La evaluación rutinaria de la fatiga de los pilotos es fundamental para garantizar la seguridad en la aviación. Sin embargo, los diseños actuales de los factores de fatiga de los pilotos a menudo carecen de la exhaustividad necesaria para tener en cuenta completamente la naturaleza dinámica y acumulativa de la fatiga. Para cerrar esta brecha, este estudio presenta un modelo biomatemático de fatiga (MBF) que aprovecha la teoría de dinámicas de sistemas, integrando un mecanismo de retroalimentación dinámica para la información sobre la fatiga. La novedad de este enfoque radica en su capacidad para capturar y modelar continuamente las fluctuaciones de la fatiga impulsadas por las diversas demandas operativas. Un análisis comparativo con metodologías internacionales para evaluar la fatiga acumulativa en escalas semanales y mensuales demuestra que el MBF propuesto reproduce eficazmente las variaciones en las características de la fatiga de los pilotos. Además, el coeficiente de fatiga del piloto derivado del modelo proporciona una diferenciación robusta de los perfiles de fatiga a través de diversos tipos de trabajo, lo que lo hace particularmente adecuado para estimar la fatiga acumulativa en intervalos mensuales. Este enfoque basado en el MBF ofrece valiosas perspectivas para la planificación estratégica de los horarios de vuelo y establece un marco innovador para utilizar los MBF en la gestión de la fatiga. Al emplear un método de evaluación científicamente fundamentado en dinámicas de sistemas y el MBF, este estudio evalúa rigurosamente la fatiga acumulativa de los pilotos, confirmando la precisión del modelo en la replicación de patrones de fatiga y validando la eficiencia y fiabilidad del coeficiente de fatiga derivado.