Algoritmo Genético y Modelado Matemático para el Diseño de Horarios Integrados y Asignación de Flota en un Mega-Hub
Autores: Tan Tacoglu, Melis; Ornek, Mustafa Arslan; Kazancoglu, Yigit
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Algoritmo Genético y Modelado Matemático para el Diseño de Horarios Integrados y Asignación de Flota en un Mega-Hub
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Redes aéreas
Aeropuertos mega-hub
Diseño de horarios
Asignación de flota
Algoritmo genético
Conectividad de pasajeros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Las redes aéreas se están volviendo cada vez más complejas, particularmente en aeropuertos mega-hub caracterizados por altos volúmenes de tránsito. El diseño efectivo de horarios y la asignación de flotas son críticos para una aerolínea, ya que influyen directamente en la conectividad de los pasajeros y la rentabilidad. Este estudio aborda el desafío de introducir una nueva ruta desde un mega-hub a un nuevo destino, mientras se mantiene la red de vuelos existente y se aprovechan las llegadas de aeropuertos de radio para garantizar la conectividad. Primero, se formuló un modelo matemático no lineal de enteros mixtos para producir una solución óptima global a una granularidad de tiempo más baja, pero se volvió computacionalmente intratable a granularidades más altas debido al crecimiento exponencial en restricciones y variables. En segundo lugar, se empleó un algoritmo genético (GA) para demostrar escalabilidad y flexibilidad, entregando horarios de alta granularidad casi óptimos con un tiempo computacional significativamente reducido. La validación empírica utilizando datos del mundo real de 37 aeropuertos de radio reveló que, aunque el modelo exacto minimizó los tiempos de espera y maximizó las ganancias a granularidades más bajas, el GA proporcionó ganancias casi comparables a granularidades más altas. Estos hallazgos guían a los gerentes de aerolíneas que buscan optimizar la conectividad de los pasajeros y la eficiencia de costos en mercados globales competitivos.
Descripción
Las redes aéreas se están volviendo cada vez más complejas, particularmente en aeropuertos mega-hub caracterizados por altos volúmenes de tránsito. El diseño efectivo de horarios y la asignación de flotas son críticos para una aerolínea, ya que influyen directamente en la conectividad de los pasajeros y la rentabilidad. Este estudio aborda el desafío de introducir una nueva ruta desde un mega-hub a un nuevo destino, mientras se mantiene la red de vuelos existente y se aprovechan las llegadas de aeropuertos de radio para garantizar la conectividad. Primero, se formuló un modelo matemático no lineal de enteros mixtos para producir una solución óptima global a una granularidad de tiempo más baja, pero se volvió computacionalmente intratable a granularidades más altas debido al crecimiento exponencial en restricciones y variables. En segundo lugar, se empleó un algoritmo genético (GA) para demostrar escalabilidad y flexibilidad, entregando horarios de alta granularidad casi óptimos con un tiempo computacional significativamente reducido. La validación empírica utilizando datos del mundo real de 37 aeropuertos de radio reveló que, aunque el modelo exacto minimizó los tiempos de espera y maximizó las ganancias a granularidades más bajas, el GA proporcionó ganancias casi comparables a granularidades más altas. Estos hallazgos guían a los gerentes de aerolíneas que buscan optimizar la conectividad de los pasajeros y la eficiencia de costos en mercados globales competitivos.