Résolution de conflit dans le trafic aérien via l'algorithme de la propagation de la lumière

National audienceL'analyse de la croissance du trafic aérien prévoit un doublement du nombre de vols dans les vingt prochaines années. Le système de gestion du trafic aérien (ATM) devra augmenter en conséquence la capacité de l'espace aérien tout en assurant un niveau de sécurité au moins équivalent à ce qui existe actuellement. Le projet européen SESAR a été initié afin de proposer des solutions à ce problème. Il s'appuie sur un nouveau concept de contrôle du trafic, appelé trajectoire 4D, et qui consiste à garantir les positions des avions à un temps donné. Pour chaque vol, une trajectoire de référence, appelée RBT, est demandée par la compagnie opératrice. Au cours du vol, il peut apparaître des situations dites de conflit, dans lesquelles un rapprochement dangereux des aéronefs a lieu. Dans ce cas, il est nécessaire de modifier une ou plusieurs trajectoires afin de s'assurer que les normes de séparation minimales entre avions (actuellement 5 Nm en horizontal et de 1000 ft en vertical) soient respectées. Il est souhaitable de plus que les nouvelles trajectoires proposées soient aussi proches que possible des RBT. Il existe actuellement deux classes de méthodes permettant cette opération : les algorithmes génétiques [1] et les fonctions de navigation [2]. Chacune n'apporte qu'une réponse partielle au problème : les algorithmes génétiques permettent l'obtention de façon asymptotique de la solution optimale, mais ne garantissent pas l'obtention d'une solution admissible en un temps borné ; les fonctions de navigations quant à elles assurent l'absence de conflit mais génèrent des trajectoires qui ne sont pas forcément volables par un aéronef. L'objectif de la méthode que nous proposons, basée sur une analogie avec l'optique, est de trouver pour chaque avion une trajectoire optimale 4D évitant les conflits et minimisant un critère basé sur une métrique locale