Sistema Predictivo de Retrasos de Vuelos (Bolivia)

Pipeline completo de ML para predicción de retrasos de vuelos en Bolivia usando CatBoost, XGBoost y Random Forest. Logro de AUC 0.8924 y Recall 73.6% con manejo de desbalance SMOTE/ADASYN.

📋 Descripción del Proyecto

Este proyecto implementa un sistema de predicción de retrasos de vuelos en Bolivia, diseñado para habilitar la planificación operativa proactiva en aeropuertos y aerolíneas. El desafío principal es la fuerte asimetría entre vuelos puntuales y retrasados en el dataset histórico, lo que requiere técnicas especializadas de manejo de desbalance de clases.

Se diseñó un pipeline completo de ML que incluye: ingesta y limpieza de datos históricos de vuelos, ingeniería de características (variables temporales, de ruta, meteorológicas y de congestionamiento), técnicas de sobremuestreo SMOTE y ADASYN para balancear las clases, y entrenamiento con tres algoritmos de boosting: CatBoost, XGBoost y Random Forest. La selección del modelo final se basó en métricas orientadas a la operación: AUC para discriminación global y Recall para minimizar la tasa de retrasos no detectados.

El modelo final alcanzó un AUC de 0.8924 y un Recall de 73.6%, lo que significa que el sistema detecta casi tres de cada cuatro vuelos que efectivamente se retrasan. Este nivel de desempeño permite a los operadores aeroportuarios anticipar el 73.6% de los retrasos con suficiente antelación para tomar acciones correctivas, como reasignación de puertas, notificación temprana a pasajeros y ajuste de tiempos de conexión.

Características y Funcionalidades

Pipeline completo de ML

Desde ingesta de datos históricos hasta modelo de predicción en producción.

Ingeniería de características

Variables temporales, de ruta, meteorológicas y de congestionamiento aeroportuario.

Manejo de desbalance SMOTE/ADASYN

Técnicas de sobremuestreo para compensar la asimetría entre vuelos puntuales y retrasados.

CatBoost, XGBoost y Random Forest

Comparación de tres algoritmos de boosting con selección basada en métricas operativas.

AUC 0.8924 – alta discriminación

El modelo distingue con alta fidelidad entre vuelos que se retrasan y los que llegan a tiempo.

Recall 73.6% – operativamente útil

Detecta casi 3 de cada 4 retrasos reales, habilitando planificación proactiva en aeropuertos.