Optimisation des flux de trafic aérien

Cette these s'inscrit dans le domaine de l'optimisation globale appliquee aux flux de trafic aerien. Le probleme aborde consiste a optimiser les flux de trafic aerien sans imposer de retards au decollage. On considere tout d'abord le systeme existant tel quel, en cherchant a ameliorer l'ecoulement du trafic simplement en equilibrant les regroupements des secteurs elementaires d'espace sur les positions de controle. Des methodes deterministes (A*, Branch and bound) et un algorithme genetique sont utilises pour repartir au mieux la charge de trafic entre les positions. Dans un deuxieme temps on s'autorise a modifier la structure de l'espace aerien, en partant des flux directs origine-destination pour construire, par une methode de partitionnement et une triangulation de Delaunay, un reseau de routes aeriennes repondant a certains criteres d'espacement des points de croisement. On evalue dans un troisieme temps l'interet de separer verticalement les flux aeriens, dans leur phase de croisiere. Cette evaluation porte sur le nombre et la nature des conflits detectes lors de simulations en temps accelere, en allouant ou non des niveaux de croisieres separes. Dans un quatrieme temps, on genere pour les principaux flux de trafic des trajectoires 3D completes, separees les unes des autres, en tenant compte de la disparite des performances des avions sur chaque flux. Deux types de strategies sont explorees : une approche sequentielle ou un algorithme A* est applique successivement a chaque flux dans un ordre choisi, et une approche globale ou toutes les trajectoires sont considerees simultanement, en utilisant un algorithme genetique. Les algorithmes sont d'abord testes sur des cas simples avant d'etre appliques aux donnees reelles, en France et en Europe. Enfin, en dernier lieu, la dimension temporelle est prise en compte afin de planifier dynamiquement des trajectoires 4D non-conflictuelles pour des trains d'avions.