Investigadores del Dartmouth College y la Universidad Carnegie Mellon han desarrollado un nuevo modelo para la programación de vuelos del aeropuerto que promete manejar la congestión del tráfico aéreo sin favorecer sistemáticamente a ciertas aerolíneas sobre otras.

En los aeropuertos más concurridos, la combinación de baja capacidad y tráfico aéreo pesado es una causa importante de retrasos en los EE. UU., Que cuesta más de $ 30 billones anualmente, según el estudio. Como resultado, actualmente se está realizando un esfuerzo importante para revisar las pautas de programación e investigar modelos más eficientes.

Equidad, la fuerza motriz

El nuevo modelo de programación promete reducir los retrasos asociados con el tráfico aéreo sin priorizar las posiciones de aterrizaje y despegue para aerolíneas individuales.

El estudio, publicado en la revista Ciencia del transporte, se centra en la "equidad" en la programación, asegurando que todas las aerolíneas y los pasajeros compartan los beneficios de la reducción en la congestión del tráfico aéreo.

"Los estudios anteriores se han centrado exclusivamente en los beneficios generales para el sistema en su conjunto, incluidos los de todas las aerolíneas y todos los pasajeros", dijo Vikrant Vaze, profesor asistente de ingeniería en Dartmouth College y coautor del estudio. "Sin embargo, eso no es suficiente, especialmente cuando existe el riesgo de distribuir los beneficios de manera desigual. Si no se contabiliza el capital, entonces unas pocas aerolíneas y pasajeros disfrutarían de todos los beneficios, mientras que otros podrían no obtener nada ".

El nuevo modelo, llamado Integrated Capacity Utilization and Scheduling Model with Equity Considerations (ICUSM-E), es el primero en tener en cuenta el capital entre aerolíneas. Si bien hay modelos que asignan capacidad de aviación el día de las operaciones, este modelo se centra en las intervenciones programadas que se producen antes de que se publiquen los horarios y se marquen los boletos.

El Modelo

Al redactar el nuevo modelo, los investigadores compararon las estimaciones de capacidad aeroportuaria con los horarios de vuelo preferidos que solicitaron las aerolíneas.

Con esta información, crearon horarios que limitan la programación de capacidad excesiva durante las horas más ocupadas de los aeropuertos. Estos ajustes optimizaron la programación principalmente al cambiar la demanda de manera equitativa entre las aerolíneas. En algunos casos, consideraron directamente la reducción de la demanda mediante la eliminación de algunos vuelos.

También consideraron el caso general en el que a cada vuelo se le asigna una ponderación basada en los costos de las intervenciones programadas, como la reprogramación o cancelación, y los mecanismos utilizados por las aerolíneas para determinar los costos de reescalonamiento relativos mediante asignación de créditos no monetarios o un mecanismo monetario basado en subastas .

Además, los investigadores han utilizado la teoría de juegos en su trabajo continuo para construir sobre su modelo de programación. La teoría de juegos ayuda a los investigadores a explicar las ventajas y desventajas entre la eficiencia y la equidad al hacer cambios en el cronograma al permitirles sopesar los incentivos de cada aerolínea frente a los de los aeropuertos.

Tomando todas estas consideraciones y variables en cuenta, los investigadores crearon su modelo de programación. Luego lo probaron, primero matemáticamente, usando una versión ligeramente simplificada del modelo, y luego usando datos sobre demanda, operaciones y capacidad en el aeropuerto John F. Kennedy de Nueva York.

"Probar y validar el modelo de investigación en un aeropuerto como JFK nos permite confirmar que la teoría de las compensaciones entre equidad y eficiencia concuerda con la realidad de los aeropuertos de Estados Unidos", dijo Vaze en un comunicado.

Al probar su modelo en el aeropuerto JFK, los investigadores demostraron efectivamente que podían lograr equidad entre aerolíneas sin grandes pérdidas de eficiencia, incluso en los aeropuertos más concurridos.

"Un solo estudio no puede eliminar todos los desafíos de congestión en aeropuertos como el JFK, pero este documento sugiere que existen oportunidades importantes para que los procesos y las políticas resultantes sean más equitativos, prácticamente sin costo". Alexandre Jacquillat, profesor asistente de investigación operativa y política pública en Carnegie Mellon y coautor del estudio, dijo en un comunicado.

Siguientes Pasos

A medida que los investigadores avanzan, trabajarán para incorporar los intereses de las aerolíneas individuales en el modelo de programación.

"Una de las deficiencias del presente estudio es que, si bien representa la equidad, no permite explícitamente a las aerolíneas proporcionar sus propios insumos para diseñar los mecanismos de programación aeroportuaria ", dijo Vaze. "Los próximos pasos en los que estamos trabajando ahora se centran en diseñar mecanismos en los que las aerolíneas puedan proporcionar sus propias aportaciones al proceso de programación".

Para lograrlo, los investigadores deben encontrar un medio eficiente para que las líneas aéreas sugieran sus aportaciones deseadas y desarrollen métodos para combinar estas aportaciones con los calendarios de diseño que beneficien a las distintas partes interesadas, explicó.