La congestione del traffico aereo che causa ritardi e cancellazioni frustranti può essere ridotta attraverso orari dei voli che non favoriscono sistematicamente alcune compagnie aeree rispetto ad altre, secondo un nuovo studio del Dartmouth College e della Carnegie Mellon University.

Lo studio propone il primo piano di programmazione in assoluto per gestire il traffico di voli ringhiato senza dare priorità alle posizioni di atterraggio e decollo per i singoli vettori - noto come "equità" tra i ricercatori.

La ricerca, pubblicato sulla rivista Scienze dei trasporti , utilizza la teoria dei giochi per spiegare i compromessi tra efficienza ed equità quando le autorità aeroportuali apportano modifiche alla pianificazione. I risultati dello studio sono anche simulati in uno dei più grandi aeroporti del paese per vedere come funziona.

"L'equità nella pianificazione è importante per le compagnie aeree e per il pubblico di tutti i giorni, " ha detto Vikrant Vaze, un assistente professore di ingegneria presso la Thayer School of Engineering di Dartmouth. "Un approccio equo alla pianificazione garantisce che i passeggeri siano trattati in modo equo indipendentemente dal vettore che emette la carta d'imbarco".

Mentre il tempo, problemi tecnici e orari dell'equipaggio causano tutti problemi operativi, la maggior parte dei ritardi negli Stati Uniti è il risultato dell'elevata domanda e della bassa capacità negli aeroporti più trafficati. Questa combinazione di infrastrutture limitate e traffico aereo pesante si traduce in cambiamenti di volo che costano alle compagnie aeree e ai consumatori negli Stati Uniti oltre $ 30 miliardi all'anno, secondo un dato del 2007 citato nella ricerca.

Secondo il giornale, le soluzioni esistenti per ridurre la congestione non tengono conto dell'impatto dei cambiamenti di orario su specifiche compagnie aeree, con il conseguente potenziale vantaggio di alcune compagnie aeree a scapito di altre. La nuova ricerca affronta questo problema integrando considerazioni sull'equità tra compagnie aeree nel processo decisionale relativo alla programmazione aeroportuale.

"Molte compagnie aeree hanno sostenuto che qualsiasi intervento di pianificazione negli aeroporti affollati potrebbe ostacolare la loro capacità di competere nei mercati chiave, " disse Alexandre Jacquillat, assistente professore di ricerca operativa e politiche pubbliche presso l'Heinz College of Information Systems and Public Policy di Carnegie Mellon. "Questo documento mostra essenzialmente che le tecnologie di pianificazione e le politiche di pianificazione possono essere sviluppate per mitigare queste preoccupazioni".

Lo studio suggerisce che l'unica soluzione a lungo termine è creare orari che limitino la pianificazione della sovraccapacità nelle ore di punta. Questa pratica, mentre comune al di fuori degli Stati Uniti, viene applicato solo in una manciata degli aeroporti più trafficati degli Stati Uniti.

L'approccio sviluppato per questo studio, denominato Modello Integrato di Utilizzo e Programmazione della Capacità con Considerazioni di Equità (ICUSM-E), si basa su un modello precedente che ottimizza la programmazione attraverso i cambiamenti della domanda, ma lo estende in modo da bilanciare equamente tali adeguamenti tra le compagnie aeree.

Nello sviluppo del modello, i ricercatori hanno confrontato le stime della capacità aeroportuale con l'orario preferito dei voli richiesto dalle compagnie aeree. Il team si è concentrato principalmente sugli adeguamenti che comportano lo spostamento della domanda attraverso i controlli di pianificazione, ma ha anche considerato riduzioni della domanda come l'eliminazione di alcuni voli.

Inoltre, i ricercatori hanno anche considerato il caso generale in cui a ciascun volo viene assegnato un peso che caratterizza il costo - o il disagio - di un volo riprogrammato o cancellato, nonché meccanismi in cui le compagnie aeree possono segnalare i relativi costi di riprogrammazione dei diversi voli attraverso l'assegnazione di crediti non monetari o un meccanismo basato su aste monetarie.

Secondo gli autori del documento, lo studio "propone e valuta un approccio quantitativo per ottimizzare tali interventi in modo da raggiungere obiettivi di performance puntuali, riducendo al minimo le interferenze con la programmazione competitiva delle compagnie aeree e, per la prima volta, bilanciando equamente l'impatto di tali interventi tra le compagnie aeree."

A dimostrazione dei risultati, i ricercatori hanno generato e risolto il mondo reale, scenari computazionali su vasta scala all'aeroporto John F. Kennedy di New York.

"Testare e convalidare il modello di ricerca in un aeroporto come il JFK ci consente di confermare che la teoria dei compromessi tra equità ed efficienza corrisponde alla realtà di terra degli aeroporti trafficati negli Stati Uniti, " disse Vaz.

La ricerca ha mostrato che, in una vasta gamma di condizioni, l'equità tra le compagnie aeree può essere raggiunta presso JFK senza perdite di efficienza o minime. Ciò suggerisce che gli approcci esistenti per la programmazione degli interventi possono essere estesi per includere considerazioni sull'equità tra compagnie aeree.

"Un singolo studio non può eliminare tutte le sfide di congestione negli aeroporti come JFK, ma questo documento suggerisce che esistono importanti opportunità per rendere i processi e le politiche risultanti più equi - praticamente a costo zero, " disse Jacquillat.

Sebbene esistano modelli che allocano equamente la capacità di trasporto aereo nel giorno delle operazioni, la ricerca attuale si concentra su interventi di programmazione più tipici che avvengono mesi prima di un volo. Questi interventi hanno lo scopo di gestire il numero di voli in un aeroporto anche prima che gli orari vengano pubblicati o i biglietti vengano commercializzati.

La ricerca arriva mentre vengono compiuti sforzi significativi a livello globale per rivedere le linee guida del settore e le politiche di programmazione nei principali aeroporti.