Un Enfoque de Programación Dinámica Modificada para la Optimización de Trayectorias de Mínimo Combustible y Emisiones en 4D
Autores: Ahmed, Kawser; Bousson, Kouamana; Coelho, Milca de Freitas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un Enfoque de Programación Dinámica Modificada para la Optimización de Trayectorias de Mínimo Combustible y Emisiones en 4D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Optimización de trayectoria de vuelo
4d
Programación dinámica
Programación dinámica modificada
Consumo de combustible
Emisiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La optimización de la trayectoria de vuelo 4D es un componente esencial para mejorar la eficiencia del vuelo y aumentar la capacidad del tráfico aéreo. Esta técnica no solo ayuda a reducir los costos operativos, sino que también contribuye a disminuir el impacto ambiental causado por las aerolíneas. Este estudio considera la Programación Dinámica (PD), un método numérico bien establecido que es ideal para resolver Problemas de Optimización de Trayectorias de Vuelo 4D (TOPs). Sin embargo, presenta algunas desventajas que impiden el uso de la PD en muchas implementaciones prácticas en tiempo real. Este artículo propone un enfoque de Programación Dinámica Modificada (PDM) que reduce el esfuerzo computacional y supera las limitaciones de la PD tradicional. En este documento, se presentan dos ejemplos numéricos con tiempos de llegada fijos, donde se implementa con éxito el enfoque PDM propuesto para generar trayectorias óptimas que minimizan el consumo de combustible y las emisiones de las aeronaves. Luego, las trayectorias óptimas obtenidas se comparan con la trayectoria de vuelo comercial de referencia correspondiente para la misma ruta con el fin de cuantificar el beneficio potencial de la reducción del consumo de combustible y las emisiones de las aeronaves.
Descripción
La optimización de la trayectoria de vuelo 4D es un componente esencial para mejorar la eficiencia del vuelo y aumentar la capacidad del tráfico aéreo. Esta técnica no solo ayuda a reducir los costos operativos, sino que también contribuye a disminuir el impacto ambiental causado por las aerolíneas. Este estudio considera la Programación Dinámica (PD), un método numérico bien establecido que es ideal para resolver Problemas de Optimización de Trayectorias de Vuelo 4D (TOPs). Sin embargo, presenta algunas desventajas que impiden el uso de la PD en muchas implementaciones prácticas en tiempo real. Este artículo propone un enfoque de Programación Dinámica Modificada (PDM) que reduce el esfuerzo computacional y supera las limitaciones de la PD tradicional. En este documento, se presentan dos ejemplos numéricos con tiempos de llegada fijos, donde se implementa con éxito el enfoque PDM propuesto para generar trayectorias óptimas que minimizan el consumo de combustible y las emisiones de las aeronaves. Luego, las trayectorias óptimas obtenidas se comparan con la trayectoria de vuelo comercial de referencia correspondiente para la misma ruta con el fin de cuantificar el beneficio potencial de la reducción del consumo de combustible y las emisiones de las aeronaves.