Minería de la causalidad de la propagación de retrasos dentro de una red aeroportuaria a partir de datos históricos
Autores: Zhu, Dan; Wang, Huawei; Tan, Xianghua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Minería de la causalidad de la propagación de retrasos dentro de una red aeroportuaria a partir de datos históricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propagación de retrasos
Redes aeroportuarias
Método de minería de causalidad
Pruebas de causalidad de Granger
Entropía de transferencia
Relaciones causales no lineales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las redes aeroportuarias están interconectadas a través de rutas de vuelo, con retrasos en aeropuertos aguas arriba que provocan retrasos en aeropuertos aguas abajo, causando así la propagación de retrasos. Explorar los mecanismos de propagación de retrasos en redes aeroportuarias proporciona conocimientos científicos para gestionar y controlar los retrasos en los sistemas de aviación. Los métodos existentes, como las pruebas de causalidad de Granger y la entropía de transferencia, deben ser revisados para abordar las relaciones causales no lineales de los retrasos en las redes aeroportuarias. Por lo tanto, este artículo propone un método de minería de causalidad para la propagación de retrasos en redes aeroportuarias basado en la independencia condicional multivariante basada en correlación parcial (PCMCI). Este método considera de manera integral todos los aeropuertos y la minería de causalidad en dos etapas. La primera etapa utiliza pruebas de independencia condicional para obtener el conjunto de nodos padres del aeropuerto objetivo, que incluye tanto relaciones causales verdaderas como falsas. La segunda etapa emplea pruebas de independencia condicional instantánea para eliminar relaciones causales falsas y obtener estadísticas de prueba que representan la fuerza de la causalidad. Basado en datos históricos de retrasos de aeropuertos de EE. UU. durante un año, los resultados experimentales muestran que múltiples factores causan la propagación de retrasos en las redes aeroportuarias en lugar de una única relación causal. El alcance de la propagación de retrasos es limitado, afectando principalmente a unos pocos aeropuertos estrechamente conectados a él. Los retrasos en aeropuertos con bajos volúmenes de vuelos son más propensos a propagarse. Pocas parejas de aeropuertos en la red propagan mutuamente retrasos y, a menudo, los retrasos en aeropuertos afectados por el retraso de un aeropuerto en particular también exhiben relaciones causales entre sí. Este método proporciona una nueva perspectiva para profundizar en la comprensión de los mecanismos de propagación de retrasos en las redes aeroportuarias.
Descripción
Las redes aeroportuarias están interconectadas a través de rutas de vuelo, con retrasos en aeropuertos aguas arriba que provocan retrasos en aeropuertos aguas abajo, causando así la propagación de retrasos. Explorar los mecanismos de propagación de retrasos en redes aeroportuarias proporciona conocimientos científicos para gestionar y controlar los retrasos en los sistemas de aviación. Los métodos existentes, como las pruebas de causalidad de Granger y la entropía de transferencia, deben ser revisados para abordar las relaciones causales no lineales de los retrasos en las redes aeroportuarias. Por lo tanto, este artículo propone un método de minería de causalidad para la propagación de retrasos en redes aeroportuarias basado en la independencia condicional multivariante basada en correlación parcial (PCMCI). Este método considera de manera integral todos los aeropuertos y la minería de causalidad en dos etapas. La primera etapa utiliza pruebas de independencia condicional para obtener el conjunto de nodos padres del aeropuerto objetivo, que incluye tanto relaciones causales verdaderas como falsas. La segunda etapa emplea pruebas de independencia condicional instantánea para eliminar relaciones causales falsas y obtener estadísticas de prueba que representan la fuerza de la causalidad. Basado en datos históricos de retrasos de aeropuertos de EE. UU. durante un año, los resultados experimentales muestran que múltiples factores causan la propagación de retrasos en las redes aeroportuarias en lugar de una única relación causal. El alcance de la propagación de retrasos es limitado, afectando principalmente a unos pocos aeropuertos estrechamente conectados a él. Los retrasos en aeropuertos con bajos volúmenes de vuelos son más propensos a propagarse. Pocas parejas de aeropuertos en la red propagan mutuamente retrasos y, a menudo, los retrasos en aeropuertos afectados por el retraso de un aeropuerto en particular también exhiben relaciones causales entre sí. Este método proporciona una nueva perspectiva para profundizar en la comprensión de los mecanismos de propagación de retrasos en las redes aeroportuarias.