Digital ATC ve SCO (Single Controller Operations)

Digital ATC ve SCO (Single Controller Operations)

ATM bünyesinde YZ (Yapay Zekâ) kullanımına yönelik çok sayıda proje geliştirilse de ATC özelinde ATCO çalışma pozisyonu (CWP) ve görev tanımları düşünüldüğünde, karar alma mekanizmasının merkezinde yer alan kontrolörlerin, otomasyon destekli olarak ancak kısıtlı bir çerçevede asiste edilebildikleri görülmektedir. Hava trafiğini yönetmek için bir arayüz vazifesi gören CWP'nin reaktif bir şekilde sadece bilgi sağlamakla sınırlı kalması, ekseriyetle "karar alma mekanizması" gerektiren süreçlerin büyük bir kısmının kontrolörler inisiyatifinde gelişimine yol açmaktadır. Günden güne artan hava sahası kullanıcılarının talepleri düşünüldüğünde, çoklu görevlerden ötürü bilişsel darboğazlara sahip kontrolörlerin talep-kapasite denklemini proaktif olarak dengeleyebilmeleri olası görünmemektedir. Bu noktada ATC sistemlerinde kapasite artışı sağlayabilecek otomasyon ve YZ kullanımının belirli bir seviyeye ulaşabilmesi için ATCO ve YZ arasında etkin bir görev dağılımı tanımı yapılmalı, farklı senaryolar göz önüne alındığında iş bölümü ve delegasyon usullerinin nasıl optimize edilebileceği titizlikle irdelenmelidir.

ATCO temel çalışma prensibini yansıtan; emniyet-düzen-hız paradigması ve periferde yer alan verimlilik, ekonomi ve ekoloji unsurları.

HAT (Human-autonomy teaming) ve Digital ATC

İnsan-makine etkileşiminde, hangi görevlerin delege edilebileceği ya da tamamen otomasyona bırakılabileceği gibi hususlar, Psikolog Paul Fitts’in düşünce modeli MABA (Men-are-better-at/Machines-are-better-at) ile değerlendirebileceği gibi günümüzde teknolojinin hızlı gelişimden ötürü Level of Automation (LOA) kavrayışı içerisinde de ele alınabilmektedir. HAT, insan-makine etkileşiminde dinamik bir çerçeve sunarak, iş bölümü ve görev dağılımının optimize edilmesini kolaylaştıran bir fonksiyonel arayüz işlevi görür.

İnsan, hibrit ve otonom olmak üzere üç farklı kontrol modundan oluşan HAT, sırasıyla ATCO’nun trafikle ilgili tüm görevleri yerine getirdiği konvansiyonel sistemden, otomasyon ile güven ilişkisinin tesis edilmesinin akabinde peyderpey ATCO gözetiminde otonomiye giden bir paradigma değişimine işaret etmektedir. Her üç modda da digital ATC, yerine getirdiği işlevler ve görevler hususunda süpervizör rolünü üstlenen ATCO’ya bilgilendirmeler yapmaya devam etmektedir.

Airspace World 2023 (Geneva)' da proof of work olarak tanıtılan Digital ATC konsepti ve CWP dizaynı.

Digital ATC (DC), ATCO' yu asiste edebilmek ve iş yükünü azaltabilmek için dizayn edilmiş, bazı görevleri doğrudan bazılarını ise delegasyon usuluyle yerine getirebilen digital bir konsepttir. Çok katmanlı bir akış şemasıyla tasarlanan Digital ATC; genel hatlarıyla trafik ve diğer hizmetlerin birleşik bir görünümünü sunar ve bu sayede ATCO görevlerini otomatize etme sürecini kolaylaştırır. Zira hem digital ATC hem de ATCO ortak bir durumsal farkındalık geliştirerek, "shared mental model" kavrayışına katkı sunar. [HAT ve Digital ATC hakkında detaylı bilgiler için kaynak bölümünde yer alan makaleye göz atabilirsiniz.]  

ATCO ve otomasyonun bir arada, etkin bir iş bölümüyle çalışabilecekleri HAT konseptinde, CWP’nin yeniden tasarlanmasıyla; enroute trafik akışında EXE olarak çalışacak ATCO’yu asiste eden YZ destekli digital ATC kullanımı söz konusudur. Digital ATC marifetiyle; conflict belirleme, çözümleme, karar alma süreçlerini asiste etme, “handover” yapabilme, CPDLC ile pilotlarla iletişim kurabilme gibi pek çok görevin delegasyonuyla, ATCO’nun bilişsel iş yükünü azaltarak, operasyonel verimliliğini arttırabilmek hedeflenmektedir. Bu sayede sistem içerisinde kontrolörlere süpervizör rolü verilirken, otomasyon ve YZ’nın ise zaman alıcı, tekrarlayan görevleri yerine getirmesi beklenmektedir.

SCO (Single Controller Operations)

Konvansiyonel olarak iki ATCO'nun beraber iş bölümü yaptıkları (EXE ve PLN) CWP'nin, Digital ATC kullanımıyla beraber sadece EXE kontrolörden oluşan, otomasyon ve YZ ile aktif olarak desteklendiği sistem SCO olarak tasvir edilmektedir. DC (digital ATC) kademeli bir yaklaşımla, PLN kontrolörün yerini alıyor ve SCO'u mümkün kılıyor. 

EXE Kontrolör ve Digital ATC'nin birlikte iş bölümü yaptıkları SCO.

DLR’in otomasyon ve AI yaklaşımına göz attığımızda farklı akış şemaları barındıran iki tip majör projenin varlığından söz edilebilir. DIAL (Individual and Automated Air Transport) projesinde mevcut sistemlerin adım adım ilerleyen bir mantıkla otomatize edilmesi planlanırken, LOKI (Collaboration of Aviation Operators and AI Systems) projesinde ise AI tabanlı sistemler ve insan operatörler arasındaki iş bölümüne ve etkileşime odaklanan bir mekanizma özelinde çalışılmaktadır.

Kaynak:

M. Jameel, L. Tyburzy, I. Gerdes, A. Pick, R. Hunger and L. Christoffels, "Enabling Digital Air Traffic Controller Assistant through Human-Autonomy Teaming Design," 2023 IEEE/AIAA 42nd Digital Avionics Systems Conference (DASC), Barcelona, Spain, 2023, pp. 1-9, doi: 10.1109/DASC58513.2023.10311220. (alert-passed)