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Régulation des Flux de Trafic Aérien


par BELLOULOU Wahiba et GHEFFAR Yasmine
Université des Sciences et de la technologie Houari Boumediene - Ingénieur d'Etat en Recherche Opérationnelle 2006
  

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Table des matières

Résumé 6

INTRODUCTION GENERALE 7

1 Présentation de 'établissement 9

1.1 Historique. . .. . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.2 Les missions de l' E.NNA 10

1.3 L'organisation de l' E.NNA 10

1.3.1 Direction Générale . . . . . . . . . . . . . . 11

1.3.2 Les Directions Centrales . 11

1.3.3 Les Directions de sécurité aéronautique 11

1.3.4 Les Directions Opérationnelles11

1.4 Présentation de la DENA . 12

1.4.1 Missions de la DENA 12

1.4.2 l'Organisation de la DENA* . . . . . . . . . . . . . 12

1.5 Principaux projets réalisés par l'ENNA 13

1.5.1 Projet IEBA. . . . . . . . . . . . . 13

1.5.2 Projet TRAFCA . 13

1.6 Le marché de l'etahlissement (Préstation de service) 14

1.6.1 Bases légales et consistance des redevances14

1.6.2 Les redevances sont dfies pour 14

1.6.3 Bases de perceptions des redevances 15

1.6.4 Redevances d'atterrissage 15

1.6.5 Redevances d'usage des dispositifs déclairage 16

1.7 Moyens de l'étahlissement 16

1.7.1 Ressources humaines . 16

1.7.2 Matériels . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . . 17

1.7.3 Espace aérien. . .. . . . . . . . . . . . . . . 20

1.7.4 Division de l'espace aérien . 21

1.7.5 Zones Interdites, réglementés et dangeruses 22

1.8 Réseau de routes. . . . . . . . . . . . . 23

1.8.1 Routes ATS domestiques23

1.8.2 Routes RNAV. . . . . 23

2

1.9 Problématique ..................

Elements de base et conception actuelle

2.1 Introduction... . .. . . .. . . . . . . . . . . . . .

2.2 Définitions et éléments de base

23

25 25 25

 
 

2.2.1 Définitions...... . .. . . . . . . . . . . . . . .

25

 
 

2.2.2 Charge de travail et saturation

27

 
 

2.2.3 Contrôle aérien.... . . . . . . . . . . . . . . . .

30

 
 

2.2.4 Le contrôle en route. . . . . . . . . . . . . . .

30

 
 

2.2.5 Le contrôle d'approche. . . . . . . . .

31

 
 

2.2.6 Le contrôle d'aérodrome. . . . . . . .

31

 
 

2.2.7 La répartition des services

31

 
 

2.2.8 Charge de travail et saturation en contrôle régional

31

 
 

2.2.9 Gestion d'un vol dans un secteur

32

3

Réseau et conception des retards

34

 

3.1

Introduction... . .. . . .. . . . . . . . . . . . . .

34

 

3.2

L'espace et ses limites .

34

 

3.3

Retard au décollage et retard en route

35

 

3.4

Exemple a l'etranger. . . . . . . . . . . .

36

 
 

3.4.1 Organisation a long terme. . . . .

37

 
 

3.4.2 Organisation a court terme . . .

37

 

3.5

Motivation : Le retard, un signe rassurant

37

 

3.6

Les causes de retards. .

38

 
 

3.6.1 Les principales causes des retards

38

 

3.7

Local : Statistiques sur les retards

39

 

3.8

La Régulation.. . .. . . .. . . . . . . . . . . . . .

41

 
 

3.8.1 Processus d'allocation de créneaux

41

4

Modélisation Mathematique

46

 

4.1

Introduction... . .. . . .. . . . . . . . . . . . . .

46

 

4.2

Le premier modéle... . . . . . . . . . . . . . . . .

46

 
 

4.2.1 Notations . ... . .. . . . . . . . . . . . . . .

46

 
 

4.2.2 Les variables . . . . . . . . . . .

47

 
 

4.2.3 La fonction objectif. . . .

47

 
 

4.2.4 Les contraintes. . . . . . . . . . . .

47

 
 

4.2.5 La formulation mathématique

47

 
 

4.2.6 Taille du problême.. . . . . . . . . . . . . . . .

48

 

4.3

Le deuxiéme modéle. . . . . . . . . . . . .

48

 
 

4.3.1 Notations . ... . .. . . . . . . . . . . . . . .

48

 
 

4.3.2 Définition des données. . . . . . .

48

 
 

4.3.3 Définition des variables . .

49

 
 

4.3.4 La fonction objectif. . . .

49

 
 

4.3.5 Les contraintes. . . . . . . . . . . .

49

4.3.6 La formulation mathématique 50

4.3.7 Taille du prohlème. . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5 Méthode de résolution 51

5.1 Introduction... . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . 51

5.2 Méthodes exactes . . . . . 51

5.2.1 Branch and Bound (LAND et DOIG 1960) ......51

5.2.2 Méthode de Décomposition par partitionnement des

variahles(Benders 1962) .................52

5.3 Méthodes approchées. . . . . 52

6 Implémentation et résultats 59

6.1 Introduction... . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . 59

6.2 Présentation du logiciel. . . . . . . 59

6.3 Zones de travail. . . . . . . . . . . . . . . . 59

6.3.1 Mode d'emploi?. . . . . . . . . . . . . 59

6.4 Analyse des résultats 66

CONCLUSION 68

LEXIQUE 69

ANNEXE 72

BIBLIOGRAPHIE 74

Liste des tableaux

1.1 Redevances d'atterrissage des vols nationaux 15

1.2 Redevances des vols internationaux 16

1.3 Redevances des aéronefs du tourisme 16

1.6 Redevances du stationnement 16

1.4 Les redevances de survol des aéronefs 17

1.5 Redevances d'usages des dispositifs déclairage 17

1.7 redevance du stationnement pour l'aviation générale 18

1.8 Comparaison entre les aéroports nationaux et internationaux 18
1.9 Redevances du parking et d'entrainement des aéronefs19

1.10 Les formations des contrôleurs 19

1.11 Les types de radar. . . . . . 20

1.12 Les secteurs aériens . . 21

2.1 La quantité de travail pour les vols 29

2.2 La justification de la régle de trois 30

3.1 Le trafic global et délai ATFM 40

3.2 Le délai ATFM. . . . . . . . . . 40

3.3 Tableau comparatif des retards (2004/2005) 41

3.4 Tableau des retards. . . . . . . . . . . 42

Table des figures

1.1 Organigramme de l'ENNA . 11

1.2 Organigramme de DENA. . . . . 12

1.3 Ecran radar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.4 salle de contrôle. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.6 Un aéroneuf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.7 Balise ............. . .. . . .. . . . . . . . . . . 20

1.8 Carte de croisiére. . .. . . . . . . . . . . . . . . 22

2.1 Le plan de vol.. . ... . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.1 CASA......... . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.2 Gestion de la liste des créneaux a chaque régulation41

3.3 Le dépôt du plan de vol. . . . . . . . . . . 42

3.4 processus d'allocation de créneau 43

3.5 Allocation de créneaux FPFS 44

3.6 ETO . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.7 Exemple de régulation. . . . . . . . . 45

6.1 Accês au programme . . . . . . . . . . 60

6.2 Fiche principale. . . . . . . . . . . . . . . . . 60

6.3 L'onglet Fichier. . . . . . . . . . . . . . . . 61

6.4 L'onglet Edition . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 62

6.5 L'onglet Méthode de résolution 62

6.6 L'heuristique.. . . . . . . . . . . . . . . . 62

6.7 Le menu (Flux). . . . . . . . . . . . . 63

6.8 Flux TMAC. . . . . . . . . . . . 64

6.9 L'onglet Utilitaires. . . . . . . . 64

6.10 Changer mot de passe . . . . . . 65

6.11 Apropos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

6.12 Mode d'emploi. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 66

6.13 La solution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

6.14 Les résultats. . . . . . . . . . . . 67

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire rentre dans le cadre de la conception pour le compte de l'Etablissement National de la Navigation Aérienne (ENNA),c'est un outil d'aide a la décision en matiêre de Régulation des flux de trafic aérien. Pour ce faire, le travail a été résolu en utilisant une heuristique de régulation qu'on a appellé Algorithme en temps réel, pour déterminer les durées minimales des retards Un logiciel développée en dell phi 7 basé sur cette méthode a été conçu afin de trouver lobjectif de notre mémoire au sein de l'établissement

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