Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor J. da Mota Freitas

A prática de overbooking em transporte aéreo é resultado de uma estratégia corporativa mais ampla, conhecida como Gerenciamento de Receitas (Revenue Management ou Yield Management), cujo objetivo central é otimizar a receita das companhias aéreas no mercado, levando em consideração aspectos de pricing, controle de estoque de assentos, diferenciação do produto e condições da rivalidade no mercado. Esta estratégia tem sido amplamente utilizada no setor como uma alternativa para lidar com problemas de ajuste da capacidade existente nos vôos oferecidos à demanda e suas flutuações. No entanto, para que o overbooking seja implantado de forma eficiente, é necessário um adequado entendimento acerca do comportamento dos passageiros. Mais especificamente, é crucial para as companhias aéreas aperfeiçoar a habilidade de prever a chegada de reservas, ou seja, a antecedência, em relação à data do vôo (número de dias que antecedem ao embarque) os passageiros efetuam a reserva ou compra das passagens aéreas. Assim, tem-se que o desenvolvimento, por parte das companhias aéreas, de uma habilidade de adequadamente prever o processo de chegada nos seus Sistemas de Reservas, é tarefa fundamental para que possam melhor definir os moldes da estratégia de overbooking e, em última instância, do próprio Gerenciamento de Receitas. O presente trabalho tem como objetivo principal desenvolver um modelo empírico que permita identificar o processo de chegada de posições de reservas nos Sistemas de Reservas de companhias aéreas, tendo como base de dados informações reais coletadas junto a uma companhia aérea operadora da Ponte Aérea Rio de Janeiro-São Paulo. Um modelo econométrico de chegada de posições de reserva foi, então, estimado. Este estudo supre, assim, uma carência da literatura nacional, relativa tanto aos sistemas de Gerenciamento de Receitas e overbooking, quanto a métodos de ajuste de dados associados a Sistemas de Reservas de empresas aéreas.

Estágio realizado na TAP Portugal e orientado pelo Eng.º António Castro / Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

O objetivo da presente pesquisa é estudar a conduta competitiva das companhias aéreas brasileiras nas principais ligações do país, utilizando modelagem teórica e estimação paramétrica. A metodologia consiste no desenvolvimento de um modelo empírico de oferta e demanda que permita a estimação de um parâmetro indicativo da conduta das firmas; se cooperativa (com racionalidade de cartel), ou não-cooperativa (competitiva). Com essa abordagem metodológica, desenvolvida dentro da Nova Organização Industrial Empírica, é possível averiguar se houve alterações no comportamento das firmas nesse mercado e consequentemente no exercício do poder de mercado, seja por conseqüência de acordos de compartilhamento de aeronaves (ex. code-share Varig - Tam), seja por causa de alianças comerciais diversas, explícitas ou tácitas e até por mudanças conjunturais (ex. desvalorização cambial). Busca-se também, incorporar um maior refinamento ao modelo através do método de reamostragem chamado Bootstrap. Através dele, é possível computar medidas mais precisas para estatísticas (ex. desvio-padrão) utilizadas na realização de testes de hipótese para a conduta. Os resultados indicaram a não rejeição de conduta competitiva entre as firmas, ou seja, não há indícios de cooperação (com racionalidade de cartel) entre as empresas do setor nas rotas estudadas. A desvalorização cambial não se configurou como um fator de redução da competição; pelo contrário, intensificou a conduta competitiva das firmas.

Esta dissertação tem por objetivo desenvolver e aplicar um modelo de programação linear que minimize o custo de abastecimento em rotas aéreas de uma empresa aérea com múltiplas escalas. Utiliza-se como ponto de partida o estudo dos aspectos operacionais de um procedimento frequentemente utilizado nas empresas aéreas denominado de "Tanqueamento de Combustível" no qual, a princípio, uma maior quantidade de combustível é abastecida nas localidades onde o preço por litro do mesmo é menor. O consumo adicional por quantidade extra de combustível transportado é o fator de grande relevância, ao lado do preço, na determinação das localidades onde será efetuado tal abastecimento. O custo de transporte deste combustível extra deve ser levado em conta. A maioria das abordagens encontradas na literatura técnica prevê a análise de cada trecho separadamente. Neste trabalho desenvolveremos um modelo para a estratégia de abastecimento de combustível que efetue a análise de todos os trechos de forma simultânea. Tal modelo será aplicado à frota de jatos médio porte (com capacidade na faixa de 100 assentos) em malha de vôos semanal de uma empresa aérea comercial brasileira. Será verificado se tal tipo de estratégia geraria os valores de redução de custos operacionais conforme previstos na literatura, apresentando projeções de ganhos mensais e anuais caso tal procedimento fosse adotada. Adicionalmente, uma discussão do impacto ambiental de tal procedimento para a referida malha aérea também é proposta, uma vez que maiores quantidades de abastecimento implicam em maiores consumos de combustível em cada etapa considerada e consequentemente maiores níveis de emissão de gases poluentes.

O mercado de transporte aéreo apresenta em todo o mundo um contínuo crescimento na demanda de passageiros, provocando o aumento do fluxo de operações dos aeroportos. Para absorver este crescimento e evitar problemas, como congestionamentos e atrasos de vôos, estudos apontam soluções de longo e curto prazo aos aeroportos. A expansão da infra-estrutura aeroportuária é uma das soluções de longo prazo, no entanto, de alto investimento e inviável em determinadas situações. Este fato eleva a importância de soluções de curto prazo, como a otimização da utilização dos recursos disponíveis. Neste contexto, este trabalho se faz pertinente por desenvolver um modelo matemático de otimização da designação dos vôos aos gates, aplicado ao Aeroporto Internacional de São Paulo/Guarulhos (AISP/GRU), um dos principais do país. O modelo matemático foi formulado como um problema de programação linear inteira binário, com a função objetivo de minimizar a distância total caminhada pelos passageiros e o número de passageiros a embarcar e desembarcar em posições remotas. O tempo de processamento computacional para obter uma solução ótima exata, utilizando o software AIMMS versão 3.7, com o solver CPLEX 10.1, foi muito rápido (em torno de segundos). A solução da designação dos vôos aos gates, realizada manualmente pelos operadores da Empresa Brasileira de Infra-Estrutura Aeroportuária (Infraero) do AISP/GRU, foi considerada no estudo como uma referência comparativa para análise de desempenho do modelo matemático proposto. Os indicadores de desempenho foram: distância média caminhada por passageiro e número de passageiros e de vôos alocados em posições remotas. O modelo matemático aplicado na fase de planejamento e posteriormente na fase operacional do AISP/GRU, apresenta um desempenho superior em todos os indicadores em comparação às soluções da Infraero. Desta forma, conclui-se que para absorver a demanda crescente por transporte aéreo, o desenvolvimento do modelo matemático pode ser uma das soluções de curto prazo, capaz de melhorar a qualidade dos serviços aos passageiros.

Civil aircraft manufactures seek profitable subsonic transport category operations above 40.000 feet through new and advanced civil aircraft projects, in order to meet with modern airline needs. This is due to the increase of air traffic below this altitude, as well as lower operational cost, and more efficient engines above this altitude. The Federal Aviation Administration (FAA), responsible for certification of aeronautical products in the United States has adapted requirement 14 CFR 25.841(a) for high-altitude operations, based on the numerous executive jets that operate at altitude above 40.000 feet and have obtained their type cetificate based on special conditions1. Although the FAA is considering revising this regulation, there is not enough physiological substantiation to do so at this time. This way, aircraft with wing-mounted engines cannot fully comply with this requirement and petition for a exemption which is always required. A trade-off analysis of a typical 70-seater regional jet, with wing-mounted engines, for high altitude operation trends has been completed. Aspects such as operational and economical advantages, certification and compliance impacts were considered.

Airport ground operations are becoming very complex due to the increasing of flight numbers along the years. New automation scenarios are demanded to support ground operations, with automatic trajectory generation and tracking by the aircraft. This work intends to provide an initial approach to aircraft ground modeling, providing a five degree of freedom model, presenting most of efforts that occurs on ground operations. Besides modeling a trajectory generator was developed to create the path to be followed by the aircraft, providing time variant references for position, orientation and velocity. As final approach, a control law was designed, taking into account the desired positioning, orientation and speed at each time.

Inside the Safety Management Systems (SMS) context, the risk management is an important tool since it aims to provide the basis for the organizational safety decisions. In this dissertation it is presented a model of risk management focusing on one group of agents of the aeronautical system, the airlines operators. Risk management for these agents is not only a matter of safety, but also of survivability, since, as part of an extremely competitive market, a major accident can lead a company into bankruptcy. The proposed method aims to cover all the main aspects of the risk management process, the method lies on the basic notion that aerial accidents are rare events and then historic data presents a high level of uncertainty. In order to reduce this uncertainty, it is proposed the adoption of deductive reasoning based on experts'; analysis by using Bayesian belief networks models. Besides that, in this work are also presented methods to analyze the events with their causal relations and to establish the acceptable exposure time of a risky condition.

The competitive market will keep asking airlines for better services and lower prices, imposing pressure on costs. Therefore, it is important for an airline to establish operational standards that will allow an aircraft to be operated more efficiently. The implementation of the Economic Speeds defined by the Cost Index can represent significant operating cost reductions when compared to simply flying Fixed Speeds. Different aircraft models today are equipped with Flight Management Computers (FMC) that are capable of automatically calculating the Economic Speeds based on the Airline Cost Index. In the other hand, several aircraft types manufactured by world leading companies and flown by many airlines around the globe are equipped with FMCs that do not have this capability. Accordingly, this work focuses on the Economic Speeds defined by the Cost Index. More specifically, the Cost Index Methodology is discussed and its fundamentals are applied to the climb phase of the flight. Finally, a methodology for the generation of a practical guidance that allows the determination of the Economic Climb Speed Schedule during the daily operation is presented, allowing an airline with a fleet equipped with FMCs not capable of automatically calculating the Economic Climb Speed Schedule to take advantage of the potential operating cost reduction. The proposed methodology can be applied on the development of a calculation software to be installed on an Electronic Flight Bag (EFB) or to be used for generating data to be sent directly to the flight crew in the cockpit through a Datalink System. In case an EFB or a Datalink System are not an alternative, the proposed methodology leads to the Economic Climb Speed Schedule Table, a practical guidance that allows the flight crew to determine the Economic Climb Speed Schedule for an Airline Cost Index and different conditions of aircraft weight, cruise altitude and speed, with corrections for temperature and wind variations. Since corrections for temperature and wind variations can be understood as a simplification that permits the Economic Climb Speed Schedules to be presented through a table, it is necessary to investigate the impact of this simplification on the optimization. Therefore, the operating costs for an aircraft flying the Economic Climb Speed Schedule calculated for each specific condition is compared with that same aircraft flying the speeds obtained from the suggested Table. Finally, a Study Case analyses the impact on the operating costs for an aircraft flying the speeds obtained from the Economic Climb Speed Schedule Table in comparison with flying a Fixed Climb Speed Schedule.