Implementación y resolución del problema de Aircarft routing para una compañía aérea

Abstract

La planificación de vuelos genera un plan de vuelo para la aerolínea. Las deciones tomadas en el problema de asignación de flota descompone el plan de vuelo, asociando cada vuelo a un tipo de avión. El siguiente paso en la planificación de una aerolínea es la asignación de aeronaves o aircraft routing. El objetivo de la asignación de aeronaves de determinar qué vuelos va a realizar cada avión de cada flota. La secuencia de vuelos que va a realizar un avión durante un periodo de tiempo recibe el nombre de rotación. Las rotaciones se extienden a lo largo de varios días (de 3 a 7 días), durante los cuales hay que garantizar el mantenimiento rutinario de la aeronave. Para la resolución del problema de asignación de aviones, se plantea un modelo de partición de conjuntos (setpartitioning), donde habiendo varias tareas programadas (vuelos) y varios recursos (aviones), hay que encontrar la manera óptima de cubrir cada tarea con un solo recurso. El pilar fundamental de este modelo matemático es la matriz de set-partitioning donde las columnas representan todas las posibles rotaciones y las filas representan los vuelos. Previo a la resolución del problema de set-partitioning habrá que generar todas las rotaciones factibles. Estas rotaciones tienen que cumplir ciertas condiciones como el tiempo de conexión mínimo (turn-around), restricciones de mantenimiento, rutas en ciclo, etc. Se propondrán distintas funciones objetivo donde se penalizarán o se favorecerán ciertas rotaciones según la finalidad que se pretenda alcanzar. La eficacia de este procedimiento se demostrará a partir de los datos de una aerolínea ficticia. Durante todo el proceso se utilizará el sofware de programación Matlab y de su Toolbox de optimización. Se llegará a una solución óptima, aunque se conocerán las limitaciones de abordar un procedimiento secuencial en la planificación y de utilizar el modelo set-partitioning en la resolución del problema de asignación de aeronaves.