Analysis and Optimization in Airfield Capacity and Air Traffic Management

La industria de la aviación está experimentando un continuo crecimiento desde los últimos 10 años. El número de vuelos y flujo de pasajeros aumenta año tras año en niveles que de acuerdo a IATA (Asociación Internacional de Transporte Aéreo) provocarán elevar el número de pasajeros hasta los 8.200 millones anuales en 2037, el doble que a día de hoy. Sin embargo, este frenético crecimiento no puede verse respondido con la misma velocidad por parte de los aeropuertos. Las infraestructuras e instalaciones disponibles no pueden modificarse en tamaño ni velocidad al nivel que la industria lo hace. Por esto, con el objetivo de hacer frente a esta demanda los aeropuertos deben estar en continuo desarrollo y mejora de sus sistemas de operación. En este proyecto, se analiza la mejora que supondría cambiar el sistema operativo de atención de aterrizajes First-Come First-Serve(FCFS) por un sistema basado en la distribución de aterrizajes de acuerdo a grupos/escuadrones de aviones según su velocidad de aproximación y tamaño. Dentro de este análisis, se han calculado las diferencias en capacidad aérea, tiempo medio de espera, y despegues intercalados para diferentes escenarios de presencia de aviones. Además, se ha generado una herramienta que permite analizar las diferencias entre los dos métodos para situaciones aéreas especificas determinadas por el usuario.

Today’s aircraft industry is growing at the highest rate ever seen. Studies and predictions of some of the major air transport institutions estimate that the industry will reach a doubling passenger flow by the next 20 years. This growth is the result of the great progress made in the surrounding fields of the air industry technology and the present high competitiveness that allows more people to access this mode of transportation at lower prices. However, this increase in demand is ultimately dependent on the airfield capacity and the installations available on each airport location. Regarding this, airfield capacity needs to be analyzed in order to study new ways of managing the distribution of landings and departures, trying to meet the future demand levels without increasing too much the average delay in terms that would have a big impact in customers’ satisfaction.
This research paper would analyze the relative effectiveness of allocating departures and landings to runways following the actual First Come-First Serve (FCFS) method or applying a grouping method. In this light, it will be studied whether the change in the operation method would greatly affect airfield capacity and average delay. In addition, a program that allows the user input specific aircraft scenarios and performs an analysis between these two methods has been developed.