Tesis:
Planificación de trayectorias 4D de aeronaves en entornos multiobjetivo
- Autor: CALVO FERNÁNDEZ, Esther
- Título: Planificación de trayectorias 4D de aeronaves en entornos multiobjetivo
- Fecha: 2017
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AERONAUTICOS
- Departamentos: SISTEMAS AEROESPACIALES, TRANSPORTE AEREO Y AEROPUERTOS
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/47387/
- Director/a 1º: PÉREZ SANZ, Luis
- Resumen: Bajo la perspectiva del futuro sistema de gestión del tránsito aéreo, uno de los factores clave para la mejora de la capacidad del sistema es la adopción de una estrategia eficiente de planificación de vuelos. En un entorno de operaciones basadas en trayectorias (TBO), a este fin es necesario que durante la fase de planificación se consideren los intereses de distintos actores del sistema de gestión del tránsito aéreo. Esta tesis presenta una metodología de planificación óptima global y sin conflictos para un conjunto de vuelos en fase estratégica. Esta metodología afronta dos problemas. El primero es la búsqueda de la planificación óptima global, para lo que se desarrollan tanto un modelo data-driven basado en una gran cantidad de planes de vuelo -que representan la intención de las aerolíneas- como un proceso de optimización multiobjetivo basado en algoritmos evolutivos. El segundo es la resolución de conflictos, para la que se desarrolla una metodología capaz de proporcionar una planificación libre de conflictos basándose en un modelo data-driven con un amplio conjunto de datos operacionales de resolución táctica de conflictos, que permite capturar el comportamiento de los controladores en estas situaciones. En esta tesis se muestran los beneficios de la definición conjunta por parte de los usuarios del espacio aéreo y los proveedores de servicio de las trayectorias de vuelo óptimas desde un punto de vista global, a través de un proceso de colaboración, tanto en términos de consumo de combustible, balance entre capacidad y demanda y resolución de conflictos. ABSTRACT In the scope of the future Air Traffic Management system, one of the key aspects to improve the system capacity is the adoption of an efficient flight planning strategy. In a Trajectory Based Operations environment, it is paramount for this goal the consideration in planning phase of the different ATM system actors’ interests. This thesis presents a conflict-free, global optimal planning methodology, for a set of flights in strategic phase. This methodology faces two main challenges. Firstly, the search of the global optimal plan, for which a data-driven model is developed through a vast set of operational flight plans –representing the airlines’ interests- as well as a multiobjective optimization process based on evolutionary algorithms. Secondly, the conflicts resolution, for which a methodology able to provide a conflict-free planning has been implemented, based on a data-driven model using a wide set of operational tactical conflict resolution data which captures the controllers conflict-resolution action patterns. This thesis shows the benefits of airspace users and air navigation service providers joint definition of global optimum flight trajectories through a collaborative process, in terms of fuel consumption, demand and capacity balance, and conflict resolution.