Diseño de espacio aéreo: establecimiento de nuevas rutas a través de las restricciones LER86, LED124 y LED126

Abstract

En el presente Trabajo Fin de Máster se diseñan nuevas rutas aéreas a través de las restricciones LER86, LED124 y LED126, pertenecientes al espacio aéreo español. La influencia sobre el tráfico aéreo se expresa mediante la variación de la distancia recorrida y de las unidades de servicio de los vuelos que podrían beneficiarse d el uso de las rutas propuestas. La primera magnitud es útil para la s aerolíneas y la segunda para el proveedor de servicios de navegación aérea en España. La ejecución de este trabajo se divide en varios pasos. P rimero se describe la zona del espacio aéreo bajo estudio para comprender su funcionamiento. Esto consiste en l a caracterización física y la utilización actual. A continuación se analizan los vuelos que se efectúan en estas regiones y sus contornos en ciertos días concretos . Para lo cual, se clasifica n los vuelos según los puntos de paso del contorno de la zona d el espacio aéreo empleados en sus trayectorias y según sus orígenes y destinos. Ello permite determinar los vuelos afectados por el espacio aéreo estudiado y las direcciones preferidas de paso por él. Así se consigue obtener las neces idades de los vuelos. Seguidamente, se diseñan las rutas que se deben adaptar a estas necesidades detectadas. Por tanto, el establecimiento de las nuevas rutas se basa en la orientación obtenida de la agrupación de los vuelos. Se proponen dos diseños diferentes. La comprobación de la utilidad de los diseño s realizado s se efectúa a través de la optimización de las trayectorias de los vuelos. Como criterio de optimización se toma la minimización de la distancia. Finalmente, de los resultados de la optimización se obtienen los par ámetros deseados que muestran como afectan estas rutas a las trayectorias de los vuelos. En función a ellos se determinan las rutas que son más beneficiosas de establecer. Se encuentra que los dos diseños son beneficiosos para las aerolíneas, pero sólo uno de ellos es beneficioso para el proveedor de servicios español. Se toma el diseño que consigue beneficios para las dos partes interesadas como diseño propuesto.

The aim of th is p roject is to desing new routes through specific regions of the Spanish airs pace. They are called LER86, LED124 and LED126 . These areas have a restricted use for the air traffic and are managed by the Spanish Military Forces. The effect of the new routes o n the air tra ffic is assessed by analysing two parameters: flown distance s and service units. The first one is related to the impact on airlines and the latter to the impact on the Spanish Air N av i gation Service P rovider. This work is performed in several steps. First, the re g ion s of the air space under study are described better in order to understand their particularities . Therefore, the geometry and the current use of the regions are characterised Then , the flights that cross the region s or circumnavigate them are an alysed for two particular days. This analysis consist s on classifying the flights by the waypoin ts of their trajectories (those that are located in the contour of the air space and by their origi n s and desti nations. After this process the flight s that are affec t ed by the region s are found and the ir preferred direction s across this airspace. Next, the new routes are designed. T he ir locations ar e based on the preferred directions found in the classification. Two different designs are proposed. The design s ar e validated by determining its benefits on the flights. To that end, the flight paths are optimized through the new route network; the optimization criterium is the minimization of the flown distances . Finally, the impact of the new routes is assessed fro m the optimization results . The most advantageous routes are determined. Both designs are beneficial for the airlines, but only one of them is beneficial for the Spanish Air Navigation Service Provider. The proposed design is which benefits both s takeh olde r s .