Capaciteitsanalyse van de E-kelder en optimalisatie van het buffer management systeem

Transcriptie

1 Samenvatting Introductie De strategie van Schiphol Group richt zich op het behouden en versterken van de internationale concurrentie positie van Amsterdam Airport Schiphol (AAS) als één van de Europese mainports. AAS wordt gezien als een hoogwaardig intermodaal knooppunt dat Nederland via een wereldwijd netwerk verbindt met de belangrijkste economische centra in de wereld. Een verdere uitbreiding van het bagagesysteem is noodzakelijk om de piekuurvraag te kunnen accommoderen. Om deze piekuurvraag te kunnen accomoderen, werkt AAS aan de uitvoering van een omvangrijk investeringsprogramma: het 70MB-programma (70 Million Bags Program). Door het 70MB-programma fase I ontstaat er vanwege de aanleg van de nieuwe transferloskades aan de E-kelder (UQE), de aanleg van de nieuw transferloskades aan de D-hal (TSD) en de aanleg van een nieuw afhandelgebied in Zuid (Nieuw- Zuid) tesamen met de Backbone een verandering in de grootte en richting van bepaalde bagagestromen. De doelstelling van het onderzoek luidt: Onderzoeken of er in de E-kelder capaciteitsproblemen ontstaan tijdens het piekuur waardoor de capaciteit en de tijdigheid van het bagageproces in de E-kelder wordt gereduceerd, vanwege: de aansluiting van UQE in de zomer van 2009, de faseringen waarbij C-Base niet beschikbaar is vanwege de bouw van de Backbone in de zomer van 2010 de toekomstige groei van het aantal bagagestukken, en onderzoeken of knelpunten in het bagageproces kunnen worden verbeterd door de bagagestromen in het EBSS door middel van het buffer management systeem op een effectievere manier te verwerken zodat er in de toekomst, met dezelfde middelen, meer bagage kan worden verwerkt zonder dat dit negatieve gevolgen heeft voor de kwaliteit van het bagageproces. Probleem analyse Om de onderzoeksvraag te kunnen beantwoorden wordt deze onderzoeksvraag gesplitst in twee delen, namelijk: Probleem analyse voor de aansluiting van UQE in de zomer van 2009, en Probleem analyse voor de faseringen waarbij C-Base niet beschikbaar is vanwege de bouw van de Backbone in de zomer van 2010 Voor de analyse van deze deelproblemen om de hoofdvraag van het onderzoek te kunnen beantwoorden is er gebruikt gemaakt van het Simbax model. Het Simbax model is een dynamisch discreet model, voor het huidige bagagesysteem van Amsterdam Airport Schiphol wordt door Incontrol simulaties uitgevoerd en het simulatiemodel Simbax onderhouden. Incontrol heeft in samenwerking met KLM en AAS het simulatiemodel Simbax geverifieerd en gevalideerd. Tijdens de analysefase van dit onderzoek zijn de aansluitingen van UQE, de aansluiting van TSD en de fasering waarbij C- base wordt afgebroken reeds gerealiseerd. De analysefase van dit onderzoek geeft inzicht in de impact van deze faseringen. De belangrijkste conclusies vanuit de analysefase van dit onderzoek worden getoond. vii

2 Aansluiting van UQE Vanwege de aansluiting van UQE in de zomer van 2009 ligt het nieuwe invoerpunt van de transferloskades voor het inductiepunt van de buffer en na de afstort van de opmaak laterals. De verwachting was dat hierdoor de bufferuitslag capaciteit gereduceerd zou worden. Door middel van stochastische analyse, met behulp van de loadfiles 2008 en 2009 in het Simbax model, blijkt dat vanwege de nieuwe transferloskades UQE de uitslagcapaciteit van het EBSS gedeeltelijk beperkt wordt door de verhoogde mainsorter bezetting voor het EBSS induct, maar de mainsorter bezetting is niet het knelpunt voor de uitslagcapaciteit van het EBSS. Uit deterministische analyse blijkt dat de huidige uitslagpiek van het EBSS pas zal worden beperkt wanneer de mainsorter bezetting voor het EBSS induct voor driekwart bezet is. Aansluiting van faseringen voor Backbone Vanwege de fasering in April 2010, waarbij C-Base niet meer beschikbaar is door de bouw van de Backbone, is er geen directe verbinding meer mogelijk voor de bagage tussen Centraal en de D-pier, dit heeft als gevolg dat check-in koffers bestemd voor de D-hal via de E-kelder gerouteerd moeten worden. De vraag is of door deze fasering de uitslagcapaciteit van het EBSS en de doorvoercapaciteit van UQE gereduceerd wordt. Uit stochastische analyse, met behulp van de loadfiles 2008 en 2009 in het Simbax model, blijkt dat de routering van de check-in koffers via de E-kelder tot een hogere bezetting van de mainsorter in de E-kelder leidt, maar deze hogere bezetting geen beperking geeft op de doorvoercapaciteit van UQE. Uit deterministische analyse blijkt dat de doorvoercapaciteit van UQE pas zal worden beperkt wanneer de mainsorter bezetting voor het UQE induct voor meer dan de helft bezet is. Knelpunten EBSS Door het uitvoeren van een deterministische analyse wordt er een verificatie gedaan met de operatie omtrend de knelpunten in het EBSS die door middel van de simulaties naar voren zijn gekomen. Uit stochastische en deterministische analyse blijkt dat de uitslagcapaciteit van het EBSS wordt beperkt door de wachttijden die ontstaan in het EBSS en door het aantal reorganiserende koffers die het EBSS willen verlaten. Tijdens de piek is de vraag naar uitslagcapaciteit groter dan het aanbod, wanneer deze wachttijden of het aantal reorganiserende koffers kunnen worden verminderd dan zal dit een positief effect hebben op de uitslagcapaciteit van het EBSS. Uit stochastische en deterministische analyse blijkt dat tijdens de ochtendpiek er een capaciteitstekort is in het EBSS doordat het EBSS niet optimaal gebruikt wordt, daarnaast is er nog voldoende capaciteit in de D-hal buffer. Dit heeft een negatief effect op de capaciteit van het bagageproces over E-base. Wanneer het EBSS vol raakt tijdens de ochtendpiek worden deze koffers naar de D-hal buffer gerouteerd, dit zorgt voor een piekbelasting over E-base richting de D-hal. Omdat er niet preventief gescheiden wordt kunnen ook warme koffers naar de D-hal worden gerouteerd. Deze warme koffers worden binnen een korte tijd weer gerouteerd naar de laterals in de E- kelder, dit zorgt voor een piekbelasting over E-base richting de E-kelder. viii

3 Uit stochastische analyse, met behulp van loadfile 2008 en loadfile 2009, blijkt dat de tijdigheid van de koffers niet wordt beïnvloed door de verschillende faseringen. Tijdens de ontwerpanalyse bleek dat de tijdigheid niet wordt beïnvloed door de verschillende concepten. In dit rapport is er daarom aandacht besteed aan de bovengenoemde knelpunten van het EBSS. Ontwerp analyse In de analysefase van dit onderzoek bleek door middel van een stochastische en een deterministische analyse dat tijdens de ochtendpiek er een capaciteitstekort is in het EBSS terwijl er nog voldoende capaciteit is in de D-hal buffer, daarnaast bleek dat de uitslagcapaciteit van het EBSS wordt beperkt door de wachttijden die ontstaan in het EBSS en het aantal reorganiserende koffers die het EBSS willen verlaten. De evaluatie van de ontwerpanalyse is dan ook gericht op deze knelpunten. Om de bagagestromen in het EBSS op een effectievere manier te verwerken kunnen er twee verschillende aanpassingen worden uitgevoerd, namelijk: Infrastructuur aanpassingen (BTS) Besturing aanpassingen (BCS) Voor dit onderzoek is er gekozen voor de tweede mogelijkheid: Besturing aanpassingen. Dit betekent dat de bagagestromen in het EBSS op een effectievere manier dienen te worden verwerkt door middel van veranderingen in de besturingsprocessen van het buffer management systeem. Daarnaast moet het ontwerp operationeel haalbaar zijn. De operationele haalbaarheid omvat of het alternatief inpasbaar is in het huidige bagageproces. Tijdens verschillende brainstormsessies met adviseurs van AAS, KLM, Scarabee en Incontrol zijn verschillende oplossingsrichtingen aangedragen. Deze oplossingsrichtingen zijn tegen elkaar afgewogen door middel van een programma van eisen en verschillende criteria. Na de brainstormsessie zijn de oplossingsrichtingen besproken met dezelfde adviseurs van AAS, KLM, Scarabee en Incontrol. De conceptvorming is uitgevoerd door middel van individuele expertsessies. Deze concepten zijn verdeeld in een drietal categorieën: 1. Concepten voor de uitvoer van het EBSS 2. Concepten voor de invoer van het EBSS 3. Concepten voor de reorganisatie van het EBSS Categorie Ontwerp Beschrijving Uitvoer EBSS Concept 1a: Verplaatsing codeur Codeur verplaatsen om doorvoer EBSS induct te verbeteren Concept 1b: Plaatsen van scanner Plaatsen van scanner om wachttijden codeur te minimaliseren Invoer EBSS Concept 2: Koude koffers naar D-hal buffer Verbetering balancering EBSS en D-hal buffer Concept 3: Lateral openingstijd vergroten Kop-staart planning laterals om openingstijd te vergroten Reorganisatie Concept 4: Verbeteren start-up tabel EBSS Verbeteren start-up tabel om reorganisaties te verminderen Concept 5: Aanpassen stacking algoritme Algoritme om EBSS bezetting te verhogen De verschillende concepten welke zijn gevormd in de ontwerpanalyse, met uitzondering van het stacking algoritme, zijn geëvalueerd door middel van een stochastische analyse met Simbax. ix

4 Ontwerp Buffer Time Rules De verwachting was dat wanneer de scheiding tussen warme koffers voor het EBSS en koude koffers voor de D-hal gemaakt kan worden, met behulp van Buffer Time Rules, dit ten goede zal komen aan de capaciteit van het bagageproces. Door koude koffers te routeren naar de D-hal was de verwachting dat dit voor een lagere bezetting in het EBSS zorgt, daarnaast was de verwachting dat vanwege het preventief scheiden van warme en koude koffers de spreiding van de koffers die naar de D-hal worden gerouteerd groter is waardoor er piekafvlakking kan optreden in E-base. Het instellen van de Buffer Time Rules zorgt voor een ontlasting van het EBSS en voor een betere benutting van de D-hal buffer. Dit heeft een positief effect op de capaciteit van het bagageproces in de E-kelder Door het gebruik van de Buffer Time Rules wordt tijdens de transferinvoerpiek, aan het begin van de ochtend, de koude koffers gerouteerd naar de D-hal buffer. Het gebruik van de preventieve scheiding zorgt ervoor dat de stroom in E-base richting de D-hal verschuift van het eind van de ochtendpiek naar het begin van de ochtendpiek. Daarnaast treedt er piekafvlakking op, tijdens het piekuur in de ochtend daalt de stroom in E-base richting de E- kelder. Ontwerp Codeur In de analysefase is geconcludeerd dat de huidige uitslagpiek van het EBSS niet wordt beperkt door de mainsorter bezetting voor het EBSS induct. De codeur zou het knelpunt kunnen zijn voor de uitslagcapaciteit van het EBSS. Door de codeurtijd op nul seconden in te stellen wordt de codeur als knelpunt fictief weggenomen, de verwachting is dat dit een positief effect heeft op de uitslagpiek. De lagere wachttijden die optreden in het EBSS zullen een positief effect hebben op de bezetting van het EBSS waardoor er minder koffers naar de D-hal buffer worden gerouteerd. Ondanks dat de codeur fictief als knelpunt is weggenomen blijft tijdens de piek de uitslag van het EBSS gelijk. De vraag naar uitslagcapaciteit blijft groter dan het aanbod. Doordat de codeur niet het knelpunt lijkt te zijn voor de uitslagcapaciteit van het EBSS is er onderzoek gedaan naar de werking van de aanhechtingsbanden van het EBSS. De huidige uitslagcapaciteit van het EBSS lijkt beperkt te worden door wachttijden die ontstaan door de werking van de aanhechtingsbanden van het EBSS. Ontwerp Start-Up tabel Door gebruik te maken van een nieuwe start-up tabel voor het EBSS kan het aantal reorganiserende koffers worden teruggedrongen, dit zorgt voor een betere benutting van de uitslagcapaciteit van het EBSS. De verwachting is dat wanneer de uitslagcapaciteit van het EBSS beter wordt benut, de bezetting van het EBSS daalt en het aantal D-hal routeringen voor het EBSS zal verminderen. Door gebruik te maken van een nieuwe start-up tabel voor het EBSS wordt de reorganisatiepiek aan het begin van de ochtend met een vierde teruggedrongen. De uitslagpiek van het EBSS treedt op aan het eind van de ochtend en in de middag. Omdat de uitslag van het EBSS aan het begin van de ochtend laag is, worden er geen veranderingen waargenomen in de uitslagpiek van het EBSS. Omdat er geen verandering in de uitslagpiek van het EBSS optreedt zijn er geen veranderingen opgetreden in de bezetting van het EBSS of in het aantal D-hal routeringen. x

5 Ontwerp Kop-Staart planning In de huidige lateralplanning, sluiten niet alle vluchten op elkaar aan, waardoor een lateral gedurende een (korte) tijd niet wordt benut. Wanneer deze gaten worden benut door de openingstijd van de lateral van de volgende vlucht te vervroegen betekent dit dat er minder koffers het EBSS zullen ingaan. De verwachting is dat door de ontlasting van het EBSS er minder D-hal routeringen optreden. De koffers die zich reeds in het EBSS bevinden zullen geen impact ondervinden van de kopstaart planning omdat in het uitslagalgoritme van het EBSS wordt gerekend met de BPT. De samenstelling van de koffers in een EBSS-laan zal altijd de overhand hebben op de uitslag van de koffers vanuit het EBSS. De resultaten voor de kop-staart planning zijn tegenstrijdig met de verwachting. Het dynamische karakter van de simulaties met Simbax zorgt voor variatie in de outputdata tussen verschillende runs. Ook experts van Schiphol en Incontrol kunnen geen eenduidige verklaring geven voor de outputdata behorende bij dit ontwerp. Meerdere replicaties zouden er moeten worden uitgevoerd om conclusies te trekken met betrekking op het ontwerp kopstaart planning. Ontwerp Stacking algoritme Wanneer de bezettingsgraad van het EBSS wordt verhoogd zullen er minder missed exits optreden waardoor minder koffers naar de D-hal buffer gerouteerd zullen worden. Door dit concept zal het EBSS effectiever worden gebruikt waarbij alle mogelijke plekken in het EBSS kan worden benut. Het stacking algoritme dat is onderzocht is de Remaining Stack Capacity Improved -methode. Deze methode wordt in het artikel aangeduid als de meest efficiënte methode. De implementatie van dit concept in Simbax is niet te realiseren binnen de gegeven tijd van dit onderzoek. Er is daarom gekozen om dit ontwerp niet verder uit te werken. In de toekomst kan het gebruik van een nieuw stacking algoritme zeer efficiënt zijn voor een betere benutting van het EBSS. Er wordt daarom aangeraden om het Remaining Stack Capacity Improved -algoritme te analyseren door middel van simulaties in Simbax. Implementatie De bagagestromen in het EBSS dienen op een effectievere manier te worden verwerkt door middel van veranderingen in de besturingsprocessen van het buffer management systeem. Doordat een besturingsaanpassing een eis was voor de oplossingsrichtingen en doordat de kosten een criterium was voor de verschillende oplossingsrichtingen, zijn de kosten voor de verschillende concepten nihil. Daarnaast zijn de verschillende concepten inpasbaar in het huidige bagageproces, de operationele haalbaarheid was namelijk een eis voor de verschillende oplossingsrichtingen. Hierdoor zal de impact van de verschillende concepten op de actoren klein zijn. Bij de implementatie van de verschillende concepten zal uit een testfase moeten blijken wat de werkelijke impact is van de concepten op het bagageproces. Het doel van AAS, afdeling bagage, is dat de bagage en de passagiers zo goed en efficiënt afgehandeld worden op AAS. Het instellen van de verschillende concepten zal zorgen voor een rustiger bagagesysteem, het bagageproces zal efficiënter verlopen. Dit is positief voor het streven van AAS naar een kwaliteitsluchthaven. xi

6 Aanbevelingen De belangrijkste aanbevelingen vanuit dit onderzoek worden hieronder getoond. Stel de Buffer Time Rule in. Het instellen van de Buffer Time Rules heeft een positief effect op de capaciteit van het bagageproces. Het instellen van de Buffer Time Rules zorgt voor een ontlasting van het EBSS en op een betere benutting van de D-hal buffer. Daarnaast zorgt het voor een scheiding van warme koffers in het EBSS en koude koffers in de D-hal buffer, door deze preventieve scheiding is er een betere spreiding van de koffers over E-base waardoor er piekafvlakking optreedt. Verifieer de uitslagcapaciteit van het EBSS door het analyseren van de werking van de aanhechtingsbanden van het EBSS. De windows die ontstaan vanwege de werking van de aanhechtingsbanden lijken de oorzaak te zijn voor de lage uitslagcapaciteit van het EBSS. Deze windows kunnen worden voorkomen door de aanhechtingsbanden continu te laten draaien. Wanneer de uitslagcapaciteit kan worden verbeterd door de werking van de aanhechtingsbanden van het EBSS te veranderen, dan zal uit verder onderzoek moeten blijken of de codeur op dat moment het belangrijkste knelpunt is voor de uitslagcapaciteit van het EBSS. Omdat de codeur hoofdzakelijk wordt belast met het scannen van pulkerror koffers zal het plaatsen van een automatische scanner voldoende zijn om de uitslagcapaciteit te verbeteren. Stel de start-up tabel in, hoewel de daling in het reorganisatiegedrag aan het begin van de ochtendpiek geen effect heeft op de uitslagcapaciteit later in de ochtendpiek, wordt het EBSS aan het begin van de ochtendpiek rustiger. Er wordt aangeraden om te onderzoeken of een verbetering in de start-up tabel kan worden gemaakt waarbij de reorganisatiepiek tijdens de middag kan worden aangepakt. xii