Légende : vol (3 possibilités d’affectation)

1. INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE SUR LES TRANSPORTS ET LEUR SECURITE Nicolas GADENNE Programmation et évaluation d’algorithmes d’affectation des niveaux de vol Problème de la gestion du trafic aérien • Trafic aérien sur l’Europe : • environ 25000 vols par jour • Croissance de 4% par an Optimisation des niveaux de vol Le simulateur • 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 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 minimalesde séparation. • Réseau aérien sur l’Europe : • 1000 secteurs aériens • 10000 balises • 2700 aéroports Réseau des balises et des routes aériennes dans le sud-est de la France 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 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. Modélisation du problème par un graphe • Complexité du problème réel : • Problème NP-difficile • 25000 sommets • 2 millions d’arêtes • 1012000 solutions Fenêtre principale du simulateur Partie 2 : Amélioration du logiciel Indicateurs Partie 1 : Algorithmes d’optimisation des niveaux de vol • Ce logiciel extrait les informations utiles des fichiers de sortie du simulateur : • Durée des vols • Consommation de carburant • Distance parcourue • Niveau de vol • etc... • Algorithmes développés : • Algorithmes gloutons • Algorithmes arborescents • Recherches locales par descente • Méthode Tabou • Recuit Simulé • Partitionnement • Algorithme génétique hybride Fenêtre principale du logiciel Indicateurs • 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) Fenêtre des statistiques globales Performance des algorithmes • 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 • Remarque: • Problème NP-Difficile de grande dimension : aucun moyen de connaître la valeur de la solution optimale Conclusion Apports personnels : • Première expérience professionnelle informatique • Découverte du milieu de la recherche • Apports techniques : • Algorithmes d’optimisation combinatoire • Programmation C++ (particulièrement la librairie STL) • VCL de C++ Builder Stage effectué au LICIT (Laboratoire d’Ingénierie Circulation Transports), unité mixte INRETS / ENTPE (25 avenue François Mitterrand, 69675 BRON) par Nicolas Gadenne (nicolas.gadenne@tremplin-utc.net), sous la direction de Rémy Fondacci (remy.fondacci@intrets.fr) et Sophie Constans (sophie.constans@inrets.fr) Septembre 2004 - Février 2005