Recocido simulado multi-objetivo para evitar colisiones en la gestión del tráfico aéreo

Abstract

La modernización y la adaptación progresiva a los nuevos paradigmas de la aviación que se está produciendo en la actualidad en el ámbito de la gestión del tráfico aéreo hace indispensable la inclusión de técnicas inteligentes para lidiar con el abanico de problemas que a lo largo de estos últimos años han ido surgiendo. Concretamente, la detección y resolución de posibles conflictos que pudieran aparecer entre los diferentes aviones que surcan un sector aéreo determinado es un problema de optimización combinatoria que no solo comprende evitar tales conflictos sino que requiere que otros objetivos sean tenidos en cuenta a la hora de obtener el conjunto de soluciones eficientes. Entre otros criterios, se han tenido en cuenta aspectos como el retraso temporal de los aviones, la modificación de su trayectoria original y el número de maniobras que se ven obligados a realizar. Para resolver este problema de optimización, se propone un método basado en la metaheurística recocido simulado multi-objetivo, un algoritmo de búsqueda aproximada inspirado en las leyes de la termodinámica, que permite la obtención de soluciones subóptimas en tiempos asumibles para un sistema que requiere latencias de respuesta cercanas al tiempo real.---ABSTRACT---A progressive modernization is being developing in the field of air traffic management. The inclusion of intelligent techniques is required to deal with the large amount of problems which are appearing in the last few years. Particularly, detection and resolution of conflicts between aircrafts in a specific aerial sector is a combinatorial optimization problem that combines the avoidance of these conflicts and some others partial objectives like temporal aircraft delay, trajectory modifications and number of maneuvers required to avoid conflicts. We propose a multi-objective simulated annealing metaheuristic to solve this optimization problem. It is a search algorithm inspired in thermodynamics which allows to reach sub-optimal solutions in acceptable times.