Inteligencia artificial y taxis aéreos: ¿el (nuevo) talón de Aquiles de la aviación? IV

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Cuando de la noche a la mañana los «expertos» salen de sus despachos proclamando ¡Eureka! porque creen haber resuelto la congestión en cielo y tierra sin añadir un solo metro de asfalto ni de espacio aéreo, el entusiasmo suele durar poco. Apenas se estrenan sus milagrosas soluciones, la cruel realidad operativa las deja en evidencia tras colapsar por efectos en cadena, meteorología caprichosa y un drástico aumento de las incidencias de seguridad. Un paso atrás que demuestra que, en realidad, las soluciones «artificiales» de despacho no suelen ser tan… «inteligentes».

Jorge Ontiveros/Controlador aéreo

Podcast de la parte IV de la serie

…

—No te miento, Sofía. De verdad que me ha gustado tu chiste aunque tu objetivo no fuera hacerme reír, sino reforzar tu opinión sobre lo “ligeritos” que pueden llegar a ser los procesos de certificación de la aeronavegabilidad. Pero como tengo que estar de acuerdo contigo dadas las pruebas, reconozco que el chiste tiene su gracia.

—Valeee. Perdonado. Voy a buscar los artículos sobre taxis aéreos en AD.

—Estoy pensando, que es mejor que lo dejes para dentro de un rato. No quiero que lo que encuentres condicione nuestra charla. Ahora se me ha ocurrido abordar otro asunto.

—Pues tú dirás, mon amour.

Las «soluciones milagro» y sus goteras

—¡Ja, ja, ja! Pues te propongo buscar casos destacados de “soluciones de despacho” que hayan tenido que enfrentarse al fracaso de la realidad operativa. Pero al grano, porfa.

—¿Para gestionar el tráfico aéreo también?

—También, claro. Veamos qué tienen todas en común.

—Hmmm. Veamos. Accediendo… Lista y al grano. El fenómeno de diseñar «soluciones milagro» que funcionan sobre el papel, pero que sobre el terreno ignoran la dinámica operativa, se repite de forma recurrente tanto en las infraestructuras de transporte de superficie como en la gestión del espacio aéreo.

—Pruebas.

—En ello estoy, nervioso… A continuación, analizo los antecedentes más significativos en ambos campos, sus fallos y cómo terminaron.

—Maravilloso.

—Primero voy a abordar la gestión del tráfico rodado con dos casos muy llamativos: el caso de las autopistas inteligentes (Smart Motorways) en el Reino Unido y el de los carriles dinámicos en Estados Unidos. Ambos con el objetivo de no añadir asfalto al ya existente.

En el primer caso tenemos a la agencia de carreteras británica, Highways England. A principios de la década de 2010 decidió aumentar la capacidad de las autopistas sin hacer inversiones en nuevo asfalto. El proyecto, denominado All-Lane Running (ALR), pretendía aumentar la capacidad de una parte de la red viaria en un 33% suprimiendo permanentemente el arcén y regulando los carriles de forma dinámica mediante paneles informativos y sistemas automatizados para la detección y aviso de vehículos parados en la calzada. Lo llamaron de forma un tanto pomposa “Smart Highways” (autopistas inteligentes). El problema que se encontró fue que al no haber arcén cualquier avería o alcance, sin un lugar al que apartarse, detenía por completo la corriente de tráfico. Además, las maniobras de los vehículos intentando esquivar el obstáculo generaron atascos mayores que los que pretendía resolver, con el consiguiente repunte de la siniestralidad. ¿Te vale o quieres más detalles?

—Me huelo que lo que me has contado es solo la superficie.

—Ya veo que quieres más detalles. Accediendo… Compilando… Listo.

Informes de la Office of Rail and Road (ORR) y del Comité de Transportes del Parlamento Británico pusieron sobre la mesa varios fallos críticos:

1. Los radares no detectaban a tiempo vehículos averiados en un carril activo.

2. Los vehículos parados en el carril izquierdo, antes arcén (ya sabes que allí se circula por la izquierda) provocaban frenazos en cadena y bloqueos.

3. Hubo un rechazo social masivo —superior al 70% de los conductores, según encuestas del RAC, Royal Automobile Club— y un aumento de la percepción de peligro en las carreteras que tenían implantado ese sistema.

Así que tras años de críticas de las asociaciones de conductores, informes de seguridad desfavorables y un clamor social constante, el 15 de abril de 2023 el Department for Transport (DfT) del Gobierno británico canceló de forma definitiva los 14 proyectos de Smart Motorways pendientes.

—¡13 años para admitir un error de diseño tan evidente! Por lo que veo, no eran tan “inteligentes”…

—¡Anda, no hagas leña del árbol caído!

—Me refería a las autopistas…

—En el segundo caso, el de Estados Unidos, la “solución mágica” pasaba por reasignar carriles en la hora punta mediante barreras móviles o señalización luminosa incrustada en la calzada con la idea de dar prioridad al transporte colectivo.

—¿De qué me suena eso…?

—¡Anda, calla! El problema en este caso era el «efecto trenza». En autopistas saturadas, la congestión de los carriles convencionales bloqueaba físicamente la entrada y la salida del carril reservado; cuando un vehículo intentaba salir hacia una vía de servicio no podía hacerlo a la velocidad del carril exprés, por lo que tenía que reducir su velocidad hasta, incluso, tener que pararse si el carril contiguo iba muy lento, que era lo más habitual. Esto detenía la circulación del carril exprés que, con cierta frecuencia, provocaba alcances que lo bloqueaban durante un buen rato. De modo, que la ventaja inicial de poder entrar en ese carril para poder circular más rápido se perdía cuando se quería salir de él.

—¡Menudos linces! Supongo que también han terminado cancelándolo.

—Su estado actual está poco definido porque han sido necesarias modificaciones continuas en el proyecto, como la instalación de barreras físicas de separación o restricciones severas en las zonas de acceso. No obstante, se sigue demostrando que si el carril general colapsa, la ventaja teórica del carril reservado queda neutralizada en sus puntos de transferencia.

—Muy interesante. Especialmente, porque se observa que los supuestos expertos no tienen nada de expertos, sino de trileros. Lo siguiente que se les ocurrirá será poner semáforos en plena autopista para que puedan salir los vehículos del carril reservado. ¿Algún caso más antes de pasar a la aviación?

—Sí, el caso de la autovía A-2, en Madrid. Si los casos previos te han dejado atónito, este te va a dejar completamente paralizado.

—Por qué será que no me sorprende. Conozco bien esa carretera porque es la que lleva al Centro de Control…

—En este caso, se ha adoptado una solución mezcla de las dos ya comentadas: la conversión de unos 20 kilómetros del carril izquierdo de la autovía A-2 de Madrid, la conocida como “carretera de Barcelona”, tanto de entrada como de salida de la ciudad, en un carril dinámico BUS-VAO (Autobús-Vehículo de Alta Ocupación) sirviéndose de luces incrustadas en el asfalto y control vía cámaras para que lo gestione la inteligencia artificial, multas incluidas…

—A ver si el objetivo no va a ser aumentar la fluidez del tráfico, sino la recaudación con la excusa de…

—¡No me interrumpas! La idea de la DGT es que este sistema esté en pruebas durante este mes de agosto. Pero vistos los casos ya comentados, es esperable que la conclusión sea la misma: dificultad para poder incorporarse al carril exprés y para abandonarlo en puntos intermedios, por lo que los pasajeros de las empresas y polígonos industriales a ambos lados de la A-2 no podrían utilizarlo, con lo que algunas líneas de autobuses perderían su utilidad.

—En cualquier caso, quitarle un carril a una carretera que en la actualidad se colapsa a diario entre semana, ya da una idea del resultado más probable: caos asegurado, gente llegando siempre tarde a su trabajo, alcances frecuentes y la desaparición de la posibilidad de que los vehículos de emergencia: ambulancias, policía o grúas puedan tener vía libre cuando está todo atascado. Lo que no entiendo, es que cosas que parecen evidentes para cualquiera no lo sean para los supuestos expertos de los despachos de la DGT, más aún si ya existen casos similares en Europa y en USA que han tenido que ser cancelados.

—¡Quieto ahí!, que revisando la metodología oficial de capacidad que aplica la DGT para tramos de alta intensidad —basada en el estándar internacional de ingeniería de tráfico del Highway Capacity Manual (1)—, se demuestra que cuando la intensidad de la calzada general alcanza el nivel de colapso, la probabilidad de encontrar hueco en el tráfico receptivo tiende a cero. Esto anula la capacidad de absorción del carril de transferencia. O sea, que de antemano se sabe perfectamente que un vehículo en el carril reservado (BUS-VAO) que necesite incorporarse a la calzada general para salir a una vía de servicio detendrá por completo el carril reservado, contagiando la congestión de la vía general a la vía rápida teóricamente «protegida».

—Muy bien. Mejor no hacemos leña del árbol caído.

—Voy a corregirte, socio, porque mi lógica de inteligencia artificial me dicta que si los otros demostraron ser poco inteligentes, estos, que podrían haber aprendido en asfalto ajeno, ya ni te cuento.

—¿Ahora también tienes capacidad para leerme la mente? Venga, continúa con la gestión y control del espacio aéreo. Sospecho que ha sucedido otro tanto.

—Pues me temo que aciertas. Me refiero a lo de leerte la mente. 😉 Pues sí. Debe ser por tu propia experiencia de tantos años. He localizado dos casos muy interesantes. Si buscas una fuente oficial que denuncie abiertamente cómo las «ideas de despacho» fallan al implantarse, este informe de auditoría del Inspector General del Departamento de Transporte de Estados Unidos (USDOT OIG AV2019062) es una mina.

USDOT Office of Inspector General, Report No. AV2019062 (2)
EXTRACTO

La Administración Federal de Aviación (FAA) rediseñó el espacio aéreo en 11 puntos negros del espacio aéreo estadounidense, como el sur de California, Denver, Phoenix o Atlanta, imponiendo rutas estrictas PBN/RNAV/RNP de vuelo “automático” basadas en GPS, para canalizar el tráfico por «tubos invisibles”…

—Lo mismo que propone Eurocontrol con el U-space para los taxis aéreos.

—…y, de ese modo, maximizar la capacidad de gestión sin aumentar la disponibilidad de controladores aéreos ni asignar espacio aéreo adicional. Lamentablemente, el diseño asumía un funcionamiento en la práctica idéntico al de las simulaciones, es decir: ideal, pero ilusorio en la operación real. Eso se tradujo en que, a diario, la falta de flexibilidad provocó que ante meteorología adversa, secuencias de tráfico descompensadas o diferencias de velocidad dentro del “tubo invisible”, los sectores se saturaran rápidamente. Para más inri, como los controladores perdieron destreza en la vectorización radar para poder agilizar el flujo de tráfico las demoras se multiplicaron en lugar de reducirse.

Futuristic control tower surrounded by looping elevated highways in rain

—¿Pero a quién ponen al mando de estas cosas?

—A gente “inteligente”, claro. Pero espera, que ese informe argumentaba que los beneficios para los usuarios del espacio aéreo habían estado por debajo de las expectativas [“FAA has made progress in implementing its Metroplex program, but benefits for airspace users have fallen short of expectations»].

—Diplomática forma de decir: “hemos metido la patita y corregimos”. Al menos fueron honestos. No como otros…

—Así es. La auditoría oficial concluyó que los beneficios teóricos no se alcanzaron debido a:

1. Incapacidad de los procedimientos para adaptarse a la variabilidad meteorológica y al tráfico heterogéneo.

2. Necesidad constante de que los controladores aéreos tuvieran que intervenir con acciones tácticas (guía vectorial/rumbos radar) para deshacer los embrollos generados por el diseño del procedimiento.

Como consecuencia, la FAA eliminó las maniobras automáticas, reconociendo oficialmente en sus dictámenes que la gestión de los procedimientos rígidos implantados perjudicaba la fluidez durante picos de demanda.

—¡Vaya desastre! ¿Y el otro caso?

—Wait a minute, my friend, que queda lo mejor, porque lo curioso de este caso es que una auditoría del propio gobierno estadounidense concluyó que la FAA vendió a las compañías aéreas y al público un aumento enorme de capacidad gracias al rediseño del espacio aéreo y la aplicación de procedimientos de navegación “automáticos” que haría innecesaria la intervención del ATC.

—Así que alguien intentó ponerse medallas a costa de los controladores aéreos. ¡Por qué será que no me sorprende! Pero, ¿cómo pudo salir tan mal?

—Pues porque los modelos matemáticos utilizados por la FAA en las simulaciones previas a la implantación ignoraron la realidad operativa. Así que cuando el tráfico apretaba, los controladores, para evitar el colapso, tenían que pedir a los pilotos que cancelaran el procedimiento “automático” y volvían a la gestión “manual”, resultando en más retrasos y mayor carga de trabajo.

—¡Inaudito! ¿Algún caso más?

—Sí. El otro fue en el Reino Unido. Consistió en un intento de integrar sectores de aproximación por parte del proveedor del servicio de control aéreo, NATS (National Air Traffic Services), en el control de aproximación de Heathrow y Gatwick, dentro del TMA de Londres.

Según parece, NATS había evaluado y ensayado en varias ocasiones esquemas de reestructuración del espacio aéreo del área terminal de Londres para maximizar la capacidad reduciendo el número de controladores asignados a la vigilancia dedicada de la “zona inviolable” NTZ (No Transgression Zone) entre pistas paralelas en operación independiente.

—Eso me suena de algo…

—Ya lo sé, mon ami. Continúo. Durante las pruebas llevadas a cabo aprovechando picos de tráfico, se fusionaron sectores y se redujo la dotación de controladores en el sector de Aproximación Final. Y, entre unas cosas y otras, se produjeron bastantes incidentes por pérdida de separación, así como un aumento desproporcionado de aproximaciones frustradas.

—Lógico. ¿Alguien reaccionó?

—Pues la verdad es que sí. Y muy bien, porque la Autoridad de Aviación Civil del Reino Unido (CAA, Civil Aviation Authority) impidió la implantación definitiva del procedimiento y el sindicato de controladores (GATCO, Guild of Air Traffic Control Officers) exigió que las operaciones de aproximación a pistas paralelas independientes contaran con vigilancia dedicada estricta, tal como marca la normativa de la OACI en el documento 4444 cuando se establece una zona inviolable NTZ entre ambas pistas.

—¡Genial! ¿Y les hicieron caso?

—Sí, porque en la aviación británica confluyen varios factores clave que permitieron frenar este tipo de cambios operativos antes de que afectaran a la seguridad. Uno de ellos, es el hecho de que GATCO no ejerce una representación meramente sindical/laboral, sino que actúa como una asociación técnico-profesional que tiene un peso institucional enorme. Cuando NATS plantea cambios de sectorización que comprometen la seguridad, como el caso de la vigilancia de la NTZ en aproximaciones independientes a pistas paralelas, GATCO presenta informes de objeción técnica directamente ante la CAA, que suele adoptar una postura de estricto apego al Doc 4444 de la OACI. Si una norma exige que la función de vigilancia de la NTZ o de la secuencia final a pistas paralelas esté diferenciada para garantizar que el controlador reaccione en segundos sin la carga de trabajo de la Aproximación Inicial, la CAA rechaza los «parches» que haya puesto el proveedor NATS.

—Interesante…

—Es más, en el modelo británico se aplica de forma rigurosa una metodología que blinda la carga de trabajo del controlador. Si en el simulador se demuestra que ante una desviación inesperada en la NTZ el controlador tiene la frecuencia ocupada dando instrucciones de nivel o rumbo a un tráfico en la fase de Aproximación Inicial, la evaluación de seguridad se considera automática e inmediatamente fallida.

—Interesante…

—¿En las simulaciones de Barajas se hacía lo mismo?

—Ni idea. No contaron conmigo.

—No me extraña, siempre pones pegas a todo.

—A todo no, solo cuando creo que debo hacerlo.

—Que es casi siempre, a juzgar por las decenas de informes que guardas en tu archivo.

—Sofía…

—Y para terminar, según el UKAB (UK Airprox Board) (3), el organismo independiente británico que investiga las pérdidas de separación, cuenta con decenas de informes donde se señala como causa contribuyente la existencia de aviones en cercana confluencia al mismo espacio aéreo, pero en frecuencias de radio diferentes —cuando deberían estar en la misma frecuencia—, así como la integración inapropiada de sectores de control para paliar la falta de personal. Todo esto lleva a que cuando dos aviones se encuentran en trayectorias convergentes hacia pistas paralelas operando en frecuencias de control distintas, es frecuente que los pilotos pierdan la «conciencia de la situación».

—Interesante…

—Te repites mucho con tanto “Interesante…” Algo tramas tú. Continúo. Pero este no ha sido un caso aislado. De hecho, la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) registró este mismo patrón a nivel continental tras la crisis del COVID-19. En sus informes del Plan Europeo de Seguridad Aérea, EASA identificó expresamente como riesgo prioritario la tendencia de los proveedores de navegación aérea (ANSP) a implantar medidas de «optimización de personal» (agrupar sectores o extender el tramo de control para un solo controlador desde la aproximación inicial hasta la pista) para compensar la falta de plantilla o ajustar costes. Así que EASA ha advertido que delegar la responsabilidad de la separación en aproximaciones independientes a pistas paralelas a una sola persona elimina barreras de seguridad. Así lo expone en su documento “Easy Access Rules”, que tan bien conoces (4).

—Estoy flipando como si me hubiera fumado un cigarrito de la risa.

—Aunque llevas más de una década sin fumar nada de nada, sí, es para flipar. Con tu permiso continúo.

—¿Pero hay más? Como sigas así voy a empezar a dar volteretas.

—Eso tengo que verlo yo. Pero antes uno rapidito, que me lo merezco…

—¿¡!?

—¿En qué se parecen dos elefantes a una cama? En que los elefantes son “paquidermos” y la cama es “paqueduermas”. 🙂

—¡Dios, llévame pronto!

(Continuará)

—Pues esta vez no estoy muy segura de que vaya a continuar…

—¡Sofía, porfis, porfis, porfis!

—¿Te ha gustado mi chiste?

—¡Uy, muchísimo!

—Sigues mintiendo fatal, George. 🙁

Notas y Referencias Técnicas:

(1) Metodología de Capacidad de la DGT y la Instrucción de Carreteras: La DGT y el Ministerio de Transportes evalúan los Niveles de Servicio y las zonas de trenzado en Tramos de Alta Intensidad aplicando la metodología del Highway Capacity Manual (HCM) adaptada a la normativa española de carreteras (Norma 3.1-IC). Este marco técnico analiza los límites dinámicos en la aceptación de entrada de nuevos vehículos al carril exprés, así como la transmisión del colapso circulatorio desde la calzada principal hacia las vías de acceso y carriles reservados (BUS-VAO).

(2) USDOT OIG Report No. AV2019062: Auditoría de la Oficina del Inspector General del Departamento de Transporte de EE. UU. (FAA Has Made Progress in Implementing Its Metroplex Program, but Benefits for Airspace Users Have Fallen Short of Expectations). Detalla el fracaso en la consecución de capacidades teóricas mediante rutas PBN/RNP rígidas y la necesidad constante de intervención táctica radar por parte de los controladores.

(3) UK Airprox Board (UKAB): Organismo independiente del Reino Unido dedicado a la evaluación de la seguridad y el análisis de los sucesos de pérdida de separación (Airprox). Sus informes documentan los riesgos operativos derivados de la segregación de frecuencias en sectores de aproximación convergentes y la falta de conciencia situacional en aproximaciones a pistas paralelas.

(4) EASA Easy Access Rules for Air Operations / ATM/ANS: Compendio normativo de la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA). En sus actualizaciones del Plan Europeo de Seguridad Aérea (EPAS) recoge directrices sobre los límites en la agrupación de sectores de control y previene sobre los riesgos de eliminar la función de vigilancia dedicada en maniobras simultáneas a pistas paralelas.

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