Hacia la resiliencia de ATM: una CNN profunda para predecir el número de vuelos retrasados y el retraso de ATFM
Autores: Sanaei, Rasoul; Pinto, Brian Alphonse; Gollnick, Volker
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Hacia la resiliencia de ATM: una CNN profunda para predecir el número de vuelos retrasados y el retraso de ATFM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Red europea de gestión del tráfico aéreo
Eatmn
Red neuronal convolucional profunda
Regulaciones de capacidad
Retraso en la red
Resiliencia de la red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La Red Europea de Gestión del Tráfico Aéreo (EATMN) está compuesta por varios interesados y actores. En consecuencia, las operaciones dentro de EATMN se planifican con hasta seis meses de antelación a la fecha objetivo (fase táctica). Sin embargo, los eventos estocásticos y la flexibilidad operativa incorporada (robustez), junto con otros factores, dan lugar a desequilibrios entre la demanda y la capacidad que provocan retrasos en los vuelos. El tamaño de la EATMN y su complejidad desafían la predicción del retraso total de la red utilizando métodos analíticos o enfoques de optimización. Enfrentamos este desafío proponiendo una red neuronal convolucional profunda (DCNN), que toma las regulaciones de capacidad como entrada. La arquitectura de la DCNN mejora con éxito los resultados de predicción en un 50 por ciento (en comparación con el modelo de bosque aleatorio como modelo base). De hecho, el modelo entrenado con datos de 2016 y 2017 es capaz de predecir 2018 con un error porcentual absoluto medio del 22% y 14% para el retraso y el tráfico retrasado, respectivamente. Este estudio presenta un método para proporcionar una mayor conciencia situacional, que es imprescindible para el tema de la resiliencia de la red.
Descripción
La Red Europea de Gestión del Tráfico Aéreo (EATMN) está compuesta por varios interesados y actores. En consecuencia, las operaciones dentro de EATMN se planifican con hasta seis meses de antelación a la fecha objetivo (fase táctica). Sin embargo, los eventos estocásticos y la flexibilidad operativa incorporada (robustez), junto con otros factores, dan lugar a desequilibrios entre la demanda y la capacidad que provocan retrasos en los vuelos. El tamaño de la EATMN y su complejidad desafían la predicción del retraso total de la red utilizando métodos analíticos o enfoques de optimización. Enfrentamos este desafío proponiendo una red neuronal convolucional profunda (DCNN), que toma las regulaciones de capacidad como entrada. La arquitectura de la DCNN mejora con éxito los resultados de predicción en un 50 por ciento (en comparación con el modelo de bosque aleatorio como modelo base). De hecho, el modelo entrenado con datos de 2016 y 2017 es capaz de predecir 2018 con un error porcentual absoluto medio del 22% y 14% para el retraso y el tráfico retrasado, respectivamente. Este estudio presenta un método para proporcionar una mayor conciencia situacional, que es imprescindible para el tema de la resiliencia de la red.