Desarrollo y aplicación de un modelo de simulación discreta y una heurística de optimización para mejorar la robustez de itinerarios de transporte aéreo

Abstract

Las aerolíneas planifican sus itinerarios con el objetivo de maximizar sus beneficios. Para esto se considera utilizar al máximo el tiempo disponible de sus aviones, teniendo en cuenta eventuales disrupciones que afectan la operación. El punto de equilibrio entre beneficios de explotación y costos de operación se logra localizando eficientemente tiempos de holgura entre los vuelos programados, de manera de minimizar el impacto de los atrasos propagados. La planificación de itinerarios ha evolucionado desde un enfoque determinístico, que asumía que cada vuelo operaría sin disrupciones, a uno estocástico, que añade la posibilidad de disrupciones. Este último enfoque es conocido en la literatura como Planificación Robusta de Itinerarios.

En este trabajo se propone una heurística basada en simulación para la planificación robusta de itinerarios de transporte aéreo. La heurística propone variaciones marginales en el tiempo de despegue de los vuelos que componen el itinerario, con el objetivo de minimizar el atraso propagado. Esta acción conlleva a una localización de holguras consecuente con el atraso esperado por vuelo. La aplicabilidad de los cambios propuestos por la heurística tiene su sustento en el modelo de simulación propuesto en este trabajo, que considera conexiones de pasajeros y tripulantes, y que aplica planes de contingencia para la recuperación del itinerario. Utilizando datos de LAN Airlines se evaluó la calidad de la metodología propuesta respecto a aumento de puntualidad y reducción de minutos de atraso. Se muestra que variaciones marginales en los tiempos de despegue de un subconjunto del total de vuelos pueden mejorar el desempeño operacional de todo el itinerario. Por último, se demuestra que la consideración de planes de contingencia es fundamental para una correcta evaluación de las soluciones, pues su aplicación es de alto impacto en el desempeño operacional resultante.