Légende : vol (3 possibilités d’affectation) : possibilité d’affectation d’un niveau à un vol : niveau affecté à un vol : conflit potentiel rejeté : conflit potentiel retenu dans la solution Programmation et évaluation d’algorithmes d’affectation des niveaux de vol INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE SUR LES TRANSPORTS ET LEUR SECURITE Nicolas G ADENNE Problème de la gestion du trafic aérien Partie 1 : Algorithmes d’optimisation des niveaux de vol Partie 2 : Amélioration du logiciel Indicateurs Complexité du problème réel : ● Problème NP-difficile ● sommets ● 2 millions d’arêtes ● solutions Conclusion Réseau aérien sur l’Europe : ● 1000 secteurs aériens ● balises ● 2700 aéroports Trafic aérien sur l’Europe : ● environ vols par jour ● Croissance de 4% par an Réseau des balises et des routes aériennes dans le sud-est de la France Fenêtre principale du simulateur L’objectif de l’équipe « trafic aérien » du laboratoire LICIT est de prévoir, planifier, réguler, et simuler le trafic aérien pour permettre l’accroissement de capacité de l’espace aérien. ● Simule une journée de trafic aérien sur l’Europe à partir d’archives de plans de vol réels déposés à la CFMU ● Permet de tester les méthodes de régulation et d’optimisation mises au point au LICIT Le simulateurOptimisation des niveaux de vol Remarque: ● Problème NP-Difficile de grande dimension : aucun moyen de connaître la valeur de la solution optimale Le logiciel Indicateurs sera utilisé pour : ● Détecter les problèmes dans le fonctionnement du simulateur ● Obtenir des données statistiques sur le trafic aérien en Europe ● Mesurer l’efficacité des méthodes d’optimisation Apports techniques : ● Algorithmes d’optimisation combinatoire ● Programmation C++ (particulièrement la librairie STL) ● VCL de C++ Builder Fenêtre principale du logiciel Indicateurs Fenêtre des statistiques globales Ce logiciel extrait les informations utiles des fichiers de sortie du simulateur : ● Durée des vols ● Consommation de carburant ● Distance parcourue ● Niveau de vol ● etc... Travail effectué : ● Reprise de l’ancienne version et amélioration (structure du programme, interface) ● Ajout de nouvelles fonctionnalités (histogrammes dynamiques, calcul des conflits, sauvegarde/chargement, comparaison de deux solutions, etc) ● Vérification de la validité des indicateurs (données affichées) Performance des algorithmes Algorithmes développés : ● Algorithmes gloutons ● Algorithmes arborescents ● Recherches locales par descente ● Méthode Tabou ● Recuit Simulé ● Partitionnement ● Algorithme génétique hybride Apports personnels : ● Première expérience professionnelle informatique ● Découverte du milieu de la recherche Stage effectué au LICIT (Laboratoire d’Ingénierie Circulation Transports), unité mixte INRETS / ENTPE (25 avenue François Mitterrand, BRON) par Nicolas Gadenne sous la direction de Rémy Fondacci et Sophie Constans Modélisation du problème par un graphe L’objectif est d’affecter à chaque vol survolant l’Europe pendant une journée un niveau de croisière, de façon à minimiser le nombre de conflits potentiels ; deux avions étant en conflit potentiel lorsque leurs trajectoires prévues ne respectent pas les distances minimales de séparation. Septembre Février 2005