_ _ '"W' 1111 1e I 1 I I I !!! I ! ! ! 1111111I11! ._'IIUlI ~,IllI.lIIJLJILlILlL2 . . . -..uIllllll ___ "
Gedragsanalyse van
Lu
chtvaa
rtm
aatsc
happij
en
met
betrekking tot Geluidsbelasting op Schiphol
Overzicht van Capaciteitsmanagement
Bibliotheek TU Delft
C OQ03813!33
2414
WBBM
Report
Series
WBBM
Department of Mathematics and Computer Science
Delft University of Technology Room ET 05.040
Mekelweg 4
2628 CD Delft, The Netherlands
Phone +31 15 278 16 35
Fax +31 15 278 72 55
Gedragsanalyse van Luchtvaartmaatschappijen met betrekking
tot Geluidsbelasting
op
Schiphol
Overzicht
van Capa
c
it
e
itsmanag
eme
nt
H.L. Liem
The WBBM Report Series is published by: Delft University Press
Mekelweg 4
2628 CD Delft, The Netherlands Phone +31 15 278 32 54
Fax +31 15 278 16 61
Editors:
Hans van Maaren Michiel A. Odijk
Department of Mathematics and Computer Science Delft University of Technology
CIP-GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK DEN HAAG Liem, H.L.
Gedragsanalyse van Luchtvaartmaatschappijen met betrekking tot Geluidsbelasting op Schiphol - Overzicht van Capaciteitsmanagement / H.L. Liem - Delft: Delft Unive r-sity Press. - IJl. - (WBBM Report Series 34)
ISBN 90-407-1460-6 NUGI841
Trefw.: Geluidsbelasting, Luchtvaart
Copyright @1997 by WBBM, Delft University of Technology
No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publisher: Delft University Press,
Verantwoording
Dit rapport is het resultaat van een project dat is uitgevoerd bij Amsterdam Airport Schiphol, stafafdeling Airside Environment & Strategy, in het kader van de postdoctorale ontwerpersopleiding 'Wiskundige Beheers- en Beleidsmodellen' aan de Technische Universiteit Delft, faculteit der Technische Wiskunde en Informatica, vakgroep Statistiek, Stochastiek en Operations Research.
Ter verkrijging van het certificaat 'Technologisch Ontwerper' is dit rapport in het openbaar verdedigd ten overstaan van een commissie op vrijdag 11 april 1997 om 15.00 uur te Delft. De examencommissie bestond uit:
- Prof.dr. R.M. Cooke, Technische Universiteit Delft - Or. H. van Maaren, Technische Universiteit Delft - Ir. G.J. Keur, Amsterdam Airport Schiphol - Drs. H.H.F. Folmer, Amsterdam Airport Schiphol - J.P.M. Nooy, KLM Royal Dutch Airlines, Amstelveen
Bij Amsterdam Airport Schiphol wil ik allereerst ir. Eric de Boer bedanken via wie het eerste contact liep en die het mij mogelijk heeft gemaakt om een project op Schiphol uit te voeren. Daarnaast gaat mijn dank uit naar ir. Jurek Keur en drs. Henk Folmer die de dagelijkse begeleiding op zich hebben genomen, en naar de overige medewerkers van de afdeling Airside Environment & Strategy.
De begeleiding vanuit de Technische Universiteit Delft lag bij dr. Hans van Maaren en ir. Michiel Odijk, waarvoor mijn dank. Verder wil ik mijn collega's van de vakgroep Statistiek, Stochastiek en Operations Research bedanken voor de prettige werksfeer.
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1 Inleiding ... ... ... . Hoofdstuk 2 Luchthavenontwikkeling ... ... 3 2.1 Politieke besluitvorming . . . .. 3 2.2 Economische ontwikkelingen . . . .. 4 2.3 Kwaliteit ... ... 5 2.4 Prijsniveau ... 6 2.5 Capaciteit ... ... 6 2.5.1 Baancapaciteit ... ... ... 8 2.5.2 Capaciteit rijbanenstelsel ... 8 2.5.3 Capaciteit opstelplaatsen ... ... ... 9 2.5.4 Capaciteit luchtruim .. . . .. 9 2.5.5 Capaciteit en punctualiteit . . . .. 9 2.6 Milieu(capaciteit) ... .... 10 Hoofdstuk 3 Capaciteitsmanagement . . . .. 113.1 Vraag versus aanbod . . . .. 11
3.2 Karakteristieken van maatregelen . . . .. 13
3.3 Capaciteitsmanagement als regelsysteem ... 14
3.4 Relatie met Gebruiksplan . . . .. 15
Hoofdstuk 4 Geluidsbelasting . . . .. 17
4.1 Kosteneenheden ... 17
4.2 Complexiteit LAmaxbepaling ... 17
4.3 Het geluidsmodel . . . .. 18
4.3.1 Bepaling LAmax . . . . .. 20
4.3.2 Bepaling effectieve aantal vliegtuigbewegingen ... . . . .. 22
4.4 Aggregaties ... ... 27 4.5 Hindersommethodiek . . . .. 28 Hoofdstuk 5 Maatregelen ..... ............. ........... ....... ...... .......... 31 5.1 Beheersmaatregelen ... 31 5.2 Proceduremaatregelen . . . .. 34 5.3 Bronmaatregelen ... 38 5.4 Volumemaatregelen . . . 41 5.4.1 Marktsegmentatie ... 42 5.4.2 Substitutie ... ... 45 5.4.3 Verboden ... . . . .. 46 5.4.4 Uitplaatsing ... ... ... 46 5.4.5 Prijsdifferentiatie ... 47
5.5 Doorberekende effecten van soorten maatregelen . . . .. 49
Hoofdstuk 6 Efficiency-analyse van luchtvaartmaatschappijen ... ... 55
6.1 Introduktie... ... 55
6.2 Dataverzameling ... 56
6.3 Datavergelijking tussen dienstregeling en werkelijkheid . . . .. 57
6.3.1 1 e of 2e graadsfunctie? . . . .. 59
6.3.2 Komen regressielijnen overeen? . . . .. 63
6.4 Plots van verschillende maatschappijen ... 66
6.5 Verdere analyse dienstregeling n.a.v. plots ... ... 81
.1_'. ' _
---L...I""""'--Hoofdstuk 7 Conclusies en aanbevelingen .... . . .. 83
Literatuur . . . . .. 85
Appendix A Gedetailleerde analyse n.a.v. plots .... . 87
A.1 Waarom Amsterdam onder de regressielijn? ... 87
A.2 Kunnen andere vliegtuigtypes op AMS worden ingezet? .. ... 89
Appendix B Luchthaven IATA-codes . .... 95
Hoofdstuk 1
Inleiding
Het economische belang van de burgerluchtvaart is in de afgelopen jaren sterk toegenomen en dit zal in de toekomst alleen nog maar blijven stijgen. Dit blijkt uit de voorspelde groeipercentages voor het luchtverkeer, voor zowel het vervoer van vracht als passagiers. Luchtvaartmaatschappijen, die deels verantwoordelijk zijn voor deze groei, spelen hierop in door hun transportcapaciteit te laten toenemen, en wel op de volgende manieren:
door op meer bestemmingen te gaan vliegen
door het aantal vliegbewegingen op te voeren d.m.v. het frequenter inzetten van de vliegtuigen danwel het uitbreiden van de vloot
door de capaciteit van de afzonderlijke vliegtuigtypen te vergroten
Het gevolg hiervan is dat ook de luchthavens mee zullen moeten groeien om dit alles moge-lijk te maken.
Schiphol heeft tot nu toe nog geen problemen gehad om het verkeersaanbod op Schiphol te kunnen accommoderen. Door vroegtijdig te investeren in de fysieke luchthaveninfrastructuur en in de faciliteiten en voorzieningen op de luchthaven, verzekerde Schiphol zichzelf ervan dat er altijd voldoende luchthavencapaciteit aangeboden kon worden.
Nu blijkt echter dat de capaciteit van de luchthaven niet almaar uitgebreid kan worden. Dit is niet zozeer door een gebrek aan financiële middelen, maar meer vanwege politieke beslissingen die perken stellen aan de maximale omvang van bepaalde deelcapaciteiten. De meest actuele beperking die door de overheid in deze context is opgelegd en die hoogst-waarschijnlijk bepalend zal zijn voor de totale capaciteit van de luchthaven, is die van de maximale hoeveelheid geluid dat rond Schiphol geproduceerd mag worden. Hiervoor is een geluidscontour (de zgn. geluidszone) rond Schiphol gelegd die een gebied afbakent waarbin-nen de geluidsbelasting onder een bepaald niveau moet blijven (zie fig 1.1).
Het gevolg hiervan is dat de ontwikkeling van het verkeersaanbod op Schiphol beperkt zal worden hetgeen mogelijk de concurrentiepositie van Schiphol in gevaar brengt. Daarnaast zal dit negatieve effecten hebben op het bedrijfsresultaat van de Luchthaven Schiphol en op de ontwikkeling van de nationale/regionale economie.
Het ziet er naar uit dat, uitgaande van de huidige groei van het luchtverkeer, de geluidszone rond Schiphol wordt overschreden zodra die van kracht wordt in 1997. Bij de vaststelling van de geluidszone was nl. niet op een zo sterke groei van het luchtverkeer gerekend. In zo een situatie is het van groot belang dat de beschikbare (geluids)capaciteit optimaal wordt benut, ofwel dat er zo veel mogelijk voor Schiphol essentiële vliegverkeer wordt geaccommodeerd. Met behulp van capaciteitsmanagement, het manipuleren van de vraag naar capaciteit versus het aanbod daarvan middels het nemen van maatregelen, trachten we dit te verwe-zenlijken. Hierbij worden de volgende vier soorten maatregelen onderscheiden:
beheersmaatregelen proceduremaatregelen bronmaatregelen volumemaatregelen
met als doel het beter benutten van de beschikbare geluidsruimte, en het voor Schiphol in de juiste richting sturen van het verkeersaanbod, waarbij rekening wordt gehouden met o.a. de concurrentiepositie en het bedrijfsresultaat van de luchthaven, het effect op de nationale/regionale economie, en met de bestuurlijke/juridische haalbaarheid van de verschil-lende maatregelen.
Hoewel het nu voornamelijk zaak is om binnen de door de overheid opgelegde geluidszone te blijven, zou capaciteitsmanagement op termijn ook gebruikt kunnen worden om evt. ' restca-paciteit' te verdedigen tegen verdere aantasting en beperkingen op het gebied van geluidszo-nering. Het zou zelfs uitgaande van een zekere luchthavenontwikkeling (die van nationaal belang is) voorwaardenscheppend kunnen zijn voor toekomstige politieke besluitvorming. Binnen de stafafdeling Airside Environment & Strategy van Amsterdam Airport Schiphol is het project 'Capaciteitsmanagement' opgezet waarin o.a. onderzocht wordt welke maatregelen genomen kunnen en moeten worden om ervoor te zorgen dat de geluidsbelasting rondom Schiphol binnen de door de overheid gestelde grenzen blijft.
In dit rapport wordt een overzicht gegeven van het project 'Capaciteitsmanagement', en van een aantal onderwerpen die er (zijdelings) mee te maken hebben.
Hoofdstuk 2 is een inleidend hoofdstuk over een aantal aspecten die aan de orde komen bij de verdere ontwikkeling/uitbreiding van de luchthaven. In hoofdstuk 3 wordt een beschrij-ving gegeven van ideeën die ten grondslag liggen aan capaciteitsmanagement. Hoofdstuk 4 gaat gedetailleerd in op de berekeningswijze van geluidscontouren en op wat er allemaal bij komt kijken. Hoofdstuk 5 is gewijd aan de verschillende soorten maatregelen die in het kader van capaciteitsmanagement zijn bedacht en die voor invoering in aanmerking komen: be-heersmaatregelen, proceduremaatregelen, bronmaatregelen en volumemaatregelen.
In hoofdstuk 6 worden een aantal Europese luchtvaartmaatschappijen nader geanaly-seerd voor wat betreft hun dienstregeling en vlootinzet op Schiphol, de twee belangrijkste factoren die de geluidsbelasting bepalen. Tevens wordt een methode besproken die nagaat welke mogelijkheden de maatschappij zou kunnen hebben voor een betere vlootinzet op Schiphol. Hoofdstuk 7 sluit af met conclusies en aanbevelingen.
Hoofdstuk 2
Luchthavenontwikkeling
Amsterdam Airport Schiphol heeft in overleg met de overheid besloten dat Schiphol zich moet ontwikkelen tot een Mainport: een luchthaven die functioneert als de thuisbasis en centrale luchthaven in Europa voor tenminste één van de toekomstige dominerende luchtvaartmaat
-schappijen, waar de wisselwerking tussen luchthaven- en vestigingsplaatsfactoren maximaal is. De reden hiervoor is enerzijds om zo goed mogelijk te kunnen inspelen op de groei in de luchtvaart, anderzijds om de steeds sterker wordende concurrentie tussen de diverse (Euro-pese) luchthavens het hoofd te bieden. Enkele aspecten die een rol hierbij spelen zullen besproken worden.
2.1
Politieke besluitvorming
In 1987 werd het Masterplan 1988-2003 opgesteld waarin uitbreiding van het vi erbanenstel-sel na het jaar 2000 werd voorzien. Met het Beleidsvoornemen Masterplan Schiphol 2003,
bekendgemaakt in september 1989, werd dit ontwikkelingsplan openbaar gemaakt. Het Beleidsvoornemen ging uit van 30 à 34 miljoen passagiers in 2003 en hield rekening met de aanleg van een vijfde baan in de periode 2000-2003 om verdere groei te kunnen accommo-deren.
In 1988 verscheen de Vierde Nota over de Ruimtelijke Ordening, naderhand uitgebreid tot de VINEX-nota, waarin Schiphol en omgeving werd aangewezen als één van de gebieden die een bijzondere betekenis hebben in het ruimtelijk ontwikkelingsperspectief van Nederland in internationaal verband. Tevens werd Schiphol aangewezen als Mainport in het belang van de internationale concurrentiepositie van Nederland en van de Randstad in het bijzonder. Ten behoeve van de verdere ontwikkeling van Schiphol en omgeving is gekozen voor een geïnte-greerde gebiedsgerichte benadering via ruimtelijk en milieubeleid, waarbij zorg wordt gedra-gen voor een duurzame ontwikkeling van de leefomgeving.
In aansluiting op de door de VINEX geïntroduceerde Gebiedsgewijze Aanpak werd vervolgens op verzoek van de regering een Plan van Aanpak Schiphol en Omgeving (PASO) voorbereid door betrokken partijen, gericht op zowel de versterking van de Mainportfunctie van Schiphol als op verbetering van de kwaliteit van het leefmilieu in de omgeving. Ter voorbereiding hiervan werd in september 1989 een Startconvenant ondertekend. In april 1991 verscheen het eindrapport; een Beleidsconvenant waarin melding werd gemaakt van een samenhangend pakket van oplossingsrichtingen en maatregelen.
Aangaande de zonering vermelde het PASO dat bij het vierbanenstelsel de zgn. 35 Ke
-contour maximaal 15.000 woningen zal omvatten, terwijl de handhavingszone voor het operationele vijfbanenstelsel maximaal 10.000 woningen zal omvatten. Ook geeft het PASO het procedureel vervolgtraject aan, met als uitgangspunt de gecoördineerde uitvoering van de milieu-ettectrapportage:
een project Planologische Kernbeslissing Schiphol en Omgeving (tevens gedeeltelijke herziening van het Structuurschema Burgerluchtvaartterreinen)
een gedeeltelijk herziening van het Streekplan Amsterdam Noordzeekanaal-gebied voor Haarlemmermeer/Schiphol t.b.v. de ruimtelijke inpassing van de Mainportontwikkeling van Schiphol
en een wijziging van de Aanwijzing van de Luchthaven Schiphol in het kader van de Luchtvaartwet
In de Aanwijzing worden zaken vastgelegd zoals de fysieke begrenzing van het luchtvaartter
-rein, de geluidszone die de geluidsruimte rond Schiphol bepaalt, en de ligging van start- en landingsbanen. Een definitief Aanwijzingsbesluit moet resulteren in de ingebruikname van een aangepast vierbanenstelsel medio 1997 en de ingebruikname van het vijfbanenstelsel in 2003.
2.2
Economische ontwikkelingen
De toenemende internationalisering van het bedrijfsleven en de ontwikkeling in de luchtvaart als gevolg van de totstandkoming van één Europese luchtvaartmarkt zal leiden tot een concentratie van het intercontinentale luchtverkeer op een beperkt aantal Europese luchtha-vens. Daarbij heeft Schiphol een beperkt 'natuurlijk' achterland. Deze ontwikkelingen maken het gewenst de positie van Schiphol te versterken om de economische motortunctie van de luchthaven voor Nederland veilig te stellen.
In de concurrentieverhoudingen in een verenigd Europa spelen de grote stedelijke regio's een speciale rol. Waar landsgrenzen verdwijnen verplaatst de concurrentie van 'tussen
landen' naar 'tussen stedelijke conglomeraten'. Een deel van het succes van het landelijk economisch beleid wordt bepaald door de kracht die de Randstad kan ontwikkelen ten opzichte van de Brussel/Antwerpen-regio, de zone FrankfurtlWiesbaden of zelfs ten opzichte van de metropolen Londen en Parijs.
De Mainportontwikkeling van Schiphol vervult een centrale plaats in deze concurrentie-slag. Veel bedrijven vestigen zich in de omgeving van de luchthaven, omdat deze hen in staat stelt internationaal te kunnen opereren en profileren. Een moderne goed uitgeruste luchtha-ven met een uitgebreid en frequent bevlogen intercontinentaal luchtnet, zonder capaciteits-problemen, is een aantrekkelijke vestigingsplaats. Voor de vestiging van buitenlandse bedrij-ven, in het bijzonder de Europese hoofdkantoren, is het van belang dat in Nederland en met name in de Randstad, een sterk internationaal vestigingsmilieu tot stand komt. Hetzelfde geldt voor die delen van het Nederlandse bedrijfsleven die zich sterk internationaliseren. In de Vierde Nota over de Ruimtelijke Ordening is het voorstel gelanceerd om binnen de Rand-stad één of meer toplokaties tot ontwikkeling te brengen. Het gaat om stedelijke lokaties die zich met vergelijkbare lokaties in het buitenland kunnen meten.
Luchtvracht is één van de snelst groeiende onderdelen van de luchtvaart en is integraal onderdeel geworden van de wereldhandel en de wereldeconomie. Met name voor de interna-tionale dienstverlening wordt de luchtvracht steeds belangrijker. Luchtvracht maakt meren-deels onderdeel uit van passagierslijndiensten (combi-vluchten). Passagiersvervoer en luchtvracht zijn daardoor met elkaar verweven; verplaatsing van luchtvracht naar andere luchthavens heeft gevolgen voor de passagiersdiensten.
De ontwikkeling van de luchtvaart en de luchthavens is nauw met elkaar verbonden. De luchtvaartmaatschappijen staan aan een voortdurende, zeer sterke concurrentie bloot. Zij zijn daarom voortdurend op zoek naar manieren om hun kosten omlaag te brengen. Eén van die manieren is het creëren van schaalvoordelen, bijvoorbeeld door samen te werken bij het onderhoud van de vliegtuigen of het inzetten van grotere vliegtuigen op de routes met een groot aanbod aan reizigers. In de luchtvaart valt de trend waar te nemen naar het ontstaan van steeds grotere luchtvaartmaatschappijen ('mega-carriers') en steeds meer samenwerking tussen de luchtvaartmaatschappijen. Deze grote maatschappijen hebben op hun eigen continent hun thuishaven en op de andere continenten een ondersteunende luchthaven. Het intercontinentaal verkeer verloopt tussen deze luchthavens. Van daaruit wordt via een feeder-netwerk het continent bestreken. Dit systeem van één knooppuntluchthaven en aanvullende feeder-Iuchthavens wordt het 'hub-and-spoke' systeem genoemd (zie fig. 2.1, waarbij punt E de hub is en de lijnen vanuit E de spokes).
Door dit systeem kunnen grote kostenvoordelen worden behaald. De economische basis voor het hub-and-spoke systeem volgt uit de concentratie van de vervoersstromen waardoor gebruik kan worden gemaakt van grotere vliegtuigen. Per definitie leidt dit tot lagere kosten per seat of per mile, waardoor de tarieven kunnen dalen en meer passagiers worden gegene-reerd, wat vervolgens weer leidt tot grotere vliegtuigen. Wel zijn hiervoor zeer betrouwbare vliegtuigen nodig, omdat tijdens de overstap alle vliegtuigen aanwezig dienen te zijn; een vliegtuig dat uitvalt leidt tot verstoring in het totale netwerk.
A
Figuur 2.1: Hub-and-spoke systeem
De luchtvaartmaatschappij hoeft in een hub-and-spoke systeem maar een beperkt aantal lijnen aan te bieden en heeft daarbij vollere vliegtuigen, en heeft dus vanuit economisch oogpunt het beste netwerk. Een nadeel van hub-and-spoke is dat er vaak overgestapt dient te worden, wat gepaard gaat met het nodige tijdsverlies en ongemak. Daarnaast vergt dit systeem een hoge capaciteit tijdens de perioden waarin van het ene toestel naar de andere overgestapt moet worden.
De KLM heeft de mogelijkheden om uit te groeien tot een mega-carrier. Daartoe is het noodzakelijk dat de capaciteit van Schiphol wordt aangepast. De ontwikkeling van de KLM tot een grote, mondiale luchtvaartmaatschappij en de ontwikkeling van Schiphol hangen met elkaar samen. Ook is het voor de KLM van belang in hoeverre succesvolle internationale samenwerkingsverbanden kunnen worden aangegaan. Indien de KLM een andere luchtha-ven als thuishaluchtha-ven zou kiezen, bijvoorbeeld omdat Schiphol onvoldoende capaciteit kan bieden, zal dit de Mainportontwikkeling van Schiphol negatief beïnvloeden, tenzij een andere grote luchtvaartmaatschappij Schiphol als thuishaven kiest, wat niet erg waarschijnlijk is.
De Mainportontwikkeling van Schiphol kan daarnaast niet los worden gezien van de bereikbaarheid van de luchthaven over land. Zowel ten aanzien van passagiers als lucht-vracht dient te worden voorkomen dat de huidige congestie op aan- en afvoerwegen een negatief effect heeft op de door de betrokken partijen voorgestane groei.
2.3
Kwaliteit
In de toegenomen concurrentie tussen de grote luchthavens is het bieden van hoge kwaliteit één van de manieren om passagiers, luchtvaartmaatschappijen en vrachtvervoerders naar zich toe te trekken. Aspecten die de kwaliteit van een luchthaven bepalen zijn o.a.:
het aantal bestemmingen waar (rechtstreeks) naar toe wordt gevlogen de frequenties en capaciteit waarmee dit gebeurt
de kans op vertragingen overstaptijden
bereikbaarheid over de weg c.q. het spoor overslagcapaciteit
Eén van de kwaliteitsnormen is de punctualiteit die gedefinieerd is als de mate van zekerheid dat geplande procestijden binnen vastgestelde marges gerealiseerd worden, ofwel dat het geplande kwaliteitsniveau gehandhaafd kan worden. Punctualiteit hangt nauw samen met capaciteit en (kans op) vertragingen.
De ontwikkeling van luchthavens is erop gericht om bij een steeds groeiend verkeersaanbod en onder vrijwel alle omstandigheden (dus ook bij zeer slecht zicht) een vlotte procesgang te waarborgen. Dit houdt in dat in toenemende mate, ook onder moeilijke omstandigheden (zoals slecht zicht), een hoog aanbod moet kunnen worden verwerkt zonder een te grote kans op grote vertragingen. De tendens tot clustering van binnenkomende en uitgaande vluchten en dus piekvorming in het verkeersaanbod vormt een bedreiging voor de punctuali-teit. Bij verzadiging treedt echter noodzakelijkerwijs piekspreiding op. De verkeerspieken worden dan niet hoger, maar de piekperioden duren langer. Dit leidt tot een betere benutting van de capaciteiten op een luchthaven, doch veelal ten koste van kwaliteit (bijv. langere overstaptijden).
2.4
Prijsniveau
Het prijsniveau op een luchthaven speelt naast de kwaliteit een belangrijke rol bij het verkrij-gen en behouden van activiteiten en bedrijven op of nabij een luchthaven. Overheidsmaatre-gelen zoals bijvoorbeeld accijns op vliegtuigbrandstof of milieuheffingen kunnen een bedrei-ging zijn voor het gewenste stabiele prijsniveau en kunnen de concurrentiepositie van een luchthaven ondermijnen. Dreigt de vraag naar capaciteit echter groter te worden dan de beschikbare capaciteit, zoals nu het geval dreigt te worden, dan kan het introduceren van extra landingsheffingen en/of geluidsheffingen juist een middel zijn om de vraag van lucht-vaartmaatschappijen zodanig te sturen dat dit beter op de beschikbare capaciteit is afge-stemd, waarbij de voor de luchthaven relevante marktsegmenten worden gestimuleerd en de minder relevante worden ontmoedigd.
De kostensoorten waarmee vliegtuigen op Schiphol te maken hebben zijn o.a.: Havengelden: landingsgelden, startgelden, parkeer- en stallingsgelden Air Traffic Control-kosten
Geluidsheffingen Rijksluchtvaartdienst Afhandelingskosten
Security-kosten
Hoewel alleen een gedeelte van deze kosten ten goede komt aan Amsterdam Airport Schip-hol, zal een luchtvaartmaatschappij in eerste instantie alleen naar het totale bedrag kijken dat per landing/start betaald moet worden op een luchthaven.
2.5
Capaciteit
Eén van de definities van capaciteit is de maximale produktie (doorzet in eenheden per periode) welke onder normale omstandigheden behaald kan worden bij een gespecificeerd aanbod, zonder overschrijding van vastgelegde kwaliteitsnormen (veelal in termen van vertraging). Dus om een grotere vervoersstroom te kunnen onderbrengen zal de capaciteit van de luchthaven vergroot moeten worden.
In fig. 2.2 zijn een aantal deelcapaciteiten onderscheiden die een rol spelen bij de luchtha-venontwikkeling als onderdeel van de transportketen: het totaalpakket aan diensten en produkten dat de klanten via de aanschaf van een ticket bij luchtvaartmaatschappijen kopen.
Reservering Voortransport Afhandeling Vlucht Transfer Vlucht
!
I=f
! ,(
.l
IJ
~
il
~l
=~:
I
.
i
15b
I
~
·
- --- - - - - --- - --- - -_._-- -_ ....!.-infrastructuur luchtruim landside terminal -toegangswegen -incheck-balies -voorrijwegen -douane-doorgangen -vrachtgebouwen - bagagebanden - parkeervoorzieningen - geluidsbelasting - luchtverontreiniging - externe veiligheid airside - pieren -opstelplaatsen -rij-/taxibanen -start-/landingsbanen Afhandeling I I~
=
Ç3P
1
~
~
~
i
=
~
- I
i
I_I
Natransporti
I
l
12c
l
i
I technische capaciteit + milieu capaciteit beschikbare capacnenFiguur 2_2: Deelcapaciteiten op Schiphol als onderdeel van transportketen
De capaciteit van een luchthaven bestaat uit een groot aantal fysieke deelcapaciteiten die grofweg in drie groepen gesplitst kunnen worden, conform de fysieke lay-out van een luchtha-ven: Landside-capaciteit, Terminal-capaciteit en Airside-capaciteit. Bij Landside-capaciteit kunnen we denken aan bijvoorbeeld het aantal parkeerplaatsen voor auto's, het aantal toevoerwegen naar en afvoerwegen van de luchthaven (Iandzijdige infrastructuur), en het aantal mogelijke trein- en busverbindingen van en naar de luchthaven. Terminal-capaciteit betreft o.a. de capaciteit om passagiers- en bagagestromen adequaat door de terminal heen te leiden (denk hierbij bijvoorbeeld aan het aantal in-check balies en aan het bagage-afhan-delingssysteem), zodanig dat deze een soepele overbrugging tussen Land- en Airside vormt. Aan Airside kunnen we weer een aantal fysieke deelcapaciteiten onderscheiden, zoals:
baancapaciteit
capaciteit rijbanenstelsel capaciteit opstelplaatsen capaciteit luchtruim
-=---
---
-
!'_W..
2.5.1 Baancapaciteit
Het huidige banenstelsel op Schiphol is een tangentieel systeem bestaande uit vier banen (zie fig. 2.3).
19R
;
19L
Ole.
Buitenveldertbaan 27 ~ 09 c c ~ Ol c tV tV .Q~
24~
.
: y j 1 L
~~'lP
1
'f..~~~ 06 01RFiguur 2.3: Tangentieel banenstelsel op Schiphol
In fig. 2.3 staan bij de uiteinden van de banen cijfer/letter-combinaties die door een 0 achter het laatste cijfer te plakken, overeenkomen met de richting waarin vliegtuigen aan komen vliegen c.q. wegvliegen, waarbij het noorden overeenkomt met 00(0) en het zuiden met 18(0). De letter L en R geven aan of het vliegtuig links resp. rechts van de terminal, die zich in het midden van het banenstelsel bevindt, vliegt gezien vanuit de positie van de piloot.
Vanwege de ligging van de banen t.o.v. elkaar is het niet mogelijk om de banen onaf-hankelijk van elkaar te gebruiken. Daarnaast spelen de weersomstandigheden een grote rol bij het toewijzen van mogelijk te gebruiken start- en landingsbanen. Na het jaar 2003 moet het middels de Se baan mogelijk zijn geworden om tijdens alle zichtomstandigheden 3 banen (2 landingsbanen plus 1 startbaan of andersom) onafhankelijk van elkaar te gebruiken.
Welke banen er daadwerkelijk gebruikt worden hangt af van zgn. baanpreferenties die aangeven welke combinaties van banen als 1e, 2e, etc. gekozen moeten worden. Naast de zicht-/weersomstandigheden en baanpreferenties zijn o.a. de baanconfiguratie (aantal exits) en volgseparatie (separatie-interval tussen twee opeenvolgende landingen) de bepalende factoren voor de baancapaciteit.
2.5.2 Capaciteit rijbanenstelsel
Na een landing rijdt een vliegtuig via het rijbanenstelsel naar de toegewezen opstelplaats. Een vertrekkend vliegtuig rijdt op zijn beurt na het starten van de motoren vanaf de opstel-plaats de aangrenzende rijbaan op richting het begin van de toegewezen startbaan. De benodigde taxitijd hangt af van de gebruikte start- en landingsbaan, de toegewezen opstel-plaats en de gevolgde route over de rijbanen, en de verkeersdrukte op deze route. Het kruisen van actieve start- of landingsbanen zal naast slechte zichtomstandigheden, zeker tijdens de piekperioden, voor extra oponthoud zorgen. De lay-out en het gebruik van de rijbanen en platformen hebben grote invloed op de doelmatigheid en dus op de capaciteit van het rijbanenstelsel.
8
.... , .ft I • I , . . " . _ .
2.5.3 Capaciteit opstelplaatsen
Vliegtuigopstelplaatsen op Schiphol kunnen voor verschillende vliegtuigtypen worden ge-bruikt. Oe beslissing waar een bepaald vliegtuig komt te staan is afhankelijk van o.a. de volgende variabelen: passagiers- of vrachtvlucht vliegtuigtype herkomst/bestemming luchtvaartmaatschappij security verwachte bezettingsgraad verblijfsduur op Schiphol
Als norm wordt gehanteerd dat tijdens de drukste piekperioden in de zomer 85% van de passagiersvliegtuigen op een vaste opstelplaats (aan een pier) wordt afgehandeld.
Andere deelcapaciteiten die rond de platformen een rol spelen zijn de capaciteit van de vliegtuigafhandeling, het sleepverkeer, de capaciteit van het vliegtuigonderhoud, proefdraaien en de capaciteit van de afhandelingsarealen (zowel voor vracht als passagiers).
2.5.4 Capaciteit luchtruim
Het vliegverkeer in het luchtruim rond de luchthaven wordt geregeld door Air Traffic Contro!. Oe capaciteit van dit luchtruim wordt o.a. bepaald door de manier waarop de standaard vertrekroutes (Standard Instrument Oepartures (SIO's)) en de standaard naderingsroutes (STandard Arrival Routes (STAR's)) zijn gedefinieerd door de Rijksluchtvaartdienst, directie Luchtvaartinspectie. Het doel van deze standaard routes is:
het verhogen van de veiligheid
het verminderen van de hoeveelheid radiocommunicatie het beperken van de geluidshinder
Oeze SIO's en STAR's zijn niet alleen routes, maar bevatten ook procedures. Aangezien een vertrekkend vliegtuig pas langs een bepaalde SlO mag vertrekken zodra het vorige vliegtuig deze SlO heeft verlaten, wordt er in drukke perioden korter langs een SlO gevlogen of zelfs van een SlO afgeweken. Verder is de volgorde waarin vliegtuigtypen vertrekken bepalend voor hoe snel ze na elkaar mogen vertrekken.
2.5.5 Capaciteit en punctualiteit
Capaciteit en punctualiteit bepalen in belangrijke mate de aantrekkelijkheid van een luchtha-ven voor luchtvaartmaatschappijen en passagiers, m.n. wanneer de luchthaven als transfer-luchthaven (hub) wordt gebruikt waar veel passagiers moeten overstappen van intra-Europe-se vluchten op intercontinentale vluchten en vice versa.
Omdat op Schiphol de startintervallen korter zijn dan de landingsintervallen is de lan-dingscapaciteit maatgevend, m.n. in perioden dat het aanbod van landend verkeer hoog is (landingspiekperiode). Oe landingscapaciteit wordt voornamelijk bepaald door:
het verwachte aantal aankomsten in landingspiekperiode
de vlootsamenstelling van het aanbod; separatie-interval is afhankelijk van vliegtuigtype de meteo-conditie: bij slecht zicht worden hogere landingsintervallen toegepast; bij matig zicht of toenemende windsnelheid kan optimaal baangebruik minder worden toegepast
Bij elke landingspiekperiode (momenteel 3, conform het 3-blokken systeem van de KLM) worden de acht drukste aaneengesloten kwartieren de topperiode genoemd. Gedurende deze 3 topperioden treedt één drukste uur (vier drukste kwartieren) op: het piekuur. De piekuurcapaciteit is vervolgens gedefinieerd als het aanbod in de drukste vier aaneengeslo-ten kwartieren behorende bij een verkeersverdeling waarbij de gemiddelde vertraging in de gemiddelde topperiode precies vier minuten is in het Nederlandse luchtruim.
In deze context is punctualiteit gedefinieerd als het percentage van alle aankomsten in alle topperioden van het jaar welke meer dan 15 minuten zijn vertraagd. Als norm voor de punctualiteit is 5% gekozen. Met deze norm is de kans op het missen van een aansluiting voldoende klein. Punctualiteit is dus nauw gerelateerd aan capaciteit: als de gemiddelde vertraging toeneemt vanwege een tekort aan capaciteit, zal ook het aantal vertraagde vluch-ten toenemen wat de punctualiteit negatief beïnvloedt.
2.6
Milieu(capaciteit)
Een steeds belangrijker wordende factor die de capaciteit van een luchthaven begrensd is het milieu c.q. de milieucapaciteit. Bij de ontwikkeling van Schiphol tot Mainport is nl. als randvoorwaarde geformuleerd dat ook het woon- en leefmilieu in de regio Schiphol moet worden verbeterd ten aanzien van o.a. geluidshinder, luchtverontreiniging en veiligheid. Met name de geluidscapaciteit (de maximale hoeveelheid geluid dat geproduceerd mag worden) gaat nu een grote rol spelen. Uitgaande van de huidige situatie op Schiphol zal de geluidsca-paciteit de meest bepalende worden voor de totale cageluidsca-paciteit van de luchthaven en dus niet zozeer de fysieke faciliteiten zoals het banenstelsel of beschikbare opstelplaatsen. Geluids-belasting zal daarom ook in een apart hoofdstuk besproken worden.
Hoewel er een wederzijdse afhankelijkheid bestaat tussen economische groei en luchtvaart, is deze zelfde economische groei tevens de oorzaak van een verminderde tolerantie ten aanzien van de milieubelasting door de luchtvaart. Enerzijds zorgt de economische groei er nl. voor dat er meer economische activiteiten worden ontplooid, dus meer vliegreizen, dus groei van de luchtvaart, en dus meer geluids- en luchtverontreiniging. Anderzijds zorgt de economische groei voor een hogere welvaart, dus een hogere levensstandaard, maar men wordt hierdoor minder tolerant voor verstoringen en heeft daarom eerder hinder van geluids-en luchtverontreiniging.
Dat er maatregelen genomen moeten worden om de toenemende geluids- en luchtverontrei-niging tegen te gaan is duidelijk. Het kan echter riskant zijn om hierin voorop te lopen. Een luchtvaart-vijandig klimaat kan buitenlandse luchtvaartmaatschappijen nl. afschrikken waar-door de concurrentiepositie van de luchthaven wordt aangetast. Internationale overeenstem-ming en overleg is dan ook noodzakelijk.
•• I_tl! I 11
."';"'.!
UH
I.
+;4 . ' , U r M ' " I ktHoofdstuk 3
Capaciteitsmanagement
3.1
Vraag versus aanbod
Centraal in dit rapport staat de almaar groeiende marktvraag naar capaciteit. Voor de lucht-haven is het zorg om steeds voldoende capaciteit aan te kunnen bieden. Tot nu toe lieten we ons ook steeds leiden door de marktvraag naar capaciteit wat betreft het vergroten van de beschikbare capaciteit op de luchthaven. In fig. 3.1 is de situatie geschetst zoals die er in het ideale geval uit zou kunnen zien.
Capaciteit
Tijd
Figuur 3.1: Ideale situatie vraag versus aanbod
In deze figuur wordt er steeds net iets meer capaciteit aangeboden dan er gevraagd wordt, en volgt het aanbod dezelfde beweging als de vraag. Helaas is deze situatie in de praktijk niet haalbaar, omdat dit enerzijds een zeer nauwkeurige prognose van de marktvraag vereist, anderzijds omdat de maatregelen die tot nu ingevoerd zijn om de capaciteit te vergroten sprongsgewijs relatief grote hoeveelheden capaciteit opleveren, bijv. zoals in fig. 3.2
Capaciteit
Tijd
Figuur 3.2: Reële situatie vraag versus aanbod
-.!Lil .i.lJ 1 _ _ _ ---'_--".JLjn ii.J.'---'-JI'---'IJ..! ---' _ __ --'-_U"---" .. "---' _ _ _ _ _ _ --'.'-'.L...L~ _ __' _ _ _'_ _ _ _=,.f_...lL_...J_..a
Continu moet dus bekeken worden wanneer de vraag het aanbod overstijgt en wat c.q. wanneer er iets aan gedaan moet worden. In fig. 3.3 zijn twee extreme voorbeelden te zien van hoe de vraag in de toekomst zich kan gedragen, waarbij voor het gemak gekozen is voor een lichte groei van het aanbod aan capaciteit.
Capaciteit /' /' / ' / ' / ' / ' .
--r--
:
---Heden Tijd
Vraag naar capaciteit (scenario 2)
Aanbod aan capaciteit
Vraag naar capaciteit (scenario 1)
Figuur 3.3: Mogelijke prognose van vraag naar capaciteit
In scenario duikt de vraag naar capaciteit naar beneden waardoor een overcapaciteit ontstaat die de nodige kosten met zich brengt. In scenario 2 neemt de vraag sterker toe dan het aanbod, wat uiteindelijk zal resulteren in marktverlies. Twee factoren die hierbij dus een grote rol spelen zijn het goed kunnen prognotiseren van de marktvraag naar capaciteit en het snel kunnen invoeren en effectief maken van de verschillende maatregelen die het aanbod aan capaciteit kunnen verhogen.
In het verleden werd de marktvraag geprognotiseerd o.a. om te kijken wanneer er meer capaciteit gevraagd zou worden dan er geboden kon worden. Afhankelijk welke deelcapaci-teit dan bepalend voor de totale luchthavencapacideelcapaci-teit zou worden, werd er geprobeerd deze deelcapaciteit uit te breiden, zodat deze deelcapaciteit voorlopig geen bottle-neck zou vor-men. Aangezien dit meestal fysieke uitbreidingen van de luchthaven waren die een relatief lange oplevertijd hadden, was het nodig om een prognose van de marktvraag op lange termijn voorhanden te hebben.
Momenteel is de situatie iets veranderd, omdat de nu beperkende deelcapaciteit geluidscapa-citeit is die een heel ander karakter heeft dan de meer fysieke deelcapageluidscapa-citeiten. Het vereist nu andere soorten maatregelen dan vroeger om meer (geluids)capaciteit aan te kunnen bieden. Fysieke uitbreidingen zullen nu niet meer afdoende zijn, en er zal beter moeten worden omgegaan met de beschikbare fysieke infrastructuur die nu voorhanden is. De aanleg van de 5e baan echter zal ook gunstiger zijn voor het geluid, omdat hiervoor geluids-vriendelijkere aan-/uitvliegroutes zijn ontworpen. Daarnaast zal de piekuurcapaciteit ook toenemen.
3.2
Karakteristieken van maatregelen
De maatregelen die vraag en aanbod beter op elkaar moeten gaan afstemmen, hebben o.
de volgende karakteristieken:
het tijdstip waarop ze beschikbaar zijn c.q. ingevoerd kunnen worden
het tijdstip waarop ze daadwerkelijk ingevoerd worden (en evt. de mate waarin) het effectiviteitsverloop in de tijd
In fig. 3.4 is een voorbeeld te zien van het effectiviteitsverloop van een mogelijke maatreç die op drie verschillende tijdstippen is ingevoerd, en waarbij telkens kort na de invoering e piek in effectiviteit optreedt die daarnQ geleidelijk afloopt naar O.
T1 T2 T3 Tijd
Figuur 3.4: Mogelijk effectiviteitsverloop van een
maatregel
Het bovenstaande verloop illustreert dat een maatregel een tijdelijk effect kan hebben en het effect in de tijd kan fluctueren.
Het moment waarop een maatregel beschikbaar is, ingevoerd wordt en z'n maximaal ef vertoont zou zo dicht mogelijk bij t=O moeten liggen. Zou nl. in het extreme geval het maxi;
Ie effect direct verkregen kunnen worden, dan hoeft de vraag naar capaciteit maar kort tevoren voorspeld te kunnen worden.
Sommige maatregelen waar nu aan gedacht wordt, zullen een korte vertraging:
hebbben indien ze beschikbaar zouden zijn. Dit zou kunnen betekenen dat prognoses lange termijn (20 jaar vooruit) minder belangrijk worden en de nadruk meer zal kome; liggen op prognoses op de korte termijn. Zaak is het dus in ieder geval om de maatregeler snel mogelijk beschikbaar te hebben.
3.3
Capaciteitsmanagement als regelsysteem
In fig. 3.5 is weergegeven op welke manier de komende jaren verwacht wordt dat de vraag naar capaciteit het aanbod aan capaciteit zal overschrijden, op basis van de Middellange Termijnplanning (ML T), indien er geen extra maatregelen worden genomen.
39
--38--_/
. , . - - - - --/ ' t"-,,
--
--37,
36 Ol ~ co c 1il III 35 Ol fiI :g MLT ::l ~ 34 zone 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 JaarFiguur 3.5: Verwachte overschrijding van geluidszone
In fig. 3.5 is de geluidsbelasting in zgn. Kosteneenheden (Ke) uitgedrukt, waarbij de waarde van de punten op de geluidszone de 35 Ke niet mogen overschrijden. Door de verwachte KE
-waarde in deze punten te aggregeren tot één (gemiddelde) waarde, is het mogelijk geweest om een indicatie te geven (zoals te zien is in fig. 3.5) hoeveel de komende jaren gemiddeld de overschrijding zal zijn. Te zien is dat de komende jaren een structurele overschrijding zal optreden.
Nu is het zaak om ervoor te zorgen dat de bovenste lijn structureel lijn onder de onderste lijn komt te liggen. Hiervoor kunnen we in principe naar twee dingen kijken, nl. het verkeersaan-bod (grootte, samenstelling, spreiding) die het geluid veroorzaakt, en naar het geluidsmodel c.q. berekeningswijze die uiteindelijk de geluidscontouren produceert. Maatregelen hebben nl. invloed op één van deze twee of op beide. In fig. 3.6 is dit verband te zien waar capaci-teitsmanagement als geheel schematisch als een soort regelsysteem kan worden opgevat.
Verkeersaanbod(t) ._- • Geluidmodel ast binnen zone op t?
nee
Figuur 3.6: Capaciteitsmanagement als regelsysteem
ja
Er moeten dus maatregelen in de tijd (en evt. met bepaalde intensiteit) worden genomen om het verkeersaanbod en het geluidsmodel zodanig te beïnvloeden dat elk jaar binnen de geluidszone wordt gebleven. Evt. kan aan het verkeersaanbod andere indicatoren gehangen worden hoe 'goed' het steeds resulterende verkeersaanbod eigenlijk voor de luchthaven is, los van de bijbehorende geluidsbelasting. De grote vraag blijft dus wanneer welke maatregel (en in welke mate) ingevoerd moet worden zodanig dat
- er geen zone-overschrijding optreedt
- er een 'optimale' mix van het verkeersaanbod op Schiphol komt ofwel
Optimaal gebruik van de beschikbare geluidscapaciteit
3.4
Relatie met Gebruiksplan
Vooruitlopend op de wettelijke verplichting die in 1997 van kracht wordt, publiceert Amster-dam Airport Schiphol sinds 1993 jaarlijks het zgn. Gebruiksplan Schiphol. Het hoofddoel van het Gebruiksplan Schiphol is om aan de hand van de te verwachten verkeersomvang en samenstelling ervan en de geplande werkzaamheden aan start- en landingsbanen, rijbanen en voorzieningen, te laten zien of het gebruik van de luchthaven gedurende het komende kalenderjaar past binnen de door de overheid vastgestelde geluidszones. Mocht dit ondanks voorgenomen maatregelen niet lukken, dan wordt bij de minister voor het desbetreffende jaar ontheffing aangevraagd. In het Gebruiksplan Schiphol wordt dan de onderbouwing voor deze ontheffingsaanvraag gegeven.
Een afgeleide doelstelling van het Gebruiksplan Schiphol is het verstrekken van informa-tie aan de omgeving. Hiermee wordt de omgeving ingelicht over het verwachte gebruik van de luchthaven gedurende het komende kalenderjaar. Effecten van sturingsmaatregelen, genomen in geval van omvangrijke werkzaamheden aan het banenstelsel, worden hiermee voor de omgeving in een vroegtijdig stadium kenbaar gemaakt.
Conform de Luchtvaartwet bevat het Gebruiksplan Schiphol de volgende gegevens: verkeerspatroon
vertrek-/aankomstverdeling over nacht/dag
vlootsamenstelling: typeverdeling en percentage van zgn. Hoofdstuk-2 vliegtuigen (zie later)
baangebruikspercentages
buiten gebruik zijn van banen als gevolg van onderhoud e.d. gebruikspercentages aan- en uitvliegroutes
geluidsbelastingcontouren
De informatie voor het opstellen van het Gebruiksplan Schiphol wordt geleverd door Amsterdam Airport Schiphol (AAS)
de Luchtverkeersbeveiliging (L VB)
de Rijksluchtvaartdienst Luchtvaartinspectie (RLD/LI)
de International Air Transport Association (IATA), vertegenwoordigd door de KLM en betreft onderwerpen als
prognose vliegtuigbewegingen preferentievolgorde baangebruik
het niet of beperkt beschikbaar zijn van banen, rijbanen en voorzieningen prognose proefdraaien
prognose lesvluchten
maatregelen tijdens het buiten gebruik zijn van banen baantoewijzingscriteria
prognose baangebruikspercentages gebruik aan- en uitvliegroutes
Met deze gegevens is het vervolgens mogelijk de bijbehorende geluidscontouren te bepalen, waarover in het volgende hoofdstuk meer.
!I ! , !
!
,
'!JA" J "lijlM"'",'·~ IIIJI! . , ''''I .lf1 " ... _ _ ' -'' ' ' ' - _Hoofdstuk 4
Geluidsbelasting
In Nederland wordt de geluidsbelasting veroorzaakt door vliegverkeer o.a. uitgedrukt in Kosteneenheden (Ke). De geluidsbelasting kan in elk punt rondom een luchthaven apart berekend worden en is in principe afhankelijk van
het aantal vliegtuigbewegingen gedurende een heel kalenderjaar het geluidsniveau van elke vliegtuigbeweging
het tijdstip van elke vliegtuigbeweging
waarbij een vliegtuigbeweging een start of een landing is; een aankomst en vertrek van een vliegtuig zijn dus 2 vliegtuigbewegingen. Door punten met gelijke geluidsbelasting met elkaar te verbinden ontstaan geluidscontouren.
4.1
Kosteneenheden
M.b.v. de volgende formule kan de geluidsbelasting in een willekeurig punt x op de grond in Kosteenheden (Ke) berekend worden
n
KE{x)
=
20 '109{L nS~/)'1 oLAma,(X.,)/15) - 157 ;=1met
n het totale aantal vliegtuigen dat overvliegt gedurende een jaar
LAmax(x,i) het hoogste geluidsniveau uitgedrukt in dB(A) dat tijdens de overvlucht van vliegtuig i in een punt x op de grond optreedt
nsf{i) de nachtstraffactor, afhankelijk van het tijdstip van overvlucht i, variërend van tussen 8.00 en 18.00 uur tot 10 tussen 23.00 en 6.00 uur (zie onderstaande tabel).
4.2
Complexiteit LAmax·bepaling
Bekijken we nogmaals de KE-formule, dan behoeft de term LAmax verdere uitleg. In principe is de LAm .. , die voor elke vlucht verschillend is, eigenlijk alleen maar achteraf te bepalen, en dan alleen nog als in elk punt op de grond het maximale geluidsniveau gemeten kan worden. Factoren die van invloed zijn, zijn o.a.
de gebruikte start-/landingsbaan de gebruikte uit-/aanvliegroute de gebruikte start-/landingsprocedure de weersomstandigheden
het {start)gewicht
vliegtuigtype en geluidskarakteristieken (van motoren) de piloot
Pas kort van tevoren zal bekend zijn op welke baan gestart/geland zal worden. Dit hangt o.a. af van de weersomstandigheden, de geldende baanpreferenties en de drukte op dat moment. De bijbehorende uit-/aanvliegroute ligt meestal wel vast, en is o.a. afhankelijk van de
bestem-ming c.q. herkomst. De gebruikte start-/landingsprocedure hangt ook weer van een groot aantal zaken af, zoals het weer, het gewicht, het vliegtuigtype en motorvermogen, en vooral de piloot. Met dit laatste bedoelen we niet alleen bij welke luchtvaartmaatschappij die werkt,
omdat de procedures per luchtvaartmaatschappij kunnen verschillen, maar ook het individue-le gedrag. Hierbij moet gedacht worden aan bijv. de ervarenheid van de piloot, die invloed heeft op hoe nauwkeurig voorgeschreven 'standaardprocedures' en SID's en STAR's ge-volgd worden.
Uit het bovenstaande volgt hoe complex het is om van tevoren de LAmax in elk punt te bepa -len/voorspellen en dat het niet mogelijk is om dit per individuele vliegtuigbeweging te doen.
Voor prognotische doeleinden moet er dus heel wat gestandandaardiseerd, vereenvoudigd en gemiddeld worden. De manier waarop dat gedaan wordt, ook voor de officiële geluidsbe-rekeningen, wordt in de volgende paragraaf beschreven middels een geluidsmodel ontwik
-keld door het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium.
4.3
Het geluidsmodel
Bij het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium is een geluids- c.q. rekenmodel ontwik-keld dat naast de KE-formule verschillende veelal met elkaar samenhangende aannamen en submodellen bevat, zoals modellen voor de geluidsverzwakking in de standaard atmosfeer, voor de laterale spreiding van vliegbanen, voor de vliegprocedures, en voor de prestatie- en geluidskarakteristieken van vliegtuigen. M.b.v. een set van invoergegevens waaronder het verkeersaanbod, het weer en het baangebruik, is dit rekenmodel in staat de KE-waarden in een groot aantal punten rondom de luchthaven te berekenen. Door punten met dezelfde KE-waarde met elkaar te verbinden ontstaan geluidscontouren.
Eén van de invoergegevens voor het KE-rekenmodel is het verkeersaanbod gedurende een jaar uitgedrukt in aantallen vliegtuigbewegingen. Een prognose hiervan moet voor het reken-model opgesplitst zijn naar
starts en landingen
vliegtuigcapaciteitscategorie gewichts-/afstandsklasse uitvliegroute (SID)
periode van het etmaal waarin overgevlogen wordt
Alle vliegtuig bewegingen/-typen zijn hiervoor verdeeld over 14 vliegtuigcapaciteitscategorie
-eën, op basis van vliegtuiggrootte (stoelcapaciteit) en geluidsproduktie waarbij zgn.
Hoofdstuk-2 en -3 vliegtuigen worden onderscheiden. De mogelijke categorieën staan in de onderstaande tabel
stoelcap. 0-40 40-70 70-120 120-180 180-250 >250
categorie 1 2 3/2 4/2 5/2 SAl2
ISB/3 ISC/2 ISD/3
3/3 4/3 5/3 SAl3 SC/3
Alle vliegtuigbewegingen zijn vervolgens verdeeld over 4 gewichts-/afstandsklassen op basis van hun eindbestemming c.q. herkomst. Verondersteld wordt dat een bestemming op een bepaalde afstand een hoeveelheid brandstof meeneemt die (mede) bepaalt wat het (start)gewicht is. In de onderstaande tabel staan de mogelijke afstandskiassen.
afstand (km)
1~50-1500
1:500-3000Alle vliegtuigbewegingen zijn ook verdeeld over de mogelijke uitvliegroutes waarbij voor landingen de STAR's zijn geconverteerd naar SI D's. De verdeling is gebaseerd op bestem-ming/herkomst. De mogelijke SI D's staan in de onderstaande tabel.
BergifTexel AndiklSpykerboor Nyker/Pampus Lopik LekkolWoody RefsoNalko
Tenslotte zijn alle vliegtuigbewegingen verdeeld over de 3 perioden van het etmaal op basis van het tijdstip van de start/landing. In de onderstaande tabel staan de mogelijkheden
periode van het etmaal nacht piek olf-piek
periode 23.00-6.00 uur 8.00-20.00 uur overige uren
Hierbij dient opgemerkt te worden dat de daadwerkelijke piek de perioden tussen 8.00-20.00 uur zijn waarbij 3 banen tegelijkertijd in gebruik (mogen) zijn. Momenteel zijn er 3 start- en 3 landingspieken van max. 1,5 uur per piek.
Door de bovenstaande aggregaties is het niet meer nodig elke vliegtuigbeweging afzonderlijk te beschouwen. De vliegtuigbewegingen zijn nu nl. gegroepeerd op basis van start/landing, vliegtuigcapaciteitscategorie, afstandsklasse, SID en periode van het etmaal. Afhankelijk van het verwachte baangebruik kunnen we de vliegtuigbewegingen binnen elke groep nog over de verschillende banen verdelen. Vervolgens veronderstellen we dat alle vliegtuigbeweging-en binnvliegtuigbeweging-en evliegtuigbeweging-en groep zich op dezelfde manier gedragvliegtuigbeweging-en voor wat betreft de geluidsbelasting. Hiervoor definiëren we voor elke vliegtuigcapaciteitscategorie een representatief vliegtuigtype met bijbehorende geluidskarakteristieken, en voor elke gewichtsklasse een representatief gewicht. Daarnaast worden standaard start- en landingsprocedures gehanteerd afhankelijk van vliegtuigcapaciteitscategorie, gewichtsklasse en dagdeel. Voor elke groep ofwel voor elke mogelijke combinatie van start/landing, vliegtuigcapaciteitscategorie, afstandsklasse, SID, periode en baan wordt daarna niet alleen het aantal verwachte vliegtuigbewegingen bepaald, maar ook de LAmax waarbij alle vliegtuigbewegingen binnen een groep dezelfde l.,..",ax
'veroorzaken'. Tezamen vormen ze de invoer voor de KE-formule (zie fig. 4.1) in het geluids-model.
l
Ke-formuleJ
I
Berekenin9 # effectieve
I
starts en landingen# effectieve starts en landingen
-per periode - per categorie - per SlO/STAR - per klasse - per baan
Tabellen met LAmax-waarden - voor starts en landingen - per periode - per categorie -per SlO/ST AR -per klasse - per baan - per roosterpunt
,.~."'.
I
-
-
-
-
-
---
-
___
I -per roosterpuntOpgemerkt dient te worden dat in fig. 4.1 over het aantal effectieve vliegtuigbewegingen wordt gesproken, waarmee bedoeld wordt het aantal vliegtuigbewegingen waarin de nacht-straffactor verdisconteerd is. Een vliegtuigbeweging in de nacht (waar een nachtnacht-straffactor van 10 geldt), wordt bijv. als 10 effectieve vliegtuigbewegingen gezien. Het aantal effectieve vliegtuigbewegingen is dus een fictief aantal en ligt een stuk hoger dan het verwachte aantal vliegtuigbewegingen. Oe bepaling van het aantal effectieve starts/landingen per vliegtuigca-paciteitscategorie, afstandsklasse, SlO, baan en periode, en de bepaling van de bijbehoren-de LAmax volgt in bijbehoren-de volgenbijbehoren-de 2 paragrafen.
Indien we het aantal effectieve starts/landingen per vliegtuigcapaciteitscategorie, afstands-klasse, SID, baan en periode, en de bijbehorende LAmax bepaald hebben, dan kunnen we de KE-waarde in elk punt berekenen. Noem Ns_eff(p,c,s,k,b) en NI_eff(p,c,s,k,b) resp. het aantal effectieve starts en landingen in periode p met een vliegtuig uit categorie c vliegend via SlO s met afstandsklasse k gebruikmakend van baan b, en noem LSAmax(p,c,s,k,b,x) en LlAmax(p,c,s,k,b,x) het maximale geluidsniveau dat door een startend resp. landend vliegtuig uit vliegtuigcapaciteitscategorie c vliegend via SID s en baan b met afstandsklasse k in periode p in het punt x veroorzaakt, dan hebben we de originele KE-formule
n
KE(x) = 20'
lo9(L nsf(/) ,
10LAmalx,'Jl15) - 157 1=1herleid tot
KE(x)
=
20 'Iog(L
Ns_eff(p,c,s,k,b)'1 OLsAm.)p,c,s,k,b,X)115 p,c,s,k,b+ NCeff(p,c,s,k,b)'1 OLiAmalP,C,S,k,b,i<)/15) - 157
Nu volgt eerst de berekening van LAmax' daarna die van het effectieve aantal starts en landin-gen.
4.3.1
Bepaling L
AmaxDe LAmax behorend bij een bepaalde vliegtuigbeweging wordt geschat op basis van: de start-/landingsprocedure
vliegtuigtype gewicht
de uit-/aanvliegroute de start-/landingsbaan
Als voorbeeld bekijken we hoe de bepaling van de LsAmax (voor starten) in z'n werk gaat. Bij het starten kunnen vliegtuigen van verschillende startprocedures gebruik maken. Deze startprocedures worden gekenmerkt door het stijgprofiel en bijbehorende motorsettings: voor ieder vliegtuigtype is het mogelijk op basis van de gebruikte startprocedure en het startge-wicht te beschrijven wat zijn absolute hoogte is en bijbehorend motorvermogen als functie van de afgelegde (horizontale) afstand. Voeg daarbij de gebruikte SID en startbaan, dan kan voor ieder punt op de grond de positie van het vliegtuig bepaald worden die het maximale geluidsniveau op de grond veroorzaakt. Voor deze positie wordt nl. het punt gekozen waarbij de kortste afstand tussen bron en ontvanger wordt gerealiseerd. Is eenmaal deze positie
bepaalt, dan kan op basis van de afstand tussen bron en ontvanger en het op dat moment gebruikte motorvermogen, uit een tabel afgelezen worden wat het geluidsniveau op de grond
is.
Tot nu toe is bij de voorgaande berekeningen verondersteld dat de ontvanger net als de bron puntvormig is. Aangezien de ontvanger op de grond staat, is er geen sprake van een puntvormige ontvanger en moet er rekening gehouden worden met gronddemping. De gronddemping is evenredig met de loodrecht op de grond geprojecteerde afstand tussen bron en ontvanger. Trekken we de gronddemping er dus nog van af, dan hebben we uit ein-delijk de LsAmax verkregen. In fig. 4.2 is de berekeningswijze nog eens schematisch weerge-geven.
Jpositie van
~n~nger (punt x) -
-stijgprofiel en
motorsettings als functie
van afgelegde afstand
absolute 3D·positie incl. motorvermogen als functie van de afgelegde
afstand
vliegtuig positie bij
-maximaal" geluidsniveau
op de grond en bijbehorend
motorvermogen
geluidsniveau( -tabel) als
functie van afstand tussen bron en ontvanger, en
motorvermogen
Figuur 4.2: Bepaling LAm .. voor starten
Voor het landen geldt een soortgelijke berekeningswijze voor de LAmax behorend bij het landen.
4.3.2
Bepaling effectieve aantal vliegtuigbewegingenIn fig. 4.3 is schematisch weergegeven hoe de bepaling van het effectieve aantal starts en landingen tot stand komt, uitgesplitst naar periode p, vliegtuigcapaciteitscategorie c, SlO s, afstandsklasse k en baan b.
I Verkeersaanbod 1-- --- -.--
--I
capaciPieku _ -, r----L.-J....- - --,-
r
% van totale # starts en % van totale # landingen - per jaargetijde - per periode
# starts en # landingen • per periode · per categorie · per SID/STAR
• per klasse
Baanbruikbaarheidspercentages · voor starts en landingen • per jaargetijde • per periode
• per baancombinatie c.q. baan
Baangebruikspercentages · voor starts en landingen · per jaargetijde • per periode · per baan
# effectieve starts en landingen · per periode · per categorie • per SID/ST AR '--- - --• • per klasse • per baan Nachtstraffaclor
• per jaargetijde -• . per periode
. voor starts en landingen
Nachtstraffactor_gem . per periode • per baan
-• . voor starts en landingen
Figuur 4.3: Berekeningswijze effectieve aantal starts en landingen
Dit effectieve aantal is een vermenigvuldiging van de volgende 4 factoren:
het verwachte aantal starts en landingen, opgesplitst naar periode p, vliegtuigcapaciteits· categorie c, SlO s en afstandsklasse k: Ns(p,c,s,k) en NI(p,c,s,k)
een factor/percentage die aangeeft welk gedeelte hiervan naar verwachting gebruik zal maken van baan b: BGs(b,p)/BGs(p) en BGI(b,p)/BGI(p)
een factor/toeslag die het verwachte aantal vliegtuigbewegingen per baan vermeerdert: MMs(b) en MMI(b); dit is nodig omdat door een ander baangebruik (veroorzaakt door het weer) bij een aantal banen het daadwerkelijke aantal vliegtuigbewegingen hoger zal zijn dan het aantal gebaseerd op gemiddelde weersomstandigheden
een gemiddelde nachtstraffactor per baan en per periode voor starts en landingen: nsfS_gem(b,p) en nsfL_gem(b,p)
In formulevorm is het effectieve aantal starts Ns_eff(p,c,s,k,b) en landingen NLeff(p,c,s,k,b) voor combinaties van periode p, vliegtuigcapaciteitscategorie c, SID s, afstandsklasse k en baan b dus
Ns_eff(p,c,s,k,b) = Ns(p,c,s,k)· BGs(b,p) . MMs(b)· nsfS_gem(b,p)
BGs(p)
NLeff(p,c,s,k,b) = N/(p,c,s,k)·
B:~~~;)
. MM/(b)· nsfL_gem(b,p)Nu volgt een stapsgewijze beschrijving van de totstandkoming van de factoren in de boven-staande formule.
Eén van de invoergegevens in fig. 4.3 is het verwachte verkeersaanbod. Dit moet
gedetail-leerd worden gespecificeerd, naar o.a
jaargetijde
periode van het etmaal kwartier van het etmaal starts en landingen
vliegtuigcapaciteitscategorie afstandsklasse
SID
Samen met de piekuurcapaciteit van het banenstelsel, het maximale aantal starts en landingen dat kan worden afgehandeld, kan hiermee o.a. de verwachte piekperioden worden bepaald. Deze informatie is o.a. nodig voor de berekening van baanbruikbaarheidspercenta-ges (zie fig. 4.4).
I Vaststelling piekperioden I
1
[30 iaar meteo -per iaargetiide - per periode1
% van tiid dat combinatie zicht I
baangesteldheid I windvector optreedt
-per jaargetijde
.
-_
..- per periode
Baanbruikbaarheidspercentages ~
--voor starts en landingen
- per jaargetijde • per periode
- per baancombinatie c.q. baan ~
grenswaarden
-zicht
baangesteldheid
Preferentievolgorde baancombinaties
- incl. eisen aan zicht I baangesteldheid
- - incl. toegestane windvectoren
- per periode
I
BaanonderhoudI
Figuur 4.4: Berekeningswijze baanbruikbaarheidspercentages
-Eén van de invoergegevens voor de berekening van baanbruikbaarheidspercentages, het percentage van de tijd dat de baan bruikbaar is, is de meteo. Aangezien van tevoren niet bekend is wat het weer voor het volgende jaar is, worden de meteogegevens van de afgelo-pen 30 jaar gemiddeld en als schatting genomen voor het komende jaar.
Samen met de grenswaarden voor zicht en baangesteldheid die bepalen wanneer het zicht goed of slecht is resp. wanneer de baangesteldheid nat of droog is, kan voor elke combinatie van zicht, baangesteldheid en mogelijke windvectoren, aangegeven worden hoeveel procent van de tijd die combinatie optreedt.
Voegen we de preferentievolgorde van baancombinaties toe waarbij bij elke baancombi-natie de eisen zijn vermeld onder welke (weers)omstandigheden van die baancombibaancombi-natie gebruik gemaakt mag worden, plus de planning van het (grote) baanonderhoud voor dat jaar wanneer een baan dus helemaal niet bruikbaar is, dan kunnen uiteindelijk de baanbruikbaar-heidspercentages per baancombinatie c.q. per baan bepaald worden. Dit is dan nog eens uitgesplitst naar starts en landingen, het jaargetijde en de periode van het etmaal. We weten nu dus hoeveel procent van de tijd een bepaalde baan gebruikt kan en zal gaan worden. Nog niet hoe het verkeer over de banen verdeeld wordt. Noem BBs(b,j,p) en BBI(b,j,p) de baan-bruikbaarheidspercentage van baan b in jaargetijde j in periode p voor resp. starten en landen.
Keren we weer terug naar fig. 4.3 naar de plek waar de baanbruikbaarheidspercentages zijn bepaald, dan zien we dat samen met de verdeling van starts en landingen over de jaargetijde en perioden, de zgn. baangebruikspercentages bepaald kunnen worden. Deze baangebruikspercentages geven aan hoeveel procent van het verkeer, uitgesplitst naar jaargetijde en periode, langs een bepaalde baan vertrekt c.q. landt.
Noem PercSU,p) en PercLU,p) het percentage van het totale aantal starts resp. landingen dat in jaargetijde j in periode p plaatsvindt, dan geldt
L
PercSU,p)=
1j.p
L PercLU,p)
= 1j.p
Noem BGs(b,j,p) en BGI(b,j,p) het baangebruikspercentage voor starts resp. landingen langs baan b in jaargetijde j in periode p, dan geldt voor elke combinatie van b, j en p
BGs(b,j,p) = BBs(b,j,p)' PercSU,p) BG/(b,j,p) = BB/(b,j,p)' PercLU,p) en geldt
L BGs(b,j,p)
= 1 b,j.pL BG/(b
,j,p)=
1 b.i.pDeze baangebruikspercentages kunnen we nu nog onafhankelijk maken van het jaargetijde j door over j te sommeren
BGs(b,p) =
L
BGs(b,j,p)BG/(b,p) =
L
BG/(b,j,p)Sommeren we ook nog over alle banen, dan hebben we de baangebruikspercentages per periode verkregen voor starts BGs(p) en landingen BGI(p).
Bekijken we het rechtergedeelte van fig. 4.3, dan zien we hoe de nachtstraffactor en de meteomarge in het geheel worden verwerkt.
Nadat op basis van de kwartierverdeling van het verkeer (zie fig. 4.5) de piekperioden zijn bepaald, kan m.b.V. de nachtstraffactoren-tabel voor elke periode de nachstraffactor bepaald worden, uitgesplitst naar jaargetijde en starts en landingen.
c: Ol Cl .,; Cl Ol
j
2 .!2l ::l c;, Ol '5 (ij ë ca ca (ij cai
o
.00~
2.00 4.00 6.00 Tijd 8.00 ~.oo 12.00 14~
.00 '6.00 18.00 20.00~
22.00Figuur 4.5: Kwartierverdeling van het totale verkeer over het etmaal
Noem PercSO,q) en PercLO,q) het percentage van het totale aantal starts resp. landingen in jaargetijde j dat in kwartier q plaatsvindt, dan geldt voor elke j
L
PercSU,q)=
1q
L
PercLU, q)=
1q
Noem nsf(q) de nachsttraffactor in kwartier q, afgeleid van de nachtstraffactoren-tabel, en Op de verzameling van kwartieren behorend bij periode p, en nsfS(j,p) en nsfL(j,p) de nachtstraf-factor voor starts resp. landingen in jaargetijde j in periode p, dan geldt
nsfSU,p) =
L
PercSU,q)·nsf(q)qEOp
nSfLU,p)
= L
PercLU, q). nsf( q)qEOp
Samen met de baangebruikspercentages is het nu mogelijk om per baan per periode de gemiddelde nachtstraffactor voor starts en landingen te bepalen. Noem nsfS_gem(b,p) en nsfL_gem(b,p) de gemiddelde nachtstraffactor voor starts resp. landingen langs baan b in periode p, dan geldt
nsfS_gem(b,p) =
L
BGs(b,j,p)· nsfSU,p)j
nsfL_gem(b,p) =
L
BG/(b,j,p)· nsfLU,p)j
Omdat het echte weer af zal wijken van het gemiddelde weer van de afgelopen 30 jaar, wordt er een veiligheidsmarge c.q. meteomarge ingesteld, die ervoor moet zorgen dat de werkelijke contour niet buiten de voorspelde komt te liggen door de werkelijke weersomstandigheden. Dit wordt bereikt door de baangebruikspercentages met de meteomarge te vermenigvuldigen. De meteomarge is verschillend per baan en voor starts en landingen apart (MMs(b) en MMI(b)), en is gedefineerd als
MMs(b) = 1 + MM/(b)
=
1 + 0.9L
BGs(b,j,p) j,p 0.9L
BG/(b,j,p) j,pNoemen we Ns(p,c,s,k) en NI(p,c,s,k) het aantal starts resp. landingen in periode p, met een vliegtuig uit capaciteitscategorie c, met afstandklasse k en via SID s, dan kunnen we samen met de baangebruikspercentages, gemiddelde nachtstraffactoren en meteomarge het effec-tieve aantal starts en landingen in periode p met een vliegtuig uit capaciteitscategorie c met afstandsklasse k via SID s en baan b bepalen, middels
BGs(b,p)
Ns_eff(p,c,s,k,b) = Ns(p,c,s,k)· BGs(p) . MMs(b)· nsfS_gem(b,p)
BG/(b,p)
N,-eff(p,c,s,k,b) = N/(p,c,s,k)· BG/(p) . MM/(b)· nsfL_gem(b,p)
Op basis van deze effectieve aantallen en op basis van de eerder bepaalde LAmax wordt de KE-waarde bepaald.
