Analýza emisí dopravních letadel za využití dat z letových odpovídačů
Autor(ka) práce:
Janoch, Martin
Typ práce:
Diplomová práce
Vedoucí práce:
Horníček, Jaroslav
Oponenti práce:
Danko, Jakub
Jazyk práce:
Česky
Abstrakt:
Tato diplomová práce se zabývá analýzou emisí dopravních letadel na základě dat získaných z letových odpovídačů. Zaměřuje se na změny v leteckém provozu nad Evropou během ledna let 2019, 2021 a 2023, které pokrývají období před pandemií covidu-19, během ní a po jejím odeznění. Jsou zde podrobně popsány metody prostorové a časoprostorové analýzy, zejména jádrový odhad hustoty a jeho časové rozšíření, které jsou využity pro modelování rozložení letového provozu a jeho proměn v čase. Pro srovnání hustot rozdělení práce představuje míry jejich podobnosti, a to Jensen-Shannonovu divergenci a Earth Mover’s Distance. Pro kvantifikaci neuspořádanosti letových parametrů je využito konceptu Approximate Entropy. Práce rovněž poskytuje náhled do fungování fyzikálního modelu OpenAP pro výpočet spotřeby paliva a emisí vznikajících při jeho spalování, včetně možností jeho integrace s letovými daty poskytnutými platformou OpenSky Network. Dále je představen způsob získávání letových dat a rovněž detailně popsán postup jejich zpracování. Teplotní mapy, jako výstup prostorové analýzy, ukazují pokles hustoty provozu v roce 2021 oproti roku 2019, s částečným zotavením v roce 2023. Ukázalo se, že nejvýrazněji letecká doprava v covidovém roce opadla v okolí Londýna a dalších velkých uzlů. Uzavření vzdušného prostoru nad Ukrajinou a Ruskem vedlo k přesměrování určitých tras, a to především směrem na jih. Efektivita tras byla nejvyšší v roce 2021, což spolu s větším zastoupením kratších a regionálních letů vedlo k poklesu průměrné spotřeby paliva.
Klíčová slova:
letový provoz; časoprostorové modelování; jádrový odhad hustoty; analýza reálných dat
Název práce:
Analysis of Commercial Aircraft Emissions Using Flight Transponder Data
Autor(ka) práce:
Janoch, Martin
Typ práce:
Diploma thesis
Vedoucí práce:
Horníček, Jaroslav
Oponenti práce:
Danko, Jakub
Jazyk práce:
Česky
Abstrakt:
This master’s thesis analyzes emissions from commercial aircraft based on data acquired from flight transponders, focusing on changes in air traffic over Europe during January of 2019, 2021, and 2023, which cover periods before, during, and after the COVID-19 pandemic. The thesis describes spatial and spatio-temporal analysis methods, especially kernel density estimation and its temporal extension, which are used to model air traffic distribution and its temporal variations. To compare distribution densities, similarity metrics such as the Jensen-Shannon divergence and Earth Mover’s Distance are introduced. The concept of Approximate Entropy is applied to quantify disorder in flight parameters. This thesis also examines the OpenAP physical model for calculating fuel consumption and combustion emissions, including its integration with flight data from the OpenSky Network platform. Methods of data acquisition and detailed processing workflows are also presented. Heatmaps, as an output of spatial analysis, show a decline in traffic density in 2021 compared to 2019, with a partial recovery in 2023, and reveal that the most significant pandemic-era traffic reduction occurred around London and other major hubs. The closure of airspace over Ukraine and Russia led to the rerouting of certain routes, primarily southward. Route efficiency peaked in 2021, coinciding with a greater proportion of shorter and regional flights and a decrease in average fuel consumption.
Klíčová slova:
real-world data analysis; spatio-temporal modeling; kernel density estimate; air traffic