EXPLOTACIÓN DEL TRANSPORTE AÉREO

1. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados EXPLOTACIÓN DEL TRANSPORTE AÉREO 2011-2012 Curso: 5º Ingeniería Aeronáutica Créditos: 4.5 Tipo: 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

2. 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 Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

3. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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 Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

4. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

5. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: <documentación de clase>) Para los temas 1 y 2 Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

6. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: <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 Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

7. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: documentación de clase -> LISTA DE PROGRAMAS EN MATLAB) 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

8. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: documentación de clase -> LISTA DE PROGRAMAS EN MATLAB) 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

9. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: documentación de clase -> LISTA DE PROGRAMAS EN MATLAB) 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

10. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: documentación de clase -> LISTA DE PROGRAMAS EN MATLAB) 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

11. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados MATERIAL DESCARGABLE DESDE: http://www.esi2.us.es/GT/explotacion/ (hacer click en: documentación de clase -> LISTA DE PROGRAMAS EN MATLAB) Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

12. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

13. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

14. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

15. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

16. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

17. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

18. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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, seexplica 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes

19. Explotación del Transporte Aéreo, 5º Ing. Aeronáutico Profesor: Jose María del Castillo Granados 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. Escuela Superior de Ingenieros, Univ. de Sevilla Area de Ing. e Infraestructura de los Transportes