Fuel conservation strategies through flight operation optimization at PGA

Simão Serôdio Trincheiras

Key information

Authors:

Simão Serôdio Trincheiras (Simão Serôdio Trincheiras)

Supervisors:

José Raul Carreira Azinheira (José Raul Carreira Azinheira); Miguel Vaz Pinto

Published in

November 11, 2016

Abstract

A conservação de combustível e um tópico importante para as companhias aéreas, não só como forma de reduzir os custos operacionais e de manutenção, como também de reduzir emissões. Mesmo com a actual expansão do mercado de transporte aéreo e preços de combustível baixos, estima-se que um plano de poupança bem implementado ajude a atingir consumos de combustível 2% a 5% inferiores, o que se traduz em margens de lucro superiores. Para este trabalho a companhia aérea regional portuguesa PGA foi utilizada como objecto de estudo, fornecendo dados da sua nova frota de nove Embraer 190. Um conjunto de cinco medidas operacionais sugeridas pelo fabricante (como Single Engine Taxi e Idle Descent) foram estudadas e analisadas utilizando gravações de dados de sessenta voos, ao longo de três frequentes rotas com diferentes distâncias cada uma com duas pernas (partida e chegada), para que a amostra fosse representativa. O objectivo deste trabalho foi estudar e implementar este conjunto de medidas operacionais numa ferramenta de software utilizando MATLAB que fosse capaz de analisar os voos e estimar o potencial de poupança se as medidas tivessem sido cumpridas. Os resultados deste trabalho são muito animadores, e ainda que seja improvável alcançar o potencial total de poupança devido a natureza e imprevisibilidade do tráfego aéreo, permite a PGA priorizar medidas que ofereçam um retorno maior com menor esforço. O impacto financeiro destas poupanças também foi estimado, e pode chegar a cerca de 877k e (3.62% do consumo de combustível) no caso específico da PGA. Fuel conservation is an important topic for airlines, not only as a way of reducing operating and maintenance costs, but also emissions. Even with the current expansion of the airline industry and low fuel prices, it is estimated that a well implemented savings plan can help achieve 2% to 5% reduced fuel consumptions, which translates into higher profit margins. For this work, a Portuguese regional airline – PGA - was used as a case study, providing data on its new fleet of nine Embraer 190. A set of five operating measures suggested by the manufacturer (like Single Engine Taxi and Idle Descent) were studied and analyzed using data recordings from sixty flights, over three frequent and different length city pairs, with two flight legs each (outbound and inbound), in order for the sample to be representative. The goal of this work was to study and implement this set of operational measures in a software tool using MATLAB that was able to analyze the flights and estimate the potential savings if the measures had been fulfilled. The results of this work are very encouraging, and even though its full saving potential is unlikely to be achieved in a real-world scenario due to the nature and unpredictability of air traffic, it allows for PGA to understand and prioritize certain measures that provide greater return with a lower effort. The financial impact of these savings is also estimated, and can reach up to around 875ke (3.62% of the fuel consumption) for PGA specific case.