[ca] Una sèrie de col·lisions aèries que van succeir durant un període d'uns 30 anys (1956-1986) van ser un dels principals motius pels quals l'Administració Federal d'Aviació (FAA) va prendre la decisió de desenvolupar i implementar un sistema de prevenció de col·lisions eficaç que actués com a últim recurs, quan es produís una fallada del servei de separació d'aeronaus per part del controlador de trànsit aeri (ATC). El Sistema d'Alerta de Trànsit i Anticol·lisió (TCAS) va ser desenvolupat per a aquest objectiu a partir d'una anàlisi completa de dades de vol. Com a resultat, la influència de TCAS en la seguretat del vol ha estat eficaç, beneficiosa i significativa en la reducció de la probabilitat de col·lisions. Els projectes Single European Sky ATM Research (SESAR) i Next Generation Air Transportation System (NextGen) pretenen millorar l'eficiència en la gestió del tràfic aeri (ATM) al mateix temps que es pretén reduir l'actual capacitat latent en el costat aire mitjançant la incorporació de noves tecnologies i procediments. En conseqüència, serà necessari investigar l'impacte en seguretat en augmentar la capacitat de l'espai aeri mitjançant una anàlisi exhaustiva i una avaluació efectiva del vol. En aquesta tesi, es proposen diversos models causals de colisions entre aeronaus per millorar el rendiment del TCAS tenint en compte el potencial efecte sobre el trànsit colindant, considerant escenaris futurs amb un nombre elevat de trajectòries. Els diferents models han estat especificats com a sistemes a esdeveniments discrets mitjançant el formalisme de Xarxes de Petri Acolorides. Mitjançant l'anàlisi de l'espai d'estat d'un volum d'espai aeri amb diverses aeronaus, els models desenvolupats avaluen els efectes dels diferents RAs generats pel TCAS sobre el tràfic col·lindant. Els models han estat validats utilitzant InCAS i ofereixen una perspectiva global de les dinàmiques que es generen, i una millor comprensió de les potencials col·lisions induïdes per a una millor valoració del risc de col·lisió. Com a resultat, els escenaris amb tràfic col·lindant que podrien iniciar col·lisions induïdes han estat identificats i caracteritzats. L'anàlisi quantitativa del factor de risc de col·lisions induïdes per TCAS ha estat realitzat per avaluar l'impacte de la demora del pilot per respondre als avisos TCAS durant el vol en escenaris d'alta densitat. Mitjançant l'ús de models estocàstics per representar la resposta del pilot s'han analitzat els diferents estats assolibles amb l'objectiu de generar resolucions cooperatives. En conseqüència, el rendiment de TCAS es podria millorar de forma innovadora sense necessitat d'introduir canvis rellevants en la lògica. Els models causals de col·lisions proposats poden ser utilitzats com a eines auxiliars en l'anàlisi d'escenaris de tràfic dens, i augmentar la capacitat de l'espai aeri, gestionant de manera eficient i segura un major nombre de vols. El present treball contribueix a continuar les investigacions en l'anàlisi de la seguretat dels conceptes ATM actuals i avançats, incloent les futures extensions de TCAS.

[es] Una serie de colisiones en el aire que ocurrieron durante un período de unos 30 años (1956-1986) fueron uno de los principales motivos por los que la Administración Federal de Aviación (FAA) tomó la decisión de desarrollar e implementar un sistema de prevención de colisiones eficaz que actuara como último recurso, cuando se produjese un fallo del servicio de separación de aeronaves por parte del controlador de tránsito aéreo (ATC). El Sistema de Alerta de Tráfico y Anticolisión (TCAS) fue desarrollado para este objetivo a partir de un análisis completo de datos de vuelo. Como resultado La influencia de TCAS en la seguridad del vuelo ha sido eficaz, beneficiosa y significativa en la reducción de la probabilidad de colisiones. Los proyectos Single European Sky ATM Research (SESAR) y Next Generation Air Transportation System (NextGen) pretenden mejorar la eficiencia en la gestión del tráfico aéreo (ATM) al mismo tiempo que se pretende reducir la actual capacidad latente en el lado aire mediante la incorporación de nuevas tecnologías y procedimientos,. En consecuencia, va a ser necesario investigar el impacto en seguridad al aumentar la capacidad del espacio aéreo mediante un análisis exhaustivo y una evaluación efectiva del vuelo. En esta tesis, se proponen varios modelos causales de encuentro entre aeronaves para mejorar el rendimiento del TCAS teniendo en cuenta el potencial efecto sobre el tráfico colindante, considerando escenarios futuros con un número elevado de trayectorias. Los diferentes modelos han sido especificados como sistemas a eventos discretos mediante el formalismo de Redes de Petri Coloreadas. Mediante el análisis del espacio de estado de un volumen de espacio aéreo con varias aeronaves, los modelos desarrollados evalúan los efectos de los distintos RAs generados por TCAS sobre el tráfico colindante. Los modelos han sido validados utilizando InCAS y ofrecen una perspectiva global de las dinámicas que se generan, y una mejor comprensión de las potenciales colisiones inducidas para una mejor valoración del riesgo de colisión. Como resultado, los escenarios con tráfico colindante que podrían iniciar colisiones inducidas han sido identificados y caracterizados. El análisis cuantitativo del factor de riesgo de colisiones inducidas por TCAS ha sido realizado para evaluar el impacto de la demora del piloto para responder a los avisos TCAS durante el vuelo en escenarios de alta densidad. Mediante el uso de modelos estocásticos para representar la respuesta del piloto se han analizado los diferentes estados alcanzables con el objetivo de generar resoluciones cooperativas. En consecuencia, el rendimiento de TCAS se podría mejorar de forma innovadora sin necesidad de introducir cambios relevantes en la lógica. Los modelos de encuentros causales propuestos pueden ser utilizados como herramientas auxiliares en el análisis de escenarios de tráfico denso, y aumentar la capacidad del espacio aéreo, gestionando de manera eficiente y segura un mayor número de vuelos. El presente trabajo contribuye a continuar las investigaciones en el análisis de la seguridad de los conceptos ATM actuales y avanzados, incluyendo las futuras extensiones de TCAS.