Agentenbasiertes Modell unterstützt die Modernisierung des Flugverkehrsmanagements
Der Einsatz digitaler Technologien für das Flugverkehrsmanagement wird Effizienz, Sicherheit und Widerstandsfähigkeit erhöhen und gleichzeitig Verspätungen und Umweltauswirkungen minimieren. Eine große Rolle spielen hierbei eine verstärkte Automatisierung sowie eine verbesserte digitale Konnektivität zwischen luft- und bodengestützten Systemen und Funktionen. In der Vergangenheit standen die am Flugverkehrsmanagement Beteiligten der Einführung von Technologien eher zögerlich gegenüber. Obwohl die technologische Entwicklung unabdingbar ist, müssen auch Politik und Institutionen den Wandel der Industrie fördern. Die EU arbeitet aktiv in diese Richtung. Das gemeinsame Unternehmen SESAR 3 ist eine öffentlich-private Partnerschaft, die von der EU kofinanziert und gegründet wurde, um die Verwirklichung des „Digital European Sky“ (digitaler europäischer Luftraum) durch Forschung und Innovation zu beschleunigen. Im Rahmen des gemeinsamen Unternehmens SESAR hatte sich das Projekt ITACA zum Ziel gesetzt, die Triebkräfte und Hindernisse für die Einführung innovativer Technologien im Flugverkehrsmanagement zu beleuchten und seine Modernisierung zu beschleunigen.
Erfolgshindernisse bei hochtechnisierten Lösungen für das Flugverkehrsmanagement
Die wichtigsten Entscheidungsträger für die Einführung der Flugverkehrsmanagement-Technologie sind vor allem Fluggesellschaften, Flughäfen und Flugsicherungsorganisationen. Doch auch andere Interessengruppen spielen eine wichtige Rolle in diesem Prozess, darunter Technologieanbieter, Flugzeughersteller, Gewerkschaften und vor allem Verantwortliche der Politik. Um eine erhöhte Akzeptanz zu erreichen, müssen die vielseitigen Interessen und Anliegen dieser unterschiedlichen Personengruppen miteinander abgestimmt werden. Zu den Herausforderungen zählen finanzielle Erwägungen, die entscheidende Bedeutung der Sicherheit und die Schwierigkeit der Umstellung eines Systems, das kontinuierlich betriebsbereit sein muss, sowie die Tatsache, dass der Hauptinvestor oft nicht davon profitiert. Projektkoordinator David Mocholí González von Nommon erklärt: „ITACA hat einen Rahmen zur Bewertung der Politik und ihrer Auswirkungen auf die Beteiligten des Luftverkehrsmanagements erarbeitet, der zu faktengestützten Empfehlungen im Hinblick auf die wirksamsten politischen Ansätze zur Förderung der Technologieeinführung im Luftverkehrsmanagement führt.“ Um dies zu ermöglichen, nutzte das Team eine Hightech-Kombination aus Informatik, Mathematik, Wirtschaft und Psychologie.
Agentenbasierte Modellierung, industrielle Organisationstheorie, Verhaltensökonomie und Spielexperimente
Ein agentenbasiertes Modell simuliert ein System als eine Ansammlung von autonomen Entscheidungseinheiten, die Agenten genannt werden. Das Modellierungsinstrumentarium von ITACA stellt das Verhalten des europäischen Luftverkehrsmanagementökosystems dar, indem es die agentenbasierte Modellierung mit industrieller Organisationstheorie und Verhaltensökonomie verbindet. ITACA nutzte hierfür partizipative Spielsimulationen, um sein agentenbasiertes Modell zu kalibrieren und zu validieren. In den Experimenten wurden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in die dynamische Umgebung des agentenbasierten Modells versetzt, wo sie Entscheidungen auf Basis der zugrunde liegenden Regeln trafen. Die partizipative Spielsimulation, die sich die Eins-zu-eins-Entsprechung zwischen künstlichen Agenten und realen Personen zunutze macht, bietet einen besonders leistungsfähigen Rahmen für die Validierung des Verhaltens von Agenten.
Zuckerbrot und Peitsche: Anreize und Durchsetzung fördern die Einführung der Luftverkehrsmanagement-Technologie
„Eine Politik ist nicht für alle gleichermaßen positiv: Sie anzuwenden kann ungünstiger ausfallen als gar nichts zu tun, wenn sie das Verhalten bestimmter Interessengruppen dadurch nachteilig verändert. Eine Kombination aus wirtschaftlichen Anreizen und Durchsetzung liefert die besten Resultate hinsichtlich des wirtschaftlichen Ergebnisses und der betrieblichen Effizienz“, bemerkt Mocholí. Außerdem hängt das Ergebnis politischer Maßnahmen auch stark von den Kosten und dem Nutzen einer Technologie ab, sodass eine Kosten-Nutzen-Analyse für neue Technologien unerlässlich ist. Wenn der Hauptinvestor nicht am stärksten profitiert, sollte sich die Politik auf diesen Hauptbeteiligten konzentrieren, da andere seinem Beispiel mit geringerem Umsetzungsaufwand folgen werden. Der ITACA-Rahmen für die Politikbewertung ermöglicht einen Leistungsvergleich verschiedener politischer Maßnahmen auf der Grundlage einer Reihe von Indikatoren (Effektivität der Technologieeinführung, betriebliche Effizienz und wirtschaftliche Ergebnisse) und identifiziert Mechanismen, die bei der Umsetzung einer Politik auftreten, sowie deren Auswirkung(en) auf eine Untergruppe von Beteiligten. Sie wird politische Anreiz- und Durchsetzungsmaßnahmen fördern, um die Einführung von Technologien im Bereich des Flugverkehrsmanagements zu beschleunigen, was seinen Interessengruppen, den Reisenden und der Umwelt zugute kommt.
Schlüsselbegriffe
ITACA, Flugverkehrsmanagement, Politikbewertung, agentenbasiertes Modell, partizipative Spielsimulationen, Verhaltensökonomie, industrielle Organisationstheorie, wirtschaftliche Modellierung
