211service.com
Jak opóźnienia rozprzestrzeniają się w sieci lotnisk w USA
Opóźnienia lotów to zmora każdego podróżnika. Mają one również wpływ ekonomiczny, szacowany na 40 miliardów dolarów rocznie w samych Stanach Zjednoczonych, zgodnie z raportem Wspólnego Komitetu Ekonomicznego Kongresu z 2008 roku. Tak więc lepsze zrozumienie istoty opóźnień lotów jest z pewnością bardzo interesujące.
Dzisiaj Pablo Fleurquin z Instytutu Fizyki Międzydyscyplinarnej i Systemów Złożonych w Hiszpanii wraz z kilkoma kolegami ujawnia unikalne podejście do tego problemu, które pokazuje, jak opóźnienia lotów rozprzestrzeniają się w Stanach Zjednoczonych.
Fleurquin i spółka zaczynają od myślenia o systemie transportu lotniczego jako sieci, w której lotniska są węzłami, a loty między nimi krawędziami. Takie podejście odniosło ogromny sukces w symulowaniu i przewidywaniu sposobu, w jaki pasażerowie, towary, a nawet choroby rozprzestrzeniają się na całym świecie. Tego rodzaju podejście sieciowe wyjaśnia również rozprzestrzenianie się innych zjawisk, takich jak pożary.
Więc Fleurquin i spółka zbadali, w jaki sposób opóźnienia rozprzestrzeniają się dokładnie w ten sam sposób i używają tego samego rodzaju symulacji, aby dokładnie pokazać, jak to się dzieje.
Ich symulacja porównuje rozkładowe i rzeczywiste czasy odlotów dla ponad 6 milionów lotów w 2010 roku, pobrane z amerykańskiego Biura Statystyk Transportu. Dane obejmują loty od 18 przewoźników operujących z ponad 300 lotnisk.
Model wykorzystuje to zachowanie do śledzenia przylotów i odlotów każdego samolotu przez cały rok z rozdzielczością 1 minuty, co pozwala firmie Fleurquin i spółce dokładnie zobaczyć, jak opóźnienia rozprzestrzeniają się w Stanach Zjednoczonych.
Wyniki stanowią ciekawą lekturę. Model pokazuje, w jaki sposób problemy z zatłoczeniem są generalnie resetowane każdego wieczoru, gdy loty zatrzymują się na noc. Pokazuje również, że lokalne problemy, takie jak zakłócenia pogodowe i spory pracownicze, ograniczają się do niewielkiej liczby lotnisk.
Jednak gdy warunki dojrzeją, opóźnienia mogą rozprzestrzenić się w całej Ameryce. Fleurquin i spółka doszli do wniosku, że za tym rozprzestrzenianiem się kryją się trzy główne mechanizmy.
Pierwszy dotyczy rozkładu lotów każdego samolotu z jednego miejsca docelowego do drugiego – opóźnienie w jednym etapie w naturalny sposób przenosi się do następnego.
Drugi pochodzi z połączeń pasażerskich i załogowych. Oczywiście samolot nie może wystartować, jeśli załoga ma opóźnienie w innym locie.
Wreszcie jest zatłoczenie lotniska. Dane lotnisko może obsłużyć tylko określoną liczbę startów i lądowań i staje się zatłoczone, gdy liczba przekracza te poziomy.
Jednak Fleurquin i spółka wnioskują, że jeden z tych czynników jest znacznie bardziej szkodliwy niż inne. Nasze symulacje dowodzą, że połączenia pasażerów i załogi są najskuteczniejszym pojedynczym mechanizmem wywoływania przeciążenia sieci.
To ciekawy wynik, który powinien pozwolić na bardziej efektywne planowanie. W przyszłości model może zostać wykorzystany do testowania odporności określonego harmonogramu dziennego w celu opóźnienia propagacji i oceny różnych konfiguracji sieci.
Gdyby to mogło zapobiec choćby niewielkiemu ułamkowi opóźnień, które czasami rozprzestrzeniają się lotem błyskawicy w sieci transportu lotniczego, wiele milionów podróżnych, którzy na tym skorzystają, mogłoby podziękować Fleurquin i spółce.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1301.1136 : Propagacja opóźnień systemowych w sieci lotnisk w USA