Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico
Profesor: Jose María del Castillo Granados
EXPLOTACIÓN DEL TRANSPORTE AÉREO
2011-2012
Curso:
Créditos:
Tipo:
5º Ingeniería Aeronáutica
4.5
Optativa (Cuatrimestre 2)
Profesores:
José María del Castillo Granados
Francisco de Asís García Benítez
Horario
Martes 17.45 – 19.15 (aula:102)
Jueves 17.45 – 19.15 (aula:102)
Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla
Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes
Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico
Profesor: Jose María del Castillo Granados
EXPLOTACIÓN DEL TRANSPORTE AÉREO
2011-2012
Area de Ingeniería e Infraestructura de los Transportes
Tablón de anuncios: “Transportes”, planta primera esquina suroeste
Dpto. de Ingeniería Mecánica y de los Materiales
Horario tutorías de J. M. del Castillo
Miércoles: 11:00 - 14:00
Jueves: 11:00 - 14:00
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PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
La asignatura consta de tres partes y de cinco temas:
• PARTE I: ANALISIS DE COLAS
•TEMA 1: Análisis determinista de colas
•TEMA 2: Teoría de colas
• PARTE II: PROGRAMACION LINEAL Y APLICACIONES
•TEMA 3: Fundamentos de Programación Lineal
• PARTE III: APLICACIONES DE LA PROG. LINEAL
•TEMA 4: Aplicaciones al transporte áereo
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PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
• PARTE IV: PROBLEMAS DE REDES Y GRAFOS
•TEMA 5: Problemas de redes y grafos
• PARTE V: REVENUE MANAGMENT (GESTION DE INGRESOS)
•TEMA 6: Revenue Managment
• PARTE VI: ANALISIS DE DEMANDA
•TEMA 7: Modelos de demanda y de elección.
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<documentación de clase>)
Para los temas 1 y 2
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<documentación de clase>)
Artículos que son
comentados en el tema 7
Reseñas de prensa sobre
el AVE Madrid-Barcelona
y el puente aéreo
Programas para
diversos puntos de
los temas 1, 2, 6 y 7
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PROGRAMAS EN Matlab PARA "EXPLOTACION DEL TRANSPORTE AEREO""
El material docente de esta página son programas desarrollados por Jose Mª del Castillo
Granados, para complementar y explicar diversos puntos de la asignatura.
Todos los programas están desarrollados en Matlab. Los comentarios que se incluyen en las
primeras líneas sirven como instrucciones de empleo de los mismos, a la vez que detallan el
método implementado en cada uno de ellos. Antes de emplear los programas, se recomienda
la lectura de las líneas de comentarios que aparecen antes de las líneas de instrucciones
ejecutables.
Heurístico EMSRb (Expected Marginal Seat Revenue): emsrb.m
Este programa calcula los niveles de protección correspondientes a una serie de tarifas, cuando la demanda
de cada una de éstas sigue una distribución normal, siendo las mismas independientes entre ellas. Para ello
se emplea la variante b del heurístico del Expected Marginal Seat Revenue.
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Simulación de un proceso de Poisson no estacionario: simullega.m
Este programa genera los instantes de llegada de clientes cuando éstas siguen un proceso de Poisson en el
que la intensidad es constante en periodos de tiempo de duración arbitraria. Los datos que deben ser
proporcionados son el vector de intensidades y el vector de duraciones, que especifica la duración de los
estados de intensidad constante. Ejemplo: si el vector de intensidad es [100 50] y el duraciones es [4
5], entonces en las primeras 4 unidades de tiempo (u.t.) la intensidad del proceso es de 100 clientes/u.t. y en
las siguientes 5 u.t. es de 50 clientes/u.t. Se pueden generar un número arbitrario de simulaciones. Finalmente,
se representan las curvas acumulativas de llegadas resultantes de la simulación.
Simulación de una cola FCFS con un servidor: simucola.m
Este programa simula una cola con disciplina FCFS (First Come, First Served) y un solo servidor. Las llegadas
de clientes siguen un proceso de Poisson en el que la intensidad es constante en periodos de tiempo de
duración arbitraria (ver explicación del anterior programa). La intensidad de servicio se especifica del mismo
modo, o sea, es constante en periodos de duración arbitraria. Los periodos de intensidad de llegada constante
no tienen que coincidir con los de intensidad de servicio constante. El programa permite simular periodos de
inactividad del servidor, especificando para ello una intensidad de servicio nula. el tiempo de servicio en cada
periodo sigue una distribución exponencial de media igual al inverso de la intensidad de servicio especificada
para el periodo. Finalmente, se representan las curvas acumulativas de llegadas y salidas del sistema, y la
longitud de la cola resultantes de la simulación. Se representan también la curva media de llegadas, de salidas y
la longitud media de la cola, que se obtienen de la aproximación determinista de la cola. El programa permite
generar un máximo de cinco simulaciones para que la representación gráfica tenga una claridad aceptable.
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Simulación de una cola FCFS con varios servidores: simucolavs.m
Este programa es similar al anterior pero permite que haya un número arbitrario de servidores. La intensidad
de servicio es constante en periodos de tiempo de duración arbitraria. La intensidad de servicio y la duración
de cada periodo se proporcionan en dos vectores del mismo modo que para el anterior programa. Los
valores de las intensidades de servicio son los correspondientes a cada uno de los servidores, por lo que la
intensidad total de servicio será el producto de la individual por el número de servidores. Por ello, todos los
servidores trabajan en cada instante de tiempo con la misma intensidad de servicio. Se permiten periodos
de inactividad de los servidores (intensidad de servicio nula). El tiempo de servicio en cada servidor
sigue una distribución exponencial de media igual al inverso de la intensidad de servicio. Finalmente, se
representan las curvas acumulativas de llegadas y salidas del sistema, la longitud de la cola y el número de
servidores ocupados para cada una de las simulaciones generadas (se permite un máximo de cinco). Se
representan también la curva media de llegadas, de salidas y la longitud media de la cola, que se obtienen
mediante la aproximación determinista de la cola.
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Probabilidades del número de clientes cuando el tiempo de servicio es constante: probdet.m
Este programa plantea y resuelve las ecuaciones que dan las probabilidades de que el número de clientes en
el sistema sea k, con k=0,1,...50, o sea las ecuaciones se truncan en k=50. El sistema consta de una cola
que alimenta varios servidores (n servidores). El tiempo de servicio de cada uno de ellos es constante e
igual para todos ellos. Se supone que las llegadas siguen un proceso de Poisson de intensidad constante en
periodos de duración arbitraria, incluyendo la posibilidad de periodos de intensidad nula (= ausencia de
llegadas). El sistema es por lo tanto M(t)/D/n. La intensidad de las llegadas se especifica con dos vectores,
(de intensidades y de duraciones) del mismo modo que en los programas anteriores. Se supone que los
servidores siempre están activos. Se supone que al principio el sistema esta vacío, o sea, que no hay clientes
en el sistema. Finalmente se representan en función del tiempo el número medio de aviones (clientes) en
cola, el número medio de aviones en las pistas (servidores ocupados) y el percentil del 90% del números de
aviones en cola.
Para más información sobre la obtención de las ecuaciones de las probabilidades ver "Evaluation of
scheduling methods for multiple runways", Michael A. Bolender y G. L. Slater, Journal of Aircraft (2000), vol.
37(3), páginas 410-416.
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Modelo de demanda de los aeropuertos españoles: demandaero.m
Este programa ajusta un modelo de regresión en el que la variable dependiente
es el logaritmo del número de pasajeros que emplean cada aeropuerto y las
variables explicativas son los logaritmos de la población y de un conjunto de
índices que miden la actividad económica, industrial y turística y la dotación de
infraestructuras del área de influencia del aeropuerto. El objetivo es obtener un
modelo de demanda de elasticidades constantes y explicar cuales son las
consecuencias de la alta correlación que existe entre las variables explicativas.
Los datos han sido tomados del artículo
"The geographical efficiency of Spain's regional airports". F. J. Tapiador, A.
Mateos y J. Martí Henneberg. Journal of Air Transport Management (2008),
Vol. 14, páginas 205-212.
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OBJETIVOS DE LA PARTE I
• PARTE I: ANALISIS DE COLAS
•TEMA 1: Análisis determinista de colas
•TEMA 2: Teoría de colas
En esta parte se enseñan diversas técnicas y métodos de análisis de colas y se
aplican a problemas de colas típicos del transporte aéreo como son las colas en
las operaciones de despegue y aterrizaje, los mostradores de facturación y los
controles de seguridad.
Se introducen conceptos como el de capacidad. Se introducen también conceptos
básicos de simulación de colas y un modelo analítico simplificado. Se da al
alumno una visión global de los problemas de colas y de su naturaleza y
tratamiento.
En el segundo tema se introduce al alumno en la Teoría de Colas y se repasan sus
principales resultados. Se pone énfasis en la aplicabilidad de éstos.
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BIBLIOGRAFIA DE LA PARTE I
• PARTE I: ANALISIS DE COLAS
•TEMA 1: Análisis determinista de colas
•TEMA 2: Teoría de colas
BIBLIOGRAFIA PARTE I:
“Queueing Methods for Services and Manufacturing” (1997) R.W. Hall. Prentice Hall.
“Fundamentals of Queueing Theory” D. Gross, C. Harris. (1998) Wiley.
“An Introduction to Queueing Theory: Modeling and Analysis in Applications” (2008) U.
N. Bhat.
“Análisis de colas”. Jose María del Castillo.
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OBJETIVOS DE LA PARTE II
• PARTES II Y III: PROGRAMACION LINEAL Y APLICACIONES
•TEMA 3: Fundamentos de Programación Lineal
•TEMA 4: Aplicaciones al transporte aéreo
En esta parte se introducen los principales conceptos de Programación Lineal, y
se justifica el empleo de la misma para resolver numerosos problemas de
explotación del transporte aéreo. Se enseña la técnica resolutiva del método
Simplex mediante ejemplos y sin profundizar en los aspectos matemáticos del
mismo.
En el tema 4 se explican diversos problemas típicos de explotación: asignación
de flota, de tripulaciones, rotación de aviones, asignación de puertas, diseño de una
red de transporte aéreo. Para cada uno de ellos, se exponen un modelo de
programación lineal. En la exposición de éstos, se pone énfasis en la
interpretación de las restricciones y de la función objetivo.
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BIBLIOGRAFIA DE LA PARTE II
• PARTE II: PROGRAMACION LINEAL
•TEMA 3: Fundamentos de Programación Lineal
• PARTE III: APLICACIONES DE LA PROG. LINEAL
•TEMA 4: Aplicaciones al transporte aéreo
BIBLIOGRAFIA PARTES II Y III:
“Optimización lineal y entera” F. García Benítez (2002). Technical editions.
“Airline operations and Scheduling” M. Bazargan (2005). Ashgate.
“Operations Research in Space and Air” T.A. Ciriani, G. Fasano, S. Gliozzi, and R.
Tadei (2003) Kluwer.
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OBJETIVOS DE LA PARTE IV
PARTE IV: PROBLEMAS DE REDES Y GRAFOS
•TEMA 5: Problemas de redes y grafos
En esta parte se introducen los principales conceptos de Redes y Grafos.
Igualmente, se enumeran los principales tipos de redes existentes en el Transporte
Aéreo. Se explica el método de resolución de problemas clásicos de redes
como: el problema del transporte, el problema de la ruta mínima, el problema del
flujo máximo y el problema del flujo máximo con el coste mínimo. Se consideran
ejemplos relativos al Transporte Aéreo.
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BIBLIOGRAFIA DE LA PARTE IV
• PARTE IV: PROBLEMAS DE REDES Y GRAFOS
•TEMA 5: Problemas de redes y grafos
BIBLIOGRAFIA PARTE III:
“Redes de transporte” F. García Benítez (2003). Technical editions.
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OBJETIVOS DE LA PARTE V
PARTE V: REVENUE MANAGEMENT (GESTION DE LOS INGRESOS)
•TEMA 6: Revenue Managment.
En esta parte se introducen los principales conceptos de Revenue Management
(RM = gestión de ingresos). Se plantea el problema de la asignación óptima de
plazas con un RM no anidado y tras su resolución se introduce el concepto de
ingreso medio marginal. A continuación, se explica un heurístico sencillo que
permite resolver el problema de encontrar la asignación óptima de plazas a cada
tarifa para el caso de un RM anidado.
BIBLIOGRAFIA PARTE V:
“The theory and practice of Revenue Management”. K. T. Talluri, G. J van Ryzin
(2005) Springer.
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OBJETIVOS DE LA PARTE VI
PARTE VI: ANALISIS DE LA DEMANDA
•TEMA 7: Modelos de demanda y de elección.
En esta parte se introducen los principales modelos de demanda y se analizan
mediante diversos casos prácticos. Se estudian diversas herramientas estadísticas
para interpretar correctamente el modelo. Finalmente, se introduce el modelo logit
como modelo de elección y se examina una caso práctico de elección modal en el
transporte aéreo.
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