L’intelligenza artificiale valuta gli impatti sulla sicurezza e sulla resilienza delle modifiche ai sistemi di gestione del traffico aereo
Se da un lato l’automazione offre soluzioni per una migliore gestione di cieli sempre più affollati, dall’altro comporta alcuni rischi, se non adeguatamente mitigati. Il numero elevato di persone che viaggia in aereo, abbinato a una gamma ampliata di aeromobili non tradizionali, tra cui vari veicoli senza pilota, complicano ancora di più la gestione dei cieli. Il progetto FARO (saFety And Resilience guidelines for aviatiOn) è stato finanziato nell’ambito dell’impresa comune SESAR, un partenariato pubblico-privato istituito per modernizzare il sistema europeo di gestione del traffico aereo. SESAR si propone di migliorare l’efficienza e il rispetto ambientale dello spazio aereo europeo tramite lo sviluppo e lo sfruttamento di tecnologie all’avanguardia, in particolare quelle che rendono automatiche le operazioni. Al fine di quantificare il potenziale impatto, SESAR applica un’analisi basata su costi e benefici ad ambiti di prestazione principali, quali sicurezza, capacità ed efficienza operativa. Per favorire questo approccio orientato alle prestazioni, il progetto FARO, finanziato dall’UE e dal settore, ha sviluppato una serie di metodologie e tecniche per valutare la sicurezza e la resilienza della gestione del traffico aereo. «Le parti interessate hanno notato che il nostro approccio rivoluzionario permette loro di prendere in considerazione eventi concreti come, ad esempio, condizioni meteorologiche avverse, e di valutare i vantaggi che modifiche al sistema, quali nuove procedure sul traffico, possono apportare ai livelli di sicurezza/resilienza», afferma Christian Eduardo Verdonk Gallego, coordinatore del progetto. Traendo beneficio dalla competenza collettiva del suo consorzio, che annovera fornitori di servizi di navigazione aerea, il progetto sta inoltre redigendo linee guida sulla sicurezza e sulla resilienza. Oltre a ciò, le tecniche di analisi del gruppo sono già state delineate sulla piattaforma «Open Research Europe».
Trovare un equilibrio tra sicurezza e resilienza
I cambiamenti all’ambiente operativo della gestione del traffico aereo, compresi aggiornamenti tecnologici e modifiche procedurali, possono comportare conseguenze indesiderate, talvolta pericolose. Se gli operatori fossero in grado di valutare in anticipo il probabile impatto dei cambiamenti, potrebbero mitigarli. L’approccio di FARO individua alcune caratteristiche, tra cui carico di lavoro, condizioni meteorologiche e numero di aeromobili ritardati, ritenute importanti per la modellizzazione della sicurezza e della resilienza da un punto di vista tecnico, organizzativo, umano e procedurale. La principale innovazione scaturita dal progetto consiste in un modello informatico, basato su reti di convinzioni bayesiane, capaci di illustrare graficamente la probabile relazione tra variabili diverse in un sistema, nonché il suo impatto sulla sicurezza. «Questo modello coglie in che modo gli obiettivi contrastanti dei sistemi di gestione del traffico aereo, specialmente durante eventi imprevisti, incidano in definitiva sulla sicurezza del traffico aereo, fornendo inoltre indicazioni sulle circostanze e sui motivi per cui la gestione si conferma resiliente», aggiunge Verdonk Gallego del centro CRIDA (sito web solo in spagnolo), che ospita il progetto. Il progetto si è avvalso dell’elaborazione del linguaggio naturale per estrapolare dati dettagliati dal testo libero proveniente da relazioni spagnole e inglesi relative alla sicurezza aerea, per poi applicare tecniche computazionali, come la modellizzazione e l’agglomerazione degli argomenti allo scopo di classificare i fattori che hanno contribuito a incidenti, ma spesso trascurati come, ad esempio, un carico di lavoro eccessivo.
Riprogettare la gestione del traffico aereo di Barcellona
FARO ha convalidato il proprio approccio nell’ambito di tre casi d’uso effettivi di gestione del traffico aereo in Spagna. Due di questi riguardavano cambiamenti operativi: l’impiego di uno «spazio aereo a rotta diretta» attorno a Santiago, esaminato insieme al partner del progetto ENAIRE, e la «nuova divisione settoriale» dello spazio sopra Barcellona che serve le Isole Baleari. Il terzo caso di studio verteva sull’automazione, dispiegando controllori dell’approccio nell’aeroporto di Barcellona che ricevevano informazioni direttamente dall’aeromobile in downlink. FARO ha avuto accesso ai dati risalenti al 2013 e li ha e analizzati per riuscire a confrontare la situazione prima e dopo l’introduzione dei cambiamenti in ogni caso d’uso. «In ciascun caso, il nostro modello ha previsto con precisione i livelli di sicurezza e, inoltre, ha colto per la prima volta le strategie degli operatori mentre rispondevano ai livelli di traffico in mutamento», spiega Verdonk Gallego. «Ad esempio, la nuova rotta sopra Barcellona ha ridotto la necessità di affidarsi agli operatori per risolvere i conflitti tra aeromobili, migliorando così la capacità pur preservando la sicurezza.» La visione di SESAR per la gestione del traffico europeo punta a raggiungere una capacità, un’efficienza operativa e una sostenibilità maggiori, a favore dell’iniziativa del cielo unico europeo dell’UE. Il contributo di FARO evidenzia l’impatto che tali fattori potrebbero esercitare sulle prestazioni relative alla sicurezza e alla resilienza. «Le nostre tecniche potrebbero rappresentare un traguardo, coadiuvando gli operatori nella quantificazione dei livelli di sicurezza e nell’individuazione di strategie di resilienza, determinanti per far sì che i cittadini europei possano continuare a volare in totale tranquillità», conclude Verdonk Gallego.
Parole chiave
FARO, aereo, traffico, automazione, aeromobile, sicurezza, resilienza, reti di convinzioni bayesiane, modello, elaborazione del linguaggio naturale
