Roteamento de Tráfego Aéreo

Por: EUGÊNIO JÚLIO MESSALA CÂNDIDO CARVALHO & LEONARDO GUERRA DE REZENDE GUEDES

Esta obra aborda o problema de rotear as aeronaves de uma companhia para que esta possa ao longo do tempo voltar seus voos aos horários definidos pelo Departamento de Aviação Civil. Os voos das companhias podem fugir dos seus horários rotineiros por diversos motivos: atrasando ou cancelando voos ao longo do dia. A definição de novos planos de voo e seus procedimentos relacionados ao tema são resolvidos por um operador humano com vasto conhecimento da área e das rotas da companhia. Este define os novos planos baseado único e exclusivamente nos conhecimentos adquiridos ao longo do tempo.

Porém com o avanço tecnológico e modernização dos controles aéreos e a competitividade entre as empresas aéreas faz-se necessário otimizar o tempo de retorno ao estado normal por parte da companhia, fazendo com que estes planejamentos de voo se tornassem mais complexos.

Devido as características do problema de roteamento das aeronaves será utilizado uma ferramenta de representação bastante estudada ao longo do tempo chamada Redes de Petri. Pois por esta técnica podemos graficamente representar os aeroportos, os voos entre estes aeroportos e os aviões da companhia. A representação por matrizes, uma das representações utilizadas em Redes de Petri, permite o controle do funcionamento dos voos da companhia pois consegue-se controlar o deslocamento dos aviões pela rede assim como o tempo do voo. A técnica da árvore da alcançabilidade pode representar todas as sequências de voos que a companhia pode utilizar, entretanto, a construção desta árvore é de complexidade exponencial não sendo possível construí-la.

A construção dos planos necessários ao retorno dos horários da companhia significa uma busca por sequências de voos sobre a Rede de Petri. A técnica a ser utilizada para ser feita esta busca são os Algoritmos Genéticos.

Também é utilizada a técnica que envolve o conceito de Algoritmos Genéticos. Esta é uma técnica de inteligência artificial inserida na área de computação chamada de Computação Evolutiva, onde o mesmo é um algoritmo estocástico cujo método de busca modela fenômenos naturais tais como: herança genética e a discursão darwiniana para a sobrevivência. O algoritmo genético pertence a classe de algoritmos que busca por um caminho para um objetivo, ele trabalha com a ideia de achar uma solução para um problema sobre um espaço de soluções candidatas.