La gestion du trafic aerien (air-traffic management, ATM) consiste en une composante predictive (planification du trafic) et en une composante adaptative (controle du trafic). Le but de la composante predictive est de trouver un equilibre entre la demande de l'espace et la capacite disponible. Une fois que les avions ont decolle, la composante adaptative doit les guider en toute securite vers leurs destinations. Des incertitudes, telles que retards ou defaillances techniques, creent des phenomenes d'ecarts entre la composante predictive et adaptative. Cela entraine des problemes de securite ainsi qu'une utilisation sous-optimale de capacite. Meme si les causes majeures des incertitudes sont connues (incertitude de demande, incertitude de capacite, incertitude de gestion de flux), les mecanismes perturbateurs restent inconnus. L'approche de cette these est d'analyser des donnees d'ecoulement de trafic afin d'engendrer de nouvelles hypotheses sur les mecanismes qui causent des ecarts entre la composante predictive et adaptative dans l'ATM. C'est un premier pas pragmatique dans l'analyse d'un phenomene physique. Il est fonde sur le calcul des probabilites et plus precisement sur l'interpretation frequentiste des probabilites. On utilise des techniques d'analyse de donnees multi-variees et des processus ponctuels stochastiques afin d'inferer de nouvelles connaissances sur le phenomene. Nos resultats principaux sont: (i) des ecarts systematiques existent dans tous les secteurs evalues. Leur taille peut etre caracterisee par des distributions de Poisson et on constate une tendance systematique a supprimer le trafic sur des niveaux eleves de planification. C'est un resultat contre-intuitif car l'on s'attend a ce que les differents facteurs d'incertitude s'annullent en moyenne. Ensuite on montre que des perturbations aleatoires d'un processus d'arrivee causent des ecarts systematiques dans deux classes de plan de vol. On conclut que meme si toutes les incertitudes controlables etaient eliminees, des ecarts systematiques entre le nombre planifie et observe de vols apparaisseraient. Ce resultat est utile pour la planification tactique des flux. De nouvelles contraintes pour le probleme de l'allocation de creneaux peuvent etre formulees en identifiant des plans de vol qui sont robustes aux perturbations aleatoires. (ii) on montre que les ecarts se propagent uniquement le long des routes aeriennes. Aucune propagation non-attendue n'est identifiee. Cela indique que les controlleurs aeriens n'utilisent pas systematiquement le re-routage pour compenser les ecarts. On remarque egalement des probabilites de queue elevees et on propose deux (nouveaux) modeles de series chronologiques qui decrivent les caracteristiques du processus de perturbation des plans de vol. Cela indique que les perturbations sont d'une nature heterogene et non-independante. Le resultat est empirique et on affirme que le comportement observe est du a des dependances entre les avions intervenant sur un long-terme. Comme travaux futurs on propose de continuer l'identification des ordonnancements de vol qui absorbent l'impact des incertitudes non-controlables et de developper des modeles statistiques qui expliquent les echantillons long-terme de congestion. Ceci constitue une base pour la quantifiaction de l'impact des decisions locales sur la performance globale du reseau de transport.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:pastel.archives-ouvertes.fr:pastel-00003211 |
| Date | 13 September 2007 |
| Creators | Gwiggner, Claus |
| Publisher | Ecole Polytechnique X |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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