Resumen

El espacio aéreo actual está sectorizado según unas normas predefinidas que no son flexibles. Para facilitar una utilización más eficiente del espacio aéreo, es necesario promover métodos para diseñar sectores. En este artículo, proponemos un enfoque basado en cortes de grafos no dirigidos que emplea un algoritmo de evolución restringida con búsqueda local memética incorporada, NSGA-II, para generar configuraciones no dominantes del espacio aéreo. También proponemos un nuevo método basado en cascos cóncavos para representar automáticamente los límites de los sectores. Además, también estudiamos el problema de transición de configuraciones. Definimos la similitud de dos configuraciones diferentes y calculamos su similitud con un diagrama de bisección y un algoritmo de flujo de coste mínimo. Construimos una red de avance para representar las transiciones de configuración a lo largo de varios periodos de tiempo consecutivos y utilizamos programación dinámica multiobjetivo para determinar una serie de enlaces de configuración no dominados desde el primer periodo hasta el final. Probamos nuestros planteamientos mediante simulación en el espacio aéreo de gran altitud controlado por el Centro de Control de Área de Pekín. Los resultados muestran que nuestro método de sectorización supera en la práctica a la configuración actual, proporcionando un menor número de sectores, un menor flujo intersectorial, una distribución más equilibrada de la carga de trabajo entre los distintos sectores y ninguna violación de las restricciones, de modo que el enfoque propuesto muestra su importante potencial como aplicación práctica para la configuración dinámica del espacio aéreo.

• Materias:Análisis Matemático Matemáticas Algebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis mathematics Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:Espacio aéreo; sectorizado; reglas; eficiente; sectores; enfoque basado en corte de grafos; algoritmo; configuraciones no dominadas; método basado en casco cóncavo; límites de sectores; problema de transición de configuración; similitud; diagrama de bisección; algoritmo de flujo de coste mínimo; red de avance; programación dinámica multiobjetivo; simulación; espacio aéreo de gran altitud; Centro de Control de Área de Pekín; método de sectorización; flujo intersectorial; distribución de la carga de trabajo; violaciones de restricciones; aplicaciones prácticas; configuración dinámica del espacio aéreo.
• Keywords:Airspace; sectorized; rules; efficient; sectors; graph cut-based approach; algorithm; nondominated configurations; concave hull-based method; sector boundaries; configuration transition problem; similarity; bisection diagram; minimum cost flow algorithm; forward network; multiobjective dynamic programming; simulation; high-altitude airspace; Beijing Area Control Center; sectorization method; intersector flow; workload distribution; constraint violations; practical applications; dynamic airspace configuration.