Da próxima vez que você estiver correndo na inclinação total em direção ao portão do aeroporto, poupe um pensamento para a equipe da companhia aérea que se certificou de que o portão estava realmente disponível.
A alocação de portas é uma tarefa surpreendentemente complexa.
Com 15 portões e 10 aviões, há mais de 570 bilhões de possibilidades, diz o Dr. Joseph Doetsch, que tem trabalhado no problema da alocação de portões como líder de computação quântica na Lufthansa Industry Solutions.
Escolher o melhor portão para cada voo pode ajudar a encurtar os tempos de táxi da aeronave e reduzir o congestionamento, o que significa que os viajantes passam menos tempo esperando na pista.
Também reduz a quantidade de combustível necessária e, portanto, as emissões dos aviões.
Normalmente, os portões são alocados quando os horários de voo são publicados, de modo que até um ano à frente, mas são revisitados com um mês de antecedência, uma semana de antecedência e, finalmente, no dia do voo.
Todos os tipos de prioridades têm que ser malabarismos quando se trabalha para fora onde melhor estacionar uma aeronave.
Por exemplo, certas transportadoras podem ter acesso a portões perto de seus lounges e outras instalações.
Além disso, os voos com um alto volume de passageiros conectados são frequentemente colocados para otimizar os tempos de transferência e melhorar a experiência geral dos passageiros, diz George Richardson, co-fundador da empresa de gerenciamento de aeroportos AeroCloud.
Algumas companhias aéreas, particularmente companhias aéreas de baixo custo, podem optar por estandes remotos mais econômicos, com taxas de estacionamento mais baixas, priorizando a economia operacional em relação à proximidade do terminal principal.
Outros fatores incluem a direção da aeronave, o tipo de aeronave, a atribuição de pista esperada, disponibilidade de portão, pessoal do aeroporto, conexões de clientes e bagagem e os movimentos regulares de taxiway e pista de outras aeronaves.
Para piorar as coisas - muitos desses fatores podem mudar no último minuto.
Enquanto isso, voos atrasados podem aumentar as dificuldades, forçando aeroportos e companhias aéreas a reatribuir portões no último minuto, aumentando o tempo que os passageiros têm que esperar e potencialmente causando cancelamentos de voo.
Dado esse nível de complexidade, você pensaria que um software de computador inteligente estaria lidando com o trabalho, mas pense novamente.
O trabalho de alocação de portões tem sido muitas vezes realizado usando tecnologia surpreendentemente básica, de acordo com uma pesquisa da AeroCloud sobre os desafios enfrentados pelos executivos seniores do aeroporto.
Você ficaria surpreso com quantos aeroportos em todo o mundo ainda gerenciam o processo manualmente, diz Richardson.
Dos executivos do aeroporto que responderam à pesquisa do AeroClouds, 40% disseram que os documentos Excel e Word foram usados para armazenar e gerenciar informações relacionadas às suas operações no aeroporto, incluindo o gerenciamento de portões.
Mas o investimento sério está entrando em sistemas mais avançados.
No ano passado, a American Airlines apresentou o Smart Gating no Aeroporto Internacional de Dallas Fort Worth.
O sistema usa aprendizado de máquina para atribuir aeronaves que chegam ao portão mais próximo disponível com o menor tempo de táxi.
O aprendizado de máquina é um ramo da inteligência artificial, onde grandes quantidades de dados são usadas para treinar um sistema que pode ser ajustado para melhorar seus resultados.
No caso do sistema da American Airlines, informações de voo em tempo real e outros dados são usados para escolher para qual portão enviar uma aeronave.
Tradicionalmente, os membros da nossa equipe atribuíam manualmente portões usando um sistema de computador legado.
No Aeroporto Internacional de Dallas Fort Worth, nosso maior hub, esse processo levou cerca de quatro horas para ser concluído, diz um porta-voz da American Airlines.
O novo sistema pode completar esse processo em 10 minutos, o que encurtou os tempos de táxi da aeronave em 20%, economizando cerca de 1,4 milhão de galões de combustível de aviação a cada ano, acrescenta o porta-voz.
A Lufthansa Industry Solutions, uma subsidiária da companhia aérea alemã Lufthansa, está planejando usar a computação quântica para atacar o problema.
A computação quântica usa as propriedades estranhas, mas poderosas, dos quibits para resolver certos tipos de problemas muito mais rapidamente do que os computadores tradicionais.
No momento, esses computadores estão em sua infância.
Alocar portões é um problema que os computadores e algoritmos tradicionais lutam para fazer rapidamente, com os tempos de cálculo aumentando desproporcionalmente em relação ao tamanho do problema.
Mas, o Dr. Doetsch está confiante de que as abordagens usando a computação quântica esmagarão o problema.
Algoritmos quânticos permitirão a atribuição ideal de portões e outros recursos, mesmo em grandes aeroportos e redes de viagens.
Esses algoritmos serão capazes de responder à mudança de fatores externos com soluções otimizadas atualizadas em tempo real, diz ele.
A Lufthansa está atualmente investigando qual dos vários novos sistemas de computação quântica será mais adequado para o seu projeto.
São simulações em execução que podem dar uma indicação de quão eficaz a computação quântica pode ser.
Em nossos primeiros testes, nossas soluções otimizadas poderiam reduzir os tempos médios de trânsito para os passageiros em quase 50% em comparação com os dados do mundo real correspondentes, acrescenta o Dr. Doetsch.
Com o aumento da pressão sobre a capacidade do aeroporto, diz o Sr. Richardson da AeroClouds, essas técnicas aprimoradas poderiam ajudar a reduzir a quantidade de expansão necessária.
A capacidade é um grande problema para muitos aeroportos, e mesmo que eles quisessem introduzir novas operadoras ou destinos, a expansão física atua como um bloqueador.
Eles precisam fazer o melhor uso de seus recursos atuais.