Planification stratégique de trajectoires d'avion 4D sous uncertitudes

4D Trajectories Strategic Planning under Uncertainties

• Auteur / Autrice : Arianit Islami
• Direction : Daniel Delahaye, Supatcha Chaimatanan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et Applications
• Date : Soutenance le 29/09/2023
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Aéronautique-Astronautique (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de recherche ENAC (Toulouse ; 2019-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Maréchal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catya Zuniga
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : John R. Hauser, Arbnor Pajaziti

Mots clés

Mots clés contrôlés

Incertitudes bornées

Circulation aérienne -- Contrôle

Mots clés libres

Gestion du trafic aérien

Incertitudes

Stratégique

Uncertainties

Strategic

Air Traffic Management

Résumé

Pour soutenir la demande de trafic aérien en constante augmentation, le futur système de gestion du trafic aérien s'appuiera sur un concept basé sur les trajectoire (TBO) qui augmentera la capacité du trafic aérien en réduisant la charge de travail des contrôleurs. Cet objectif sera atteint en transférant les tâches tactiques de détection et de résolution des conflits à la phase de planification pré-tactique. Dans ce futur contexte de gestion du trafic aérien, cette thèse présente une méthodologie permettant de planifier le traffic pré-tactique à l'échelle nationale et continentale. La méthodologie proposée vise à minimiser l'interaction globale entre les trajectoires des aéronefs en allouant des heures de départ alternatives, des profiles de vol horizontales et des niveaux de vol alternatifs aux avions impliquées dans l'interaction. Pour améliorer la robustesse de la planification de trajectoire pré-tactique, l'incertitude de la position et de l'heure d'arrivée de l'aéronef à une position donnée sur la trajectoire est prise en compte. En outre, la thèse aborde également le problème de la planification de la mission militaire dans le trafic civil afin de réduire l'impact associé.

To sustain the continuously increasing air traffic demand, the future air traffic management system will rely on a so-called Trajectory Based Operations (TBO) concept that will increase air traffic capacity by reducing the controllers workload. This will be achieved by transferring tactical conflict detection and resolution tasks to the pre-tactical planning phase. In this future air traffic management paradigm context, this theis presents a methodology to address such pre-tactical trajectory planning at nation-wide and continent scale. The proposed methodology aims at minimizing the global interaction between aircraft trajectories by allocating alternative departure times, alternative horizontal flight paths, and alternative flight levels to the trajectories involved in the interaction. To improve robustness of the pre-tactical trajectory planning, uncertainty of aircraft position and aircraft arrival time to any given position on the trajectory are considered. In addition, the thesis addresses also the problem of planning of military mission in the civilian traffic in order to reduce the associated inpact.