Optimisation de trajectoires pour la résolution de conflits

Nicolas Durand

Thèse doctorat informatique INPT. Also available in HTML format

1996/05/28

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Abstract:

L amélioration du controle du trafic aérien met en évidence des problèmes d optimisation très complexes auquels peu de chercheurs se sont attaqués jusqu à une période récente. Le problème d optimisation de trajectoires pour la résolution de conflits en route reste aujourd hui ouvert. Dans cette thèse, l approche initiale est d étudier le problème de conflit à deux avions comme un problème de commande optimale avec contrainte sur l état. Cette approche permet de dégager certaines propriétés des trajectoires optimales. L étude théorique de la structure de l ensemble des trajectoires admissibles fait apparaitre le caractère fortement combinatoire du problème. Des applications numériques effectuées avec un algorithme de type gradient permettent alors d illustrer les résultats théoriques et d observer l inefficacité des méthodes locales. Dans un deuxième temps, les résultats théoriques sont exploités afin de définir les premiers éléments de modélisation du problème réel permettant de tenir compte des contraintes opérationnelles liées au contexte du controle du trafic aérien. Le caractère global et fortement combinatoire du problème d optimisation conduit à utiliser les algorithmes génétiques. Ceux-ci ont l avantage de permettre d approcher plusieurs solutions différentes proches de l optimum. Un opérateur de croisement adapté aux fonctions partiellement séparables est introduit dans les algorithmes génétiques de manière à pouvoir résoudre des conflits de grande taille en temps réel avec de faibles populations. Les résultats sont illustrés par plusieurs exemples. Enfin, un résolveur de conflit est proposé et testé sur une journée de trafic réel donnant des résultats encourageants.

Keywords:

ps Gzipped Postscript (1202Kb) ps Postscript (6375Kb) pdf PDF (713Kb)

BibTeX entry:

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