (« System Assisted Coordination ») et une étiquette radar
interactive.
Organisations
Les aéroports de Stockholm et de Copenhague sont des aéroports très importants
avec plusieurs pistes et tous deux ont des aéroports régionaux situés dans leur
TMA gérés par leurs propres secteurs APP.
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Pendant les exercices de la simulation, il n’était pas possible de changer les pistes
en service. Pour faciliter l’utilisation de configurations de pistes différentes, deux
organisations ont été définies.
Participation
Contrôleurs
L’équipe danoise était composée de 4 contrôleurs ACC et 9 contrôleurs APP (y
compris 2 contrôleurs militaires). Certains contrôleurs APP ont du être remplacés
pendant la simulation en raison d’autres engagements.
L’équipe suédoise était composée de 5 contrôleurs ACC et 2 contrôleurs APP. Deux
contrôleurs avaient déjà fait l’expérience de systèmes similaires: PD1 (« PHARE
Demonstration ») à Malvern (UK). L’âge des contrôleurs était compris entre 25 et 52
ans.
Entraînement
Un CBT (« Computer Based Training ») spécifique à la simulation S12 a été mis au
point par le CEE. Avec le manuel de la simulation, ce CBT présentait aux
contrôleurs participants à la simulation les principales fonctions du poste de
contrôle. Aucun cours théorique n’a eu lieu.
La documentation distribuée comprenait un manuel de la simulation rédigé au CEE
complété par divers documents spécifiques concernant des instructions ATC
nécessaires au bon déroulement de la simulation.
Résultats
Résultats Généraux pour la Suède
Outils de Planification ATC
Les Outils de Planification « CARD », « Vertical Aid Window » et « Conflict Zoom
Window » ont montré leur utilité mais uniquement pour les secteurs ACC.
Le « Flight Leg » a été apprécié et utilisé par tous les secteurs.
Enjeux HMI
Les « Sector Inbound Lists » ont été utilisées pour rechercher les conflits.
Il a été confirmé qu’il est tout à fait possible de mettre en place les principes ODID
sur une TMA structurée du type de celle d’Arlanda sans difficulté majeure.
Le HMI simulé ne pourrait pas être acceptable pendant une longue période de
travail. Malgré cela, l’impact des principes ODID a pu être mis clairement en
évidence pour des grands secteurs à fort trafic. Les utilisateurs se sont rapidement
familiarisés avec le système et le maîtrisaient totalement pour la dernière semaine.
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Le trafic a été augmenté jusqu’à 2,5 fois, il a pu être géré efficacement et en toute
sécurité bien que le HMI ait besoin d’être affiné.
Afin d’éviter toute confusion, il sera nécessaire d’améliorer les positions des champs
de données sur l’étiquette radar. Les champs de données devraient toujours être à
la même place sur l’étiquette et il serait souhaitable que les étiquettes APP et ACC
se ressemblent le plus possible.
Il a été possible d’assurer un double système de mesure (métrique contre
pieds/noeuds) pour l’altitude et la vitesse et cela a été bien accepté par les
contrôleurs.
Il est nécessaire de mettre à la disposition des contrôleurs un système de saisie des
données pour les vols VFR.
La simulation S12 a brillamment démontré la coopération entre PLC et EXC bien
qu’il soit indispensable de la développer davantage avant sa mise en application.
SAC - System Assisted Coordination
Le SAC a été perçu comme un système très exploitable. Il permettait de réduire la
charge de travail du contrôleur car celui-ci n’était plus dérangé par le téléphone ou
par les appels pour un autre contrôleur. En moyenne, le nombre d’appels de la
dernière semaine était d’environ 3 par position mesurée pour un exercice de 60 à
90 minutes.
En complément de la diminution importante du nombre des communications
téléphoniques, l’absence de modification manuelle des strips a aussi permis de
réduire la charge de travail des contrôleurs. Ceux-ci ont alors pu se concentrer sur
leur écran et la gestion des messages.
Le SAC est véritablement une base fondamentale du nouveau système.
Néanmoins, son succès dépend de la sectorisation de l’espace aérien de la
méthodologie de travail utilisée.
Procédures
Le flux alternatif et le partage des responsabilités autour de la TMA de Stockholm
permettait de résoudre plus de problèmes mais en entraînait de nouveaux. Ceci
nécessite une amélioration de la méthode.
La simulation en temps réel SweDen96 a clairement mis en évidence les principes
qui pourront s’appliquer à la nouvelle génération de systèmes ATC. En
conséquence, il était donc particulièrement intéressant que les services de FLV
chargés de la certification et de la recette opérationnelle participent à cette
simulation. Les domaines étudiés plus particulièrement comprenaient les systèmes
informatiques névralgiques en matière de sécurité, l’intégrité des logiciels, les
méthodes et l’entraînement pour utiliser le système. L’un des objectifs principaux
serait d’analyser plusieurs cas de panne et d’identifier la façon dont le système peut
ou devrait résoudre ces problèmes.
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Résultats Généraux pour le Danemark
La nouvelle fonction mise en place pour APP (c’est à dire l’« auto pop-up ») n’a pas
été retenue de même que l’étiquette radar APP. Néanmoins, une nouvelle
proposition d’étiquette radar a été testée pendant la simulation. Les résultats de cet
essai pourront être approfondis. Certains problèmes liés à l’utilisation de la couleur
et de SAC ont également pu être identifiés pendant la simulation.
Procédures
La nouvelle Lettre d’accord entre les centres de Malmoe et de Copenhague a été
testée et mise en place le 7 Novembre 1996.
Une proposition de sectorisation de Copenhague APP et une nouvelle méthode de
travail ont également été testées et seront étudiées plus en détail.
Fonctions du Système
La fonction ACC n’a pas été testée en profondeur en raison d’autres choix pour la
simulation. Les problèmes SAC ont été identifiés et devront être résolus.
Console CWP
Une évaluation extrêmement poussée du CWP a permis de confirmer que la
conception d’ensemble est correcte. Cette évaluation a mis en évidence que
certaines modifications étaient nécessaires (particulièrement pour le plan de travail).
Problèmes Communs à la Suède et au Danemark
Validation Opérationnelle
L’équipe chargée de la validation opérationnelle a considéré la simulation S12
comme une démonstration des principes applicables à un système ATC
extrêmement automatisé. Diverses solutions HMI ont été présentées et certains
problèmes ont été mis en évidence ainsi que les questions qui en découlent:
• La transition vers le nouveau système en terme de contenu de la formation
• Les solutions techniques pour la mise en place de systèmes de secours et de
sécurité
• Comment est présenté la travail sur l’écran?
• L’utilisation et l’intégrité des outils fournis, c’est à dire MTCA et STCA
• Quelles fonctions peuvent tomber en panne sans conséquence pour la sécurité
des vols?
• Combien de pannes peuvent elles être gérées par le système / l’opérateur?
• Les méthodes générales et les tâches spécifiques des PLC / EXC ainsi que le
partage des responsabilités entre eux deux
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La définition des niveaux d’expérience appropriés du personnel devrait faire partie
du filet de sécurité pendant la mise en service du nouveau système. Les points
mentionnés ci-dessus mettent en évidence la nécessité d’impliquer au plus tôt
l’équipe délivrant la recette opérationnelle dans le développement du système et
dans la prise de décisions. En résumé, il était très intéressant de participer à la
simulation S12 qui était également le coup d’envoi d’une nouvelle étape dans le
domaine de la recherche opérationnelle.
Il n’y a aucun doute que l’augmentation de trafic sur les trois semaines a permis au
contrôleurs de réaliser qu’ils pouvaient de fait gérer un trafic plus important.
L’avenir
A l’avenir, il faudra mettre en place les principes ODID dans le milieu opérationnel
pour un ensemble de raisons. Ceci exige une structure qui permette aux pays
membres, au CEE et à l’industrie de collaborer.
SLV
Le SLV a déjà adopté un certain nombre d’observations faites au cours de la
simulation pour les spécifications CCC. Ce travail se poursuit pendant la phase de
définition des spécifications. Les résultats de la simulation serviront de base au
développement détaillé HMI qui va commencer.
LFV
Deux réunions de suivi ont eu lieu: une à Malmoe et une à Stockholm. Leur but était
de transmettre les résultats de la simulation S12 à l’aviation civile suédoise mais
également d’inclure les différents utilisateurs ou clients de la simulation.
Une vidéo présentant la simulation en temps réel S12 Sweden96 et des
informations supplémentaires sur le programme général d’amélioration du système
TAS de LFV sera diffusée par le CEE.
Ateliers de travail / Groupes de réflexion
Comme indiqué précédemment, un certain nombre d’ateliers réunissant le SLV, le
LFV et Eurocontrol se sont déroulés pendant la simulation afin de permettre un
échange de vues et de partager les diverses expériences.
Pour plus d’informations sur ces ateliers, prière de contacter le SLV ou le LFV.
CBT
L’atelier CBT a couvert les domaines suivants:
• Mesurer et évaluer l’apport du CBT, comment le faire?
• Quels sont les besoins en matière d’entraînement avant la mise en place d’un
système moderne ATM, et quels sont les moyens nécessaires?
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• Comment pouvons-nous identifier les limites entre le CBT et la simulation?
Console
L’objectif de cet atelier était de discuter des sujets relatifs aux consoles pour faire
avancer les choses dans ce domaine et éventuellement développer d’autres
collaborations.
Les points suivants ont été abordés:
• Statut de la console
• Type de console
• Plan / conception de la console
• Plan / conception de la salle de contrôle
• Moniteurs
• Champs électromagnétiques
• Environnement
• Maintenance
• Le long terme
La console de SLV qui a été évaluée au CEE a déjà été modifiée à partir des
réactions obtenues au cours de la simulation S12. La nouvelle version du plan de
travail est actuellement évaluée à Copenhague. Les problèmes d’ergonomie ont pu
être identifiés et ce travail se poursuit. L’un des problèmes principaux consiste à
éviter de construire toute la console autour d’un seul élément (par exemple, le
moniteur SONY 29”) étant donné que ce standard pourrait tout à fait changer dans
un futur proche. La méthode à prendre en compte devrait permettre d’élaborer un
environnement de travail convivial qui soit assez modulable pour permettre au
contrôleur d’avoir le sentiment que la console a été conçue spécialement pour lui.
Etant donné qu’un certain nombre de problèmes communs à SLV et LFV ont pu
être identifiés, ce domaine nécessitera leur collaboration.
HMI
Un projet conjoint: Denmark-Sweden Interface (DSI) a été élaboré par SLV, LFV et
le CEE. L’objectif de ce projet est de définir les spécifications de conception et les
prototypes des positions de contrôle par rapport aux deux projets CCC (Danemark)
et S2000 (Suède).
La validation des résultats du projet DSI devrait avoir lieu au cours d’une simulation
en temps réel en Août / Septembre 1998.
Conclusion
Un certain nombre de besoins communs à SLV et LFV ont été identifiés. La fonction
de catalyseur qui a émergé de l’association SLV, LFV et CEE a été fortement
appréciée par toutes les parties.
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De nombreux contacts formels et informels ont été tissés et ils conduiront à d’autres
coopérations. En conséquence, un développement rationnel du système et le
transfert d’informations importantes pourront avoir lieu pour permettre un bon
fonctionnement simultané des systèmes danois et suédois.
SLV et LFV sont en train d’abandonner leurs systèmes actuels pour un système
extrêmement automatisé qui comprendra de nouveaux principes ainsi que de
nouvelles méthodes de travail basées sur une fonctionnalité par ordinateur. Ceci
exige de la part des contrôleurs une grande confiance dans la fiabilité du système
ainsi qu’une acceptation totale de celui-ci.
Pendant un compte-rendu après la simulation, un contrôleur suédois à fait une
remarque importante sur ce point: « Nous avons beaucoup parlé des machines, il
serait bon de discuter un peu des hommes ». L’homme est en effet parfois un peu
oublié. Il est vrai que le monde des contrôleurs est très conservateur et qu’il faut
faire beaucoup d’efforts pour convaincre les contrôleurs que les nouveaux systèmes
sont fiables (par exemple, qu’un environnement sans strip est réalisable).
Pour soutenir cette argumentation, il est impératif qu’une simulation (ou un
prototype) fonctionne comme prévu. Même des contrôleurs très motivés et tournés
vers l’avenir perdront confiance si les systèmes ne fonctionnent pas comme
convenu et cela prendra du temps pour retrouver cette confiance.
Pendant la première partie de la simulation, la confiance n’était pas installée mais
au fur et à mesure de la simulation, les participants sont parvenus à accepter (voire
même apprécier) les principes d’ODID. Il semble justifié de conclure ce rapport en
disant:
”jamais auparavant, la relation homme-machine n’avait été
aussi importante ”
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