Analysis of collaborative real-time decision making policies for the airport team allocation problem in ground handling operations

This dissertation addresses the airport staff allocation problem during the day of operations. Due the constant growth of the air traffic, airports are facing highly congested situations. The lack of coordination within ground handling companies and the absence of an enhanced awareness of the current airport's status lead to inefficiencies during turnaround processes that in turn increase the amount of aircraft delays. This dissertation dives into an innovative real-time solution of the problem more focused on the ground service providers' perspective. Various real-time allocation policies have been proposed and clustered accordingly to the amount of information they account for during the decision making process. Given the different nature of their own goals, usually airports' stakeholders tend to work in isolation and consider only they own problem. In this sense, the different policies proposed also pursue to combine different levels of collaboration through information sharing initiatives among different parties. Finally, the efficacy of these policies has been tested over different simulated scenarios and an analysis that explains how to find the optimal one has been proposed. Results show the remarkable impact of real-time policy on airport performances and they underline the importance of choosing the optimal policy that in turn could bring further significant benefits in aircraft delays reduction and thus economical advantages.

Questa tesi affronta il problema di allocazione e schedulazione del personale delle compagnie di servizio aeroportuali durante il giorno operativo. A causa della costante crescita del traffico aereo, gli aeroporti si trovano ad affrontare situazioni sempre più congestionate. La mancanza di coordinamento all'interno delle compagnie di servizio e l'assenza di una maggiore consapevolezza dello stato attuale dell'aeroporto portano a inefficienze durante i processi di turnaround che a loro volta aumentano la quantità di ritardi dei velivoli in partenza. Questo lavoro di tesi indaga una soluzione innovativa in tempo reale del problema più focalizzata sulla prospettiva delle compagnie di servizio di aeroplani. Varie politiche di allocazione in tempo reale sono state proposte e raggruppate in base alla quantità di informazioni che inglobano durante il loro processo decisionale. Data la diversa natura dei propri obiettivi, in genere gli stakeholder aeroportuali tendono a lavorare in isolamento, considerando solamente i propri problemi ed i propri traguardi. In questo senso, le diverse politiche proposte mirano anche a combinare diversi livelli di collaborazione attraverso iniziative di condivisione di informazioni tra le diverse parti coinvolte. Infine, l'efficacia di queste politiche è stata testata su diversi scenari ed un metodo che spiega come trovare quella ottimale è stato proposto. I risultati mostrano il notevole impatto delle politiche in tempo reale sulle prestazioni aeroportuali e sottolineano l'importanza della scelta della politica ottimale che porta notevoli benefici in termini di riduzione dei ritardi e quindi di guadagni economici.