Inteligencia artificial para evaluar los efectos en la seguridad y la resiliencia de los cambios en los sistemas de gestión del tráfico aéreo
A pesar de que la automatización ofrece soluciones para una mejor gestión de nuestros cielos, cada vez más concurridos, también conlleva riesgos, si no se mitigan adecuadamente. Como consecuencia del elevado número de personas que viajan por aire, combinado con un abanico ampliado de aeronaves no convencionales, como vehículos no tripulados de distinto tipo, los cielos son más complicados de controlar que nunca. El proyecto FARO (saFety And Resilience guidelines for aviatiOn) se financió en el marco de la Empresa Común SESAR, una colaboración público-privada creada para modernizar el sistema de gestión del tráfico aéreo en Europa. SESAR tiene como objetivo aumentar la eficacia y el respeto con el medio ambiente del espacio aéreo europeo mediante la creación y empleo de tecnologías punta, en especial las que automatizan operaciones. Para cuantificar su impacto probable, SESAR aplica análisis coste-beneficio a áreas de rendimiento clave, como la seguridad, la capacidad y la eficacia operativa. Para respaldar este enfoque basado en el rendimiento, el equipo del proyecto FARO, financiado con fondos europeos y del sector, ha creado un conjunto de metodologías y técnicas para evaluar la seguridad y resiliencia de la GTA. «Las partes interesadas han señalado que nuestro enfoque pionero les permite partir de fenómenos reales, como unas condiciones meteorológicas adversas, y evaluar los beneficios que aportan los cambios en el sistema, como unos procedimientos de tráfico nuevos, a los niveles de seguridad/resiliencia», explica Christian Eduardo Verdonk Gallego, coordinador del proyecto. El equipo del proyecto, que se beneficia de los conocimientos especializados colectivos de su consorcio, entre los que se incluyen proveedores de servicios de navegación aérea, también está elaborando unas directrices de seguridad y resiliencia. Por otra parte, las técnicas de investigación del equipo ya se han puesto de relieve en la plataforma «Open Research Europe».
Equilibrio entre seguridad y resiliencia
Los cambios en el entorno operativo de la GTA, como mejoras tecnológicas y cambios de procedimiento, pueden tener consecuencias involuntarias y, en ocasiones, peligrosas. Si los operadores pudiesen evaluar el impacto probable de los cambios de antemano, podrían mitigarlas. El enfoque de FARO identifica características —como el volumen de trabajo, las condiciones meteorológicas y el número de aeronaves retrasadas— oportunas para modelar la seguridad y la resiliencia desde perspectivas técnicas, organizativas, humanas y procedimentales. La innovación clave del proyecto es un modelo informático, basado en redes de creencia bayesiana, que puede representar gráficamente la relación probable entre distintas variables de un sistema, así como su impacto en la seguridad. «Este modelo refleja cómo los objetivos contrapuestos de los sistemas de GTA, especialmente durante fenómenos inesperados, influyen en último término en la seguridad del tráfico aéreo, también con indicaciones sobre dónde resulta resiliente la GTA junto con los motivos en cuestión», añade Verdonk Gallego, de CRIDA, entidad anfitriona del proyecto. El equipo del proyecto utilizó procesamiento del lenguaje natural para extraer detalles del texto libre de informes de seguridad aérea españoles y británicos, y, a continuación, aplicó técnicas computacionales, como la modelización temática y el agrupamiento, para categorizar factores que contribuían a los incidentes y que, sin embargo, solían pasarse por alto, como un volumen de trabajo excesivo.
Rediseño de la GTA de Barcelona
El equipo del proyecto FARO validó su enfoque en tres casos de uso reales de GTA en España. Dos fueron cambios operativos: el despliegue del «espacio aéreo de ruta directa» alrededor de Santiago —estudiado conjuntamente con el socio de proyecto ENAIRE— y la «resectorización» del espacio aéreo sobre Barcelona que alimenta las islas Baleares. En el tercer caso práctico, relacionado con la automatización, controladores de aproximación del aeropuerto de Barcelona recibían información transmitida directamente desde las aeronaves. El equipo de FARO accedió a datos que se remontaban hasta 2013 y los analizó para poder comparar la situación antes y después de la introducción de los cambios en cada caso de uso. «En cada caso, nuestro modelo predijo con precisión los niveles de seguridad, y también, por primera vez, reflejó estrategias de los operadores cuando respondían a niveles de tráfico cambiantes», explica Verdonk Gallego. «Por ejemplo, la nueva ruta sobre Barcelona redujo la necesidad de que los operarios resolvieran conflictos entre aeronaves, aumentando así la capacidad y manteniendo a la vez la seguridad». Respaldando la iniciativa del Cielo Único Europeo, el plan de SESAR para la GTA europea busca una mayor capacidad, eficacia operativa y sostenibilidad. La contribución del equipo de FARO pone de relieve el impacto que estos impulsores podrían tener en los resultados de seguridad y resiliencia. «Nuestras técnicas podrían resultar un hito a la hora de ayudar a los operadores a cuantificar los niveles de seguridad e identificar estrategias de resiliencia, claves para que los ciudadanos europeos sigan volando con confianza», concluye Verdonk Gallego.
Palabras clave
FARO, tráfico, aéreo, automatización, aeronave, seguridad, resiliencia, redes de creencia bayesiana, modelo, procesamiento del lenguaje natural
