Investigadores de la UBU desarrollan un método que mejora la gestión del tráfico aéreo en Europa

Este trabajo busca una gestión del tráfico aéreo más segura, rentable y respetuosa con el medio ambiente

La revista Journal of the Operational Research Society, especializada en la publicación de trabajos sobre aplicaciones reales y transferencia en el campo de la optimización matemática, acaba de publicar una investigación que plantea una mejora significativa en la gestión del tráfico aéreo. El trabajo ha sido realizado por Joaquín Pacheco Bonrostro y Silvia Casado Yusta, catedráticos del área de Métodos Cuantitativos de la la Facultad de Ciencias Económicas y empresariales de la Universidad de Burgos, junto con el doctorando Mario Solana Ezquerra.

Este trabajo propone un método para la asignación de alturas a vuelos que consigue reducir retrasos, aumentar la seguridad, disminuir la presión en los sistemas de control, reducir costes y reducir emisiones.

En Europa (y especialmente en España) la gestión del tráfico aéreo es una tarea cada vez más compleja por la alta densidad del tráfico y por el aumento de este en las últimas décadas. Un aspecto importante dentro de esta gestión de tráfico es la asignación de niveles de altura a los diferentes vuelos durante la planificación. El objetivo principal es evitar conflictos, es decir, evitar que dos vuelos pasen por el mismo punto en el mismo intervalo de tiempo. Los conflictos que no se eviten en la fase de planificación se deben evitar después con operaciones como retrasos en el despegue o maniobras correctoras durante el vuelo (como cambios de dirección, cambios de altura, cambios de velocidad, etc.) Estos retrasos producen en muchos casos perjuicios muy significativos a los usuarios, que no siempre son compensados. Por otra parte, las maniobras correctoras hacen que aumente la presión y el trabajo en los sistemas de control. Por tanto, la eliminación o al menos la reducción de los conflictos es crítica.

Además, desde los puntos de vista económico y ecológico, es importante que se asignen a cada vuelo su “nivel ideal” – aquel donde menos combustible consume y donde menos emisiones produce - o al menos un nivel cercano al ideal.

El trabajo propone y describe un método de asignación de niveles de alturas a vuelos basado en teoría de grafos y optimización heurística. Este método, con pruebas basadas en datos reales (en España y Europa), consigue evitar todos los conflictos. Además, asigna niveles ideales o casi ideales para más del 97 % de los vuelos, incluso en escenarios con alta densidad. Comparando con otros enfoques, el método superó al software comercial y a métodos anteriores en términos de calidad de la solución y eficiencia computacional. Por último, la capacidad del método para generar rápidamente soluciones de alta calidad lo hace adecuado para su uso dinámico en reasignaciones en tiempo real o situaciones de emergencia.

Estos resultados sugieren que el modelo y el método de solución propuestos ofrecen una estrategia operativa prometedora para lograr una gestión del tráfico aéreo más segura, rentable y respetuosa con el medio ambiente. A medida que el transporte aéreo sigue creciendo y evolucionando, este tipo de enfoque puede desempeñar un papel crucial en la gestión de espacios aéreos cada vez más complejos, la reducción de la carga de trabajo de los controladores y el apoyo a los objetivos de sostenibilidad de la industria de la aviación.