Aeropuerto Cd Mexico simulacion

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ISSN 0188-7297

SIMULACION DE OPERACIONES AEROPORTUARIAS. EL CASO DE DESPEGUES Y ATERRIZAJES EN EL AEROPUERTO INTERNACIONAL DE LA CIUDAD DE MEXICO

Alfonso Herrera Garca

Publicacin Tcnica No. 180 Sanfandila, Qro 2001

Secretara de Comunicaciones y Transportes Instituto Mexicano del Transporte

Simulacin de operaciones aeroportuarias. El caso de despegues y aterrizajes en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico

Alfonso Herrera Garca

Publicacin Tcnica No. 180 Sanfandila, Qro 2001

Este trabajo fue realizado en el Instituto Mexicano del Transporte por Alfonso Herrera Garca, investigador; con los comentarios y sugerencias de Roberto Aguerrebere Salido, Coordinador de Integracin del Transporte; de Francisco Heredia Iturbe y Aurora Moreno Martnez, investigadores de la misma Coordinacin; y con la colaboracin de Enrique Mrquez Parra y Jos Luis Bermdez y Mares en la integracin final del informe.

Contenido.Resumen. Abstract. Resumen ejecutivo. 1. Introduccin a los modelos de simulacin. 1.1. Generalidades. 1.2. Ventajas y desventajas de la simulacin. 1.3. Sistemas, modelos y tipos de modelos de simulacin. 1.4. Planeacin para la elaboracin del modelo de simulacin y su experimentacin. 2. Formulacin del problema y conceptualizacin del modelo. 2.1. Formulacin del problema. 2.2. Objetivos. 2.3. Datos y caractersticas generales del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. 2.4. Aspectos generales sobre el control de trnsito areo. 2.5. Conceptualizacin del modelo. 3. Informacin estadstica de las operaciones de despegue y aterrizaje en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. 3.1. Comportamiento general de las operaciones de aterrizaje y despegue en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. 3.2. Distribuciones empricas y pruebas de bondad de ajuste para las tasas de llegada y salida de aeronaves. 4. Desarrollo del modelo en un programa de computadora, validacin y verificacin. 4.1. Seleccin del programa de simulacin. 4.2. Construccin del modelo de simulacin. VII IX XI 1 1 1 4 5 11 11 12 13 14 19 23 23 30 33 33 34

I

Simulacin de operaciones aeroportuarias. El caso de despegues y aterrizajes en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico.

4.3. Validacin y verificacin del modelo de simulacin. 5. Diseo de experimentos y pruebas de simulacin con el modelo. 5.1. Consideraciones generales. 5.2. Efectos del incremento de las operaciones del aeropuerto, como una consecuencia natural del aumento de la demanda de este tipo de servicio. 5.3. Efectos del aumento de la capacidad de las pistas del aeropuerto. 5.4. Efectos de la reduccin de la capacidad del aeropuerto, debido a labores de mantenimiento en sus pistas. 5.5. Efectos originados al reducirse la demanda de servicio, debido a la utilizacin de aeronaves de mayor capacidad. 5.6. Comentarios finales sobre los experimentos realizados. 6. Variante del modelo de simulacin, para el anlisis de las operaciones por tipo de vuelo nacional o internacional. 6.1. Formulacin del problema y conceptualizacin del modelo. 6.2. Construccin, validacin y verificacin del modelo de simulacin. 6.3. Experimentos con el modelo de simulacin AICM2. 6.3.1. Efectos de la operacin de slo vuelos internacionales en el aeropuerto de la Ciudad de Mxico. 6.3.2. Efectos de la operacin de slo vuelos nacionales en el aeropuerto de la Ciudad de Mxico. 6.3.3. Comentarios en relacin con los experimentos anteriores. 7. Conclusiones y recomendaciones. Anexo A. Significado de los principales resultados del reporte de salida de SIMNET II. Anexo B. Tabla B.1. Nmeros aleatorios con un valor entero no cero en el rango [-50, +50].

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II

Simulacin de operaciones aeroportuarias. El caso de despegues y aterrizajes en el aeropuerto internacional de la ciudad de Mxico.

ndice de cuadros.Cuadro 4.1. Primera aproximacin al programa del modelo de simulacin, de las operaciones de aterrizaje y despegue, en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Cuadro 4.2. Reporte de salida de la primera prueba piloto del modelo de simulacin. Cuadro 6.1. Programa del modelo de simulacin AICM2. 37

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ndice de figuras.Figura 1.1. Caminos para la experimentacin con un sistema. Figura 1.2. Pasos para la elaboracin del modelo de simulacin y su experimentacin. Figura 2.1. Vista parcial del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Figura 2.2. Vista parcial de la plataforma comercial y del edificio terminal del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Figura 2.3. Plano general del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Figura 2.4. Primera aproximacin al modelo conceptual. Figura 2.5. Modelo conceptual del sistema que representa a las operaciones de aterrizaje y despegue en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Figura 3.1. Evolucin del nmero de operaciones areas (aterrizajes y despegues), de la aviacin comercial, en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Figura 3.2. Operaciones mensuales de despegue, aterrizaje y totales (IFR), en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, durante el ao de 1999. Figura 3.3. Operaciones promedio diarias por mes (IFR), en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, durante el ao de 1999. 2 6 15 15 16 19 20

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III

Simulacin de operaciones aeroportuarias. El caso de despegues y aterrizajes en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico.

Figura 3.4. Operaciones (IFR), en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, durante el mes de diciembre del ao 1999. Figura 3.5. Operaciones de la aviacin comercial (IFR), en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, durante el mes de diciembre del ao 1999. Figura 3.6. Operaciones de la aviacin comercial (IFR), en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, durante un da tpico del mes de enero del ao 2000. Figura 3.7. Vuelos nacionales e internacionales de la aviacin comercial (IFR), en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, durante un da tpico del mes de enero del ao 2000. Figura 3.8. Porcentajes de operaciones areas realizadas en el aeropuerto de la Ciudad de Mxico, para los distintos tipos de aeronaves de la aviacin comercial (IFR), durante el primer cuatrimestre del ao 2000. Figura 4.1. Diagrama de flujo del sistema a simular. Figura 4.2. Operaciones terminadas en 35 pruebas piloto, simulando una operacin del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, desde las 06:00 y hasta las 24:00 horas. Figura 4.3. Operaciones terminadas promedio, para cada una de las 35 pruebas piloto, simulando una operacin del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, desde las 06:00 y hasta las 24:00 horas. Figura 4.4. Operaciones acumuladas, reales y simuladas, para el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, a partir de las 06:00 y hasta las 24:00 horas. Figura 5.1. Tamao promedio del nmero de aeronaves en la cola de espera, con respecto a la utilizacin promedio de las pistas del aeropuerto, para una operacin diaria desde las 06:00 horas y hasta las 24:00 horas. Figura 5.2. Tiempos promedio de espera de todas las aeronaves, con respecto a las operaciones realizadas en el aeropuerto, para una operacin diaria desde las 06:00 horas y hasta las 24:00 horas. Figura 5.3. Tamao promedio del nmero de aeronaves en la cola de espera, con respecto a la demanda de servicio, para una operacin diaria desde las 06:00 horas y hasta las 24:00 horas.

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IV

Simulacin de operaciones aeroportuarias. El caso de despegues y aterrizajes en el aeropuerto internacional de la ciudad de Mxico.

Figura 5.4. Tiempo promedio de espera de las aeronaves que hacen cola antes de ser atendidas, para dos capacidades distintas de las pistas del aeropuerto, considerando una operacin diaria desde las 06:00 horas y hasta las 24:00 horas. Figura 5.5. Aeronaves ATR-42 (a la izquierda) y ATR-72 (a la derecha). Figura 6.1. Modelo conceptual del sistema que representa a las operaciones de aterrizaje y despegue, diferenciando a los vuelos nacionales de los internacionales y a los principales tipos de aeronaves del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Figura 6.2. Diagrama de flujo del modelo de simulacin AICM2. Figura 6.3. Operaciones acumuladas reales y simuladas mediante el modelo AICM2, para el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, a partir de las 06:00 y hasta las 24:00 horas.

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ndice de tablas.Tabla 2.1. Movimiento de pasajeros en los principales aeropuertos nacionales. Tabla 2.2. Operaciones realizadas por la aviacin comercial, en aeropuertos nacionales. Tabla 3.1. Resumen de los resultados de la distribucin exponencial emprica de los aterrizajes de aeronaves, considerando una operacin diaria desde las 6:00 horas y hasta las 24:00 horas, en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Tabla 3.2. Resumen de los resultados de la distribucin exponencial emprica de los despegues de aeronaves, considerando una operacin diaria desde las 6:00 horas y hasta las 24:00 horas, en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico. Tabla 4.1. Resultados del modelo de simulacin al realizar 35 pruebas piloto. Tabla 5.1. Resumen de los resultados del desempeo del Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico, ante distintos niveles de demanda de servicio, para una operacin diaria desde las 06:00 horas y hasta las 24:00 horas. Tabla 5.2. Resultados del modelo de simulacin, considerando dos capacidades distintas de las pistas del aeropuerto (55 y 60 12 12 31

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V

Simulacin de operaciones aeroportuarias. El caso de despegues y aterrizajes en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de Mxico.

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