SimuLAN Rodolfo Cuevas Escuela de Ingeniería Pontificia Universidad Católica de Chile.
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SimuLAN
Rodolfo CuevasEscuela de IngenieríaPontificia Universidad Católica de Chile
Descripción del sistema
72 aviones de pasajeros5 flotas
90 destinosRutas comerciales
Sistema de tripulaciones
Itinerario
Vuelo 337, entre Antofagasta y Santiago
Mantenimiento programado
Mantenimiento no programado
Aviones Tiempo
IniciaTramo
Despegue Aterrizaje
Llega puenteFin
embarque
SCL LIM
Embarque Taxi inTaxi out
Vuelo
TurnAround(Aseo)
(Carga Combustible)
Tramo de vuelo (Eventos, Estados)
IniciaTramo
Despegue Aterrizaje
Llega puenteFin
embarque
SCL LIM
Embarque Taxi inTaxi out
Vuelo
TurnAround(Aseo)
(Carga Combustible)
Mantenimiento noprogramado
(Fallas mecánicasdebido a causas
internas o externas)
HBT
Tripulación nodisponible
Clima origen Clima destino
Taxi out Taxi inRetraso del
puente
Operaciones aeroportuarias Operaciones aeroportuarias
Tramo de vuelo (Eventos, Estados, Disrupciones)
“ Contamos con la flexibilidad para optimizar la utilización de la flota de aviones y adecuar escenarios en función de la demanda, maximizando de esta forma el uso de nuestros activos”
Jorge Awad, presidente del Directorio
El problema
Descoordinación entre área comercial y operacional Itinerarios débiles
Niveles de puntualidad bajos Nivel de servicio no aceptable
Necesidad
Una herramienta de gestión operacional capaz de evaluar y mejorar un itinerario de manera eficiente.
En el largo plazo, coordinar área comercial y operacional en la programación de vuelos asegurando:Nivel de servicio (puntualidad)Factor de ocupaciónUtilidades
Itinerario Robusto
1. Otorgar el valor esperado para la puntualidad a cualquier nivel de detalle considerando recovery .
2. Localizar cadenas de vuelos con baja puntualidad y evaluar impacto de posibles soluciones.
Objetivos de la Simulación
Componentes del sistema. Físicos:
Aviones Flotas Aeropuertos
Operacionales: Tramo Vuelo Ruta Itinerario
No son componentes: Pasajeros Tripulación Recursos humanos Otras aerolíneas
Sistema simulado
IniciaTramo
Despegue Aterrizaje
SCL LIMVuelo
TurnAround
Mantenimiento noprogramado
HBTClima origen Clima destino
BG
Congestión aeroportuaria
Sistema simulado
Se definen las siguientes: ATC (Air Traffic Control): Atraso por congestión
aeroportuaria
HBT (Hour Block Time): Tiempo de vuelo del avión
Mantenimiento
WXS: Clima
BG: “Bolsa de Gato”, el resto de las disrupciones
Adelanto
Diferentes niveles de agregación según factores relacionados.
Variables aleatorias de input
HBT
ATC
BG
WXS
Mantto
Adelanto
Detalle por Distribución Comentario
• Mes• Tramo• Flota
• Logística • Ajuste secundario sólo por tramo.
• Mes• Hora del
día•
Aeropuerto
• Log-normal
• Ajuste secundario sin meses (anual)
• Mes • Apto Origen• Apto Destino• Mañana, Día, Tarde, Noche
• Log-normal
•Operación independiente del itinerario•Ajuste secundario semestral
• Mes• Aeropuerto• Ruta
• Flota
• Aeropuerto
• Log-normal
• Log-normal
• Log-normal
• Beta• Gamma
• Posibilidad de hasta 3 disrupciones simultáneas
• Ajuste secundario anual
• Se genera un adelanto siempre que no haya atraso.
• Para SCL el máximo adelanto son 5 min.
V.A de input
Buscar próximotramo
Generardisrupciones
HBT ManttoBGWXSATC
ATDATA
Mover tramosiguiente
Recovery
Adelanto
DTA>T
DTA<T
Éxito Fracaso
Flujo de la Simulación
Inicio: Un avión"emisor" con un tramoafectado por un atraso
reaccionario.
Buscar el mejorswap factible
Para cadaavión "receptor"
Buscar espacioen receptor
Verificar queestén en el
mismoaeropuerto
Verificar quehaya
compatibilidadentre las flotas
Debe coincidirorigen y
destino de lacadena a rotar
Búsqueda deswaps factiblesen profundidad
(GAP)
Evaluación deganancias y
perdidas globalesde minutos
Comparación codiciosaentre las opciones
inter-aviones: Se eligeel swap con mayor
ganancia de minutos
Si la gananciatotal es positiva,ejecutar el swap
Si no, intentarusar avión de
Backup
Si no, retrasar eltramo "emisor" y, si
hay atrasoreaccionario, intentarhacer recovery con el
tramo siguiente
Se maximiza laganancia neta
Luego de evaluar los posiblesswaps en todos los aviones
Retorna el mejorswap factible
Algoritmo de Recovery
Medidas de Desempeño: Puntualidad.
Fuentes de Información Informe de vuelos y atrasos años 2005, 2006, 2007 y
2008. Base de datos de tiempos de HBT 2006, 2007 y
2008. T/A mínimos.
Horizonte de Simulación. Lo que el usuario defina (una semana recomendado)
Simulación
Implementación
Parámetros de Simulación
Parámetros de Recovery
Aeropuertos
Itinerario programado
Distribuciones
Inputs Outputs
Módulo deClima
Generador dedisrupciones
Control de Eventos
Control de ItinerarioAlgoritmo de Recovery
InterfazProgreso de simulación
Itinerario ResultanteTiempos operadosTiempos programadosFlota y avión operadosy programados
AtrasosCausa de AtrasoMinutos de Atraso
PuntualidadFlotaAviónRutaOrigenTramo
Software
EjemploRéplicas 200Estándar 15 minAviones 80Aeropuertos 75Tramos 3223Tolerancia recovery 5 minGAP recovery 20Minutos backup 15 minCPU Intel Core Duo 1.8 GhzFecha 18-25 Enero, 2009
Tiempo simulación(s) 280Tiempo por réplica (s) 1,4Registros output 673.356Puntualidad promedio 90,98%Desviación estándar 0,75%Mínimo 88,71%Máximo 93,12%
Proyecciones futuras Incluir tripulación, haciendo explícitas sus restricciones
operacionales y atrasos. Mejorar el uso de aviones de backup. Calibrar el clima con datos de aeropuerto. Recuperar el T/A aleatoriamente, no siempre al mínimo. Opción de comparar itinerarios con aleatoriedad común. Flexibilidad para modificar los parámetros de las v.a de
input. Opción de forzar la ocurrencia de disrupciones sobre
tramos interesantes de analizar.
Establecer restricciones de dependencia e independencia entre las causas de atraso en base a la información histórica.
Desagregar la “Bolsa de Gato” identificando atrasos similares en cuanto a componentes del sistema involucrados.
Incluir en el algoritmo de recovery las restricciones comerciales, operacionales y legales.
Incluir en el algoritmo de recovery la opción de cancelación de vuelos.
Establecer algún sistema costo/beneficio para toma de decisiones.
Proyecciones futuras
Preguntas
¿?