Facoltà di Ingegneria
Corso di Studi in Ingegneria delle Telecomunicazioni
tesi di laurea
Progettazione ed implementazione di un sistema di supporto al
ramp management basato su architettura multiagente
Anno Accademico 2008/2009
relatore
Ch.mo Prof. Domenico Cotroneo
Correlatore
Ing. Luigi Battaglia
Ing. Gabriella Carrozza
candidato
Angelo Davide Fragliasso
Matr. 887/216
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Contesto
Single European Sky ATM Reserch (SESAR) Program:
Evoluzione dei sistemi di comunicazione in
ambito aeroportuale (es. Airport WiMax).
Evoluzione del contesto aeroportuale nell’ottica del
Collaborative Decision Making (CDM)
Progetto aziendale sulla security aeroportuale
L.297
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Motivazioni e problematiche
Sistemi di supporto alla gestione delle operazioni di
rampa in ambiente aeroportuale
Ad es. de-icing, traino e accompagnamento aeromobili
 Numerosi attori, eterogenei e mobili sul territorio
Necessità di efficiente assegnazione dei task e di supporto alle
decisioni
Mancanza di sistemi automatici per la gestione completa delle
operazioni di rampa.
Requisiti non completamente specificati
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Obiettivi
Progettazione di un sistema per la gestione
delle operazioni di rampa
Identificazione e specifica dei requisiti
Sistema flessibile e scalabile
Adatto ad essere utilizzato in ambienti mobili
Attivazione delle procedure in modo automatico
Implementazione di un prototipo
Applicazione user-friendly per l’operatore aeroportuale
Realizzazione di alcune operazioni fondamentali.
De-icing
Accompagnamento in prova motori
….
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Esempio di operazione di rampa
Accompagnamento in prova motori
 La compagnia aerea richiede l’accompagnamento in prova motori.
 Il coordinamento di scalo attiva la procedura richiesta.
 I diversi attori di handling (push back, follow me, tecnici,etc.)
sono allertati.
 Ogni attore dispone di uno specifico mezzo mobile ed è coordinato
dal ramp manager (RM) (via radio).
 Ogni attore svolge specifici task.
 Il RM controlla che la procedura complessiva sia svolta correttamente.
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Principali attori coinvolti


Analisi di documentazione di scalo per l’individuazione di attori e responsabilità.
 Norme di scalo aeroporto di Malpensa.
Tre attori principali per:
 fornire un supporto alla gestione e
Rete
all’attuazione delle procedure
BDV
Duty manager: comprende entità presenti
nella torre di controllo dell’aeroporto ed è
responsabile del ramp Management.
Attivazione procedura
Operatori aeroportuali: mezzi di rampa a
disposizione del duty manager per
effettuare procedure di handling.
Operatori
aeroportuali
Assegnazione task
BDV: gestisce ed immagazzina una serie
di informazioni, scalo di origine orari di
arrivo, tipo aeromobile ed altre.
Duty Manager
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Approccio: sistemi multiagente
Caratteristiche:

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


Autonomo: ha il controllo del suo stato interno e sulle sue azioni.
Sociale: coopera con gli altri agenti per compiere tasks.
Reattivo: percepisce l’ambiente circostante e risponde ai suoi cambiamenti.
Proattivo: può esibire un comportamento di tipo “goal directed”.
Mobile: può migrare attraverso i nodi della rete.
Agente:
Entità software presente in un ambiente
vario ed eterogeneo, capace di poter agire
in modo autonomo in quest’ambiente in
modo da poter portare a termine gli
obiettivi per i quali è stato progettato.
Sistema multiagente:
Sistema costituito da un insieme di
agenti che cooperano ai fini del
raggiungimento di un obiettivo comune.
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Framework utilizzato
JADE ( “Java Agent Development Framework” ): sviluppato da
TILab S.P.A. in collaborazione con l’Università di Parma.
Caratteristiche:
 Basato su java.
 Supporto a run-time con interfaccia RMA.
 FIPA-compliant.
 Open Source ( licenza LGPL ).
 Supporta lo scambio dati JMS, HTTP.
 Supporto in ambiente mobile: Leap-add on.
 Non richiede particolari requisiti hardware e software.
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Architettura di JADE
Servizi utilizzati per la realizzazione del prototipo:
 Piattaforma fault tolerant.
 Accesso con autenticazione.
 Implementazione di un meccanismo
di tipo publish/subscribe.
 Sviluppo in ambiente mobile.
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Progettazione ed implementazione prototipo



Realizzato in java.
Ogni elemento dell’architettura rappresenta un agente.
Vengono sviluppate interfacce per ciascun agente, tramite le quali è
possibile visualizzare la procedure da attivare e le informazioni
necessarie.
Interfaccia del duty manager:
 Procedure: invio messaggi
relativi alla procedura
 Stato mezzi: stato dei mezzi
connessi al sistema
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Prova motori: Sequence diagram
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Esempio attivazione di una procedura
Push back
Duty manager
Follow me
Tecnici
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Esempio attivazione di una procedura
 Il duty manager visualizza lo svolgimento della procedura
 Lo stato dei mezzi connessi alla piattaforma
 Un operatore può decidere se accettare di effettuare la procedura oppure no
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Attivazione procedura con PDA
Per la simulazione in ambiente wireless è stato utilizzato:
 La rete del DIS
 Un palmare HPIpaq di proprietà del DIS.
 Un laptop
Considerazioni:
 Viene evitato l’eccessivo consumo di risorse grazie alla
modalità split container ed ai behaviour eseguiti all’interno
di un unico thread java.
 La connessione tra il front end ed il back end risulta molto
stabile ma in caso di caduta di uno dei due nodi
la riconnessione è molto rapida.
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Conclusioni e sviluppi futuri
 Il prototipo realizzato rispecchia i requisiti di
progetto di un sistema autonomo e viene incontro
alle esigenze dell’ambiente mobile.
Sviluppi futuri:
 Test su più nodi e validazione del prototipo.
 Deployment reale e simulato su reti a larga scala
 Implementazione di tutte le procedure di ramp
management.