Le cadre de cette thèse est l'optimisation des opérations aéroportuaires. Nous nous intéressons à trois problèmes de gestion des avions dans un aéroport : l'affectation aux points de stationnement, le routage au sol entre les pistes et les points de stationnement, et l'ordonnancement des décollages et des atterrissages.Ce travail a été réalisée en collaboration étroite avec la société Amadeus. Nos approches ont été testées et validées avec des données réelles provenant d'aéroports européens.Nous proposons une formulation en Programme Linéaire en Nombres Entiers (PLNE) du problème d'affectation aux points de stationnement. Nous montrons que trouver une affectation réalisable est un problème NP-Complet et nous proposons diverses améliorations visant à réduire le temps de résolution de notre modèle. Nous obtenons ainsi des solutions de meilleure qualité que celles de la littérature, tout en conservant un temps de calcul raisonnable.Le problème de routage au sol est modélisé en adaptant un PLNE de la littérature. Nous montrons que les indicateurs de l'industrie sont en contradiction avec l'objectif de réduction du temps de roulage, et donc des émissions de pollutions. Nous proposons de nouveaux indicateurs basés sur l'heure de décollage, et non sur l'heure de départ du point de stationnement.Enfin, nous nous intéressons à l'intégration de l'ordonnancement à la piste avec le routage au sol. Nous montrons qu'une meilleure intégration permet de réduire le temps de roulage et d'améliorer la gestion de la piste. Nous proposons une heuristique séquentielle basée sur une modélisation en PLNE innovante du problème d'ordonnancement à la piste. Nous montrons que cette heuristique fournit des solutions de bonne qualité en temps raisonnable, contrairement à l'approche exacte de la littérature. / In this thesis, we address the optimization of aircraft ground operations at airports, focusing on three main optimization problems: the stand allocation, the ground routing between stands and runways, and the sequencing of take-offs and landings.These works result from a close collaboration with Amadeus. Our approaches have been tested and validated with real data from European airports.The stand allocation problem is formulated as a Mixed Integer Program (MIP). We show that finding an allocation plan respecting operational requirements is NP-Complete and we strengthen our model in several directions. We obtain better solutions than the literature withing reasonable computation times for an industrial application.The ground routing problem is modeled by a MIP formulation adapted from the literature. We show that the main indicators of the industry are in contradiction with the objective of reducing taxi times and therefore air pollution. We propose new indicators based on take-off times instead of push back times.Lastly, we focus on the integration of the runway sequencing with the ground routing. We highlight that a better integration allows to reduce taxi times while improving the management of the runway. We propose a sequential heuristic based on an innovative MIP formulation of the runway sequencing problem. This heuristic is shown to provide high quality solutions in reasonable computation times, unlike the exact approach from the literature.

La diffraction des rayons X apparait comme une modalité prometteuse pour l'inspection non invasive de bagages. Par comparaison aux techniques traditionnelles d'imagerie par transmission, cette technique permet de révéler davantage d'informations caractéristiques sur les matériaux, comme les distances inter-réticulaires pour les matériaux cristallins ou la fonction d'interférence moléculaire pour les matériaux amorphes. La méthode de diffraction par énergie dispersive (EDXRD), qui travaille à angle fixe avec un faisceau polychromatique et un détecteur résolu en énergie, est plus particulièrement adaptée à la problématique de contrôle de bagages, car elle permet d'envisager une architecture parallélisée pour imager un bagage complet en un temps raisonnable. Les travaux proposés dans cette thèse ont donc pour but d'étudier un système EDXRD utilisant un détecteur spectrométrique CdZnTe multi pixels pour l'identification des matériaux illicites dans les bagages. Une première étape a consisté à prendre en main cette technique à la fois expérimentalement avec un banc de diffraction mis à disposition et théoriquement par le biais du développement d'un outil de simulation élaboré. La confrontation entre l'expérimentation et la simulation a permis de bien comprendre la physique d'un tel système et de mieux analyser ses faiblesses pour pouvoir les corriger. En nous appuyant sur ces deux outils, nous avons ensuite étudié et mis en oeuvre de nouveaux concepts pour améliorer les performances du système EDXRD, en termes de résolution, d'intensité et de stabilité des pics de diffraction. Ainsi, une architecture novatrice, s'appuyant sur un traitement des signaux transitoires délivrés par les détecteurs CdZnTe, est proposée afin d'améliorer le compromis entre la résolution des pics de diffraction et leur intensité. Cette architecture est basée sur la sur-pixellisation du détecteur par la méthode de localisation barycentrique et sur une adaptation géométrique du système collimateur/détecteur. Enfin, le problème d'instabilité des pics de diffraction, due à l'effet d'orientation des grains des matériaux cristallins, est également traité. / X-ray diffraction is becoming a prevailing technique for non invasive inspection of luggage. Compared to traditional techniques of transmission imaging, the diffraction technique can extract more characteristic information of materials, such as the Bragg peaks for crystalline materials or the molecular interference function for amorphous materials. The method of energy dispersive X Ray diffraction (EDXRD), which works at a fixed low scatter angle but with a polychromatic X-ray beam and a energy resolved detector, is particularly suited to the problem of luggage control as it allows parallelized architectures to inspect an entire object in a reasonable time. The work proposed in this thesis is to study an EDXRD system using a multi-pixelated CdZnTe detector to identify illicit materials in baggage. A first step has been to take control of this technique both experimentally with a diffraction bench and theoretically through the development of an elaborate simulation tool. The comparison between experiment and simulation has allowed to understand the physics of such a system and to better analyze its weaknesses to correct them. Relying on these two tools, we studied and implemented new concepts to improve performances of EDXRD systems, in terms of resolution, intensity and stability of the diffraction peaks. Thus, an innovative architecture, based on a dedicated treatment of transient signals delivered by the CdZnTe detectors, is proposed to significantly improve the compromise between the resolution of the diffraction peaks and their intensity. This architecture is based on an over-pixelation (1D) of the detector by an electronic positioning method and on a geometric adaptation of the system collimator/detector. The problem of instability of the diffraction peaks due to the effect of grain orientation in crystals is also handled.

This thesis deals with the emergence of the airport as a new strategic actor in the air transport system which has undergone profound changes since its liberalisation and within which the airport turned out to be a major player. Considering the airport as an actor in the air transport system, even if it is affected by its environment in a large sense, this work proposes a contribution to current discussion about airport economics. This contribution refers to two levels: an analysis of the European airport business within which the airport emerges as a full player and an analysis of the link between airport strategy and the spatial and territorial context into which the airport is embedded. Based on the differentiation of airport strategies according to the airports’ commitment to certain market segments, the analysis of the spatial and territorial context into which the airports are embedded showed its influence on the development of airports but confirmed also that the latter is not automatic but subject to the dynamics arising from the interactions between the different actors. The emergence of the airport as a new strategic player in the air transport system places the emphasis on the complex relation between airport and territory which is reflected in a number of issues connected with the airport activity. / Diese Doktorarbeit beschäftigt sich mit dem Flughafen als einem neuen strategischen Akteur im Luftverkehrssystem, welches seit seiner Liberalisierung von weitreichenden Veränderungen erfasst wurde, und in dem der Flughafen sich zum wichtigen Teilnehmer entwickelt hat. Durch die Betrachtung des Flughafens als Akteur des Luftverkehrs, auch wenn er dem Einfluss seiner Umwelt im weitesten Sinne unterliegt, möchte diese Arbeit einen Beitrag zur gegenwärtigen Diskussion zum Thema Flughäfen in zweifacher Hinsicht leisten: Eine Analyse des europäischen Luftverkehrssystems, in dem der Flughafen als ganzheitlicher Partner deutlich wird sowie eine detaillierte Untersuchung der Verbindung zwischen Flughafenstrategien und der Verankerung des Flughafens in Raum und Territorium. Ausgehend von der Differenzierung der Flughafenstrategien, die durch die Spezialisierung auf ein oder mehrere Marktsegmente ihren Ausdruck findet, lässt die Analyse des räumlichen und territorialen Kontexts, in dem der Flughafen verankert ist, dessen Einfluss auf die Entwicklung des Flughafens deutlich werden, aber bestätigt auch, dass letzere nicht ein automatisches Ergebnis ist, sondern von den Interaktionen der verschiedenen Akteure abhängt. Die Entstehung des Flughafens als neuer strategischer Akteur im Luftverkehrssystem betont die komplexen Beziehungen zwischen Flughafen und Territorium, die sich in einer Reihe von Aspekten widerspiegeln, die in dieser Arbeit diskutiert werden. / Cette thèse de doctorat porte sur l’émergence de l’aéroport comme nouvel acteur stratégique dans le système de transport aérien qui a connu de vastes changements depuis sa libéralisation et au sein duquel l’aéroport est devenu un acteur majeur. En considérant l’aéroport comme acteur du transport aérien, bien qu’il soit affecté par son environnement au sens large, ce travail propose une contribution à la discussion récente sur la question des aéroports. Cette contribution se réfère à deux niveaux : une analyse du système de transport aérien européen dans lequel l’aéroport émerge comme partenaire à part entière et une analyse détaillée du lien entre stratégies aéroportuaires et l’ancrage de l’aéroport dans l’espace et dans le territoire. En partant de la différentiation des stratégies aéroportuaires avec des aéroports qui se spécialisent dans un certain ou plusieurs segments de marché, l’analyse du contexte spatial et territorial, dans lequel les aéroports sont ancrés, a révélé son influence sur le développement des aéroports mais a confirmé aussi que ce dernier n’est pas un résultat mécanique mais est soumis aux dynamiques résultant du jeu d’acteurs. L’émergence de l’aéroport comme nouvel acteur stratégique dans le système de transport aérien met en lumière les rapports complexes entre aéroports et territoire qui se reflètent dans un certain nombre d’aspects discutés dans ce travail.

This thesis deals with the emergence of the airport as a new strategic actor in the air transport system which has undergone profound changes since its liberalisation and within which the airport turned out to be a major player. Considering the airport as an actor in the air transport system, even if it is affected by its environment in a large sense, this work proposes a contribution to current discussion about airport economics. This contribution refers to two levels: an analysis of the European airport business within which the airport emerges as a full player and an analysis of the link between airport strategy and the spatial and territorial context into which the airport is embedded. Based on the differentiation of airport strategies according to the airports’ commitment to certain market segments, the analysis of the spatial and territorial context into which the airports are embedded showed its influence on the development of airports but confirmed also that the latter is not automatic but subject to the dynamics arising from the interactions between the different actors. The emergence of the airport as a new strategic player in the air transport system places the emphasis on the complex relation between airport and territory which is reflected in a number of issues connected with the airport activity. / Diese Doktorarbeit beschäftigt sich mit dem Flughafen als einem neuen strategischen Akteur im Luftverkehrssystem, welches seit seiner Liberalisierung von weitreichenden Veränderungen erfasst wurde, und in dem der Flughafen sich zum wichtigen Teilnehmer entwickelt hat. Durch die Betrachtung des Flughafens als Akteur des Luftverkehrs, auch wenn er dem Einfluss seiner Umwelt im weitesten Sinne unterliegt, möchte diese Arbeit einen Beitrag zur gegenwärtigen Diskussion zum Thema Flughäfen in zweifacher Hinsicht leisten: Eine Analyse des europäischen Luftverkehrssystems, in dem der Flughafen als ganzheitlicher Partner deutlich wird sowie eine detaillierte Untersuchung der Verbindung zwischen Flughafenstrategien und der Verankerung des Flughafens in Raum und Territorium. Ausgehend von der Differenzierung der Flughafenstrategien, die durch die Spezialisierung auf ein oder mehrere Marktsegmente ihren Ausdruck findet, lässt die Analyse des räumlichen und territorialen Kontexts, in dem der Flughafen verankert ist, dessen Einfluss auf die Entwicklung des Flughafens deutlich werden, aber bestätigt auch, dass letzere nicht ein automatisches Ergebnis ist, sondern von den Interaktionen der verschiedenen Akteure abhängt. Die Entstehung des Flughafens als neuer strategischer Akteur im Luftverkehrssystem betont die komplexen Beziehungen zwischen Flughafen und Territorium, die sich in einer Reihe von Aspekten widerspiegeln, die in dieser Arbeit diskutiert werden. / Cette thèse de doctorat porte sur l’émergence de l’aéroport comme nouvel acteur stratégique dans le système de transport aérien qui a connu de vastes changements depuis sa libéralisation et au sein duquel l’aéroport est devenu un acteur majeur. En considérant l’aéroport comme acteur du transport aérien, bien qu’il soit affecté par son environnement au sens large, ce travail propose une contribution à la discussion récente sur la question des aéroports. Cette contribution se réfère à deux niveaux : une analyse du système de transport aérien européen dans lequel l’aéroport émerge comme partenaire à part entière et une analyse détaillée du lien entre stratégies aéroportuaires et l’ancrage de l’aéroport dans l’espace et dans le territoire. En partant de la différentiation des stratégies aéroportuaires avec des aéroports qui se spécialisent dans un certain ou plusieurs segments de marché, l’analyse du contexte spatial et territorial, dans lequel les aéroports sont ancrés, a révélé son influence sur le développement des aéroports mais a confirmé aussi que ce dernier n’est pas un résultat mécanique mais est soumis aux dynamiques résultant du jeu d’acteurs. L’émergence de l’aéroport comme nouvel acteur stratégique dans le système de transport aérien met en lumière les rapports complexes entre aéroports et territoire qui se reflètent dans un certain nombre d’aspects discutés dans ce travail.

L’aéroport est un objet géographique protéiforme, caractérisé par son « obsolescence accélérée » (BANHAM, 1962). Depuis les années 1990, son ultime mutation s’articule autour d’un processus de diversification fonctionnelle engendré par l’injection d’activités nouvelles, parfois éloignées du transport aérien, dans l’objectif d’accroître les profits et la rentabilité de l’infrastructure dans un contexte de privatisation généralisée. Cette évolution concerne les plus grands hubs mondiaux, notamment Paris-CDG, quatrième aéroport du monde selon le trafic passagers international. Cette tendance, qui a donné naissance au concept opérationnel d’airport city, tel qu’il est désigné par les observateurs et opérateurs anglo-saxons, attise doublement la curiosité géographique. En premier lieu, parce qu’elle interroge la fonction première de l’infrastructure de transport qu’est l’aéroport, qui devient alors un objet spatial non identifié qu’il convient de redéfinir. En second lieu, parce que cette désignation d’airport city, traduite par les opérateurs francophones par ville aéroportuaire, interroge la ville et surtout ce qui fait la ville dans ses dimensions matérielle et idéelle, c’est-à-dire l’urbanité et la citadinité. Suffit-il d’injecter des fonctions urbaines dans un espace pour en faire de la ville ? La ville aéroportuaire n’est-elle qu’une ville fonctionnelle ? En s’efforçant d’évaluer la pertinence géographique de la notion d’airport city, cette thèse impose de faire de l’urbanité et de la citadinité des concepts opératoires afin de les confronter au terrain aéroportuaire. Elle s’efforce également de replacer l’aéroport au centre de l’étude géographique en proposant un ajustement de l’échelle d’observation à l’ensemble de la zone aéroportuaire, évitant ainsi la synecdoque particularisante réduisant l’aéroport au terminal. Dans l’évaluation de la citadinité, elle a également pour objectif de saisir les spatialités de l’ensemble de la société aéroportuaire (passagers, employés, accompagnants, SDF, etc.). / Airports are protean geographical objects characterized by their « accelerated obsolescence » (BANHAM, 1962). Since the 1990s, their final transformation has been structured around a process of functional diversification engendered by new activities, which are sometimes very different from air transport, in order to increase the infrastructures’ profits and profitability in a context of widespread privatization. The world’s largest hub airports are concerned by this evolution, especially the Paris-Charles-de-Gaulle airport, the world’s fourth busiest airport by international passenger traffic. This trend, which has given birth to the operational concept of airport city, as the Anglo-Saxon operators and observers call it, stirs up the geographical curiosity in two ways. Firstly, it questions the primary function of airports, which become unidentified spatial objects that need to be redefined. Secondly, the concept of airport city questions the city itself. Indeed, what makes a city a city on a material (urbanity) and conceptual (“citadinity”) level? Can a space with urban functions be considered as a city? Is the airport city only a functional city? By assessing the geographical relevance of the concept of airport city, this thesis aims at making the concepts of urbanity and “citadinity” operational concepts, so as to compare them with the airport ground. By adjusting the observation scale to the whole airport area, it also replaces the airport at the centre of the geographical study. Thus, the airport is not simply viewed as a terminal. Finally, this thesis aims at understanding the whole airport society’s spatiality (passengers, employees, accompanying people, homeless people…) by assessing the concept of “citadinity".