2.3.1 Les outils op´erationnels du contrˆole d’a´eroport
Les ´equipements des postes de contrˆole d’a´eroport varient naturellement d’un a´eroport `a l’autre et d’un poste `a l’autre sur un mˆeme a´eroport. Dans tous les cas, la communication avec les pilotes se fait par liaison radio et la coordination avec les positions de contrˆole voisines (en route ou d’approche) par liaison t´el´ephonique. Un syst`eme de strips (support papier de format pr´ed´efini) permet la r´eception et le suivi des plans de vol (intentions des compagnies). Sur les grands a´eroports, le poste de contrˆole
« SOL » comprend un syst`eme de visualisation ODS (Operational Display System) du trafic au sol
repr´esentant les donn´ees rec¸ues d’un radar de surface. De nombreux syst`emes op´erationnels viennent s’ajouter `a ce dispositif et l’objet de cette partie n’est certainement pas d’en faire une revue technique compl`ete, mais de pr´esenter ceux qui s’int`egrent le mieux dans le cadre de l’optimisation du trafic. Roissy sert naturellement de r´ef´erence sur ce sujet :
– AVISO (Aide `a la VIsualisation au SOl) [Vall´ee 01] effectue le traitement des donn´ees radar `a Roissy et pr´esente l’ensemble des v´ehicules et des avions en mouvement.
– SALADIN (Syst`eme d’Aide `a LA D´etection d’INcursions) [Vall´ee 01] est une extension du syst`eme AVISO, dans laquelle un syst`eme de d´etection d’incursions piste a notamment ´et´e ajout´e : l’outil RIMCAS (Runway Incursion Monitoring and Collision Avoidance System), d´ej`a install´e sur de nombreux a´eroports dans le cadre du ASMGCS, d´eclenche une alerte pour le contrˆole.
– MAESTRO (Moyen d’Aide `a l’Ecoulement S´equenc´e du Trafic avec Recherche d’Optimisa- tion) [Bourdon 98], install´e `a Roissy, `a Orly et au centre de contrˆole de la r´egion parisienne (secteurs en route et d’approche), est un syst`eme d’aide `a la r´egulation et `a l’´ecoulement des vols `a l’arriv´ee, qui diffuse les informations de trafic en temps r´eel (il entre dans le cadre des AMAN : Arrival Manager). Ses objectifs sont :
– L’am´elioration de la coordination entre contrˆole en route, l’approche, et l’a´eroport ; – La r´eduction des attentes en l’air (peu ´economiques) ;
– La gestion globale des d´elais ;
2.3. LES OUTILS ET LES PROJETS 15
2.3.2 Quelques outils d’analyse
De nombreux outils informatiques, utilis´es dans le cadre d’´etudes sur les futures ´evolutions du contrˆole ou visant `a sp´ecifier des outils d’aide au contrˆole sont d´evelopp´es. Ils permettent essen- tiellement de mesurer de mani`ere plus ou moins macroscopique l’effet de diff´erents facteurs sur l’´ecoulement du trafic :
– TAAM (Total Airspace and Airport Modeler) [Preston 99], qui est un simulateur de trafic com- plet d´evelopp´e par Preston Aviation Solutions : il simule toutes les ´etapes des vols, du parking de d´epart jusqu’au parking d’arriv´ee (gate-to-gate) avec un niveau de d´etail ´elev´e, mais au prix d’un param´etrage parfois difficile. La gestion des s´eparations entre avions est g´er´ee par des r`egles de priorit´e, mais aucune recherche d’optimisation globale des solutions n’est finalement propos´ee.
– SIMMOD (SIMulation MODel) [FAA 98], mis en œuvre par la FAA (Federal Aviation Ad- ministration), est ´egalement un simulateur gate-to-gate, mais plus simplifi´e que TAAM. Les s´eparations au roulage ne sont pas consid´er´ees et l’acc`es des avions `a la piste est mod´elis´e par une file d’attente (dans l’ordre th´eorique pr´evu d’arriv´ee `a la piste), ce qui n´eglige donc les probl`emes de circulation au sol des avions. Le simulateur peut en revanche ´evaluer les varia- tions des retards en fonction des configurations des pistes.
– OPAL (Optimisation Platform for Airports, including Land-side) [van Eenige 02] d´evelopp´e par le NLR (Nationaal Lucht & Ruimtevaartlaboratorium) dans le cadre d’un programme di- rig´e par la Commission Europ´eenne, est une plateforme d’analyse de l’ensemble des op´erations a´eroportuaires (y compris le s´equencement de piste), reliant entre eux divers outils de simula- tion, capables de mesurer diff´erents indicateurs de performance de l’a´eroport (capacit´e, s´ecurit´e, nuisances pour l’environnement).
– SALSA (Syst`emes d’Assistance `a la circulation Locale et au Sol sur les A´eroports), d´evelopp´e par le CENA (Centre d’ ´Etude de la Navigation A´erienne), est une plateforme de simulation int´egrant un ensemble d’outils exp´erimentaux pour la gestion du trafic au sol. Une description d´etaill´ee des voies de circulation de l’a´eroport est utilis´ee pour y faire ´evoluer les avions et g´en´erer des situations de trafic pr´ecises. Dans l’´etat actuel, il ne propose pas de m´ethode de r´esolution des situations au sol, mais les travaux qui seront pr´esent´es dans la suite de ce rapport donneront lieu, `a terme, `a l’int´egration d’un module de r´esolution des situations au sol pour ce simulateur.
– SAMBA (Syst`emes d’Analyse des Mouvements et des Besoins des A´eroports) d´evelopp´e par le CENA (Centre d’ ´Etude de la Navigation A´erienne) propose une mod´elisation de l’a´eroport permettant l’´evaluation du service rendu par le syst`eme et la mesure de diff´erents indicateurs sur l’a´eroport et ses secteurs d’approche (charge, capacit´e, efficacit´e). Le projet est bas´e sur l’analyse d’´echantillons de trafic issus des enregistrements produits par le syst`eme op´erationnel.
2.3.3 Les projets
Beaucoup de projets europ´eens (regroupant les organismes de l’Aviation Civile de diff´erents pays, coordonn´es par EUROCONTROL) ont vis´e `a l’am´elioration du trafic a´eroportuaire :
– ATHOS (1996-1998) : Airport Tower Harmonised Controller System [Pham-Dumesnil 98], est un projet ´etudiant les diff´erents postes de contrˆole d’a´eroport : l’objectif principal est de regrou- per l’ensemble des outils op´erationnels pouvant d´ej`a exister en un seul, de mani`ere `a diffuser des informations pertinentes (« the right data at the right moment »). Exp´eriment´e sur diff´erents a´eroports (dont Orly), le projet fait apparaˆıtre la n´ecessit´e de tels syst`emes, mais n’aboutit pas `a
16 CHAPITRE 2. ANALYSE PR ´ELIMINAIRE un outil op´erationnellement viable, d’autant plus qu’il se base sur une gestion de l’a´eroport qui n´ecessiterait des ´evolutions pr´ealables `a pr´eciser.
– DEFAMM (1996-1998) : Demonstration Facilities for Airport Movement Management, d´ecrit un syst`eme qui centralise les informations de trafic et qui propose un chemin pr´ecis pour chaque avion [Monzel 98]. Lorsque le chemin est valid´e par le contrˆoleur, sa transmission au pilote est automatique (elle s’effectue par exemple par Data Link, sans communication radio). Les exp´eriences r´eelles men´ees sur plusieurs a´eroports (dont Orly) montrent les possibilit´es du syst`eme, mais ne font apparaˆıtre aucune baisse de charge de travail pour les contrˆoleurs, qui gardent l’enti`ere responsabilit´e de la surveillance (le syst`eme ne r´esoud pas les conflits aux intersections) et qui restent plutˆot hostiles `a l’absence de contact radio avec les pilotes : la confirmation orale du chemin que va suivre l’avion est supprim´ee, ce qui demande finalement une charge de surveillance sup´erieure.
– MANTEA (1996-1999) : Management of Surface Traffic in European Airports [Paul 99] d´efinit de nouveaux outils d’assistance au contrˆole d’a´eroport. Le projet propose notamment un syst`eme de suivi du trafic reli´e au radar de surface, capable d’assurer la surveillance des mouvements en comparant les trajectoires pr´evues avec les trajectoires r´eelles. Il d´etecte les conflits (risques de pertes de s´eparation) et propose des solutions : l’a´eroport est partitionn´e en diff´erentes zones trait´ees s´epar´ement (l’optimisation n’est donc pas globale). Il propose par ailleurs un syst`eme d’anticipation des retards (MACAD : Mantea Airfield Capacity and Delay), calcul´es `a partir de la charge de trafic pr´evue et de la capacit´e des pistes (les probl`emes de circulation entre les parkings et les pistes ne sont pas consid´er´es pour cette ´evaluation) : exp´eriment´e sur plusieurs a´eroports (dont Orly), le syst`eme semble prometteur pour les contrˆoleurs, bien qu’ils n’y voient aucune utilit´e imm´ediate autre que par mauvais temps et sous condition que la r´eglementation pr´ecise la responsabilit´e du syst`eme.
– LEONARDO (2001-2003) : Linking Existing ON-Ground, Arrival and Departure Operations est un projet de la Commission Europ´eenne termin´e en 2003. Il ´etudie les gains potentiels d’une centralisation des donn´ees des compagnies et du contrˆole a´erien, dans le cadre du CDM (Collaborative Decision Making).
Cet ensemble de projets montre globalement que des solutions techniques existent pour une meilleure gestion du trafic a´eroportuaire, mais n´ecessitent encore des am´eliorations pour ˆetre vraiment b´en´efiques et ne peuvent se r´ealiser sans ´evolution pr´ealable de la r´eglementation et des proc´edures. Le programme APR (Airport operations PRogramme) d’EUROCONTROL [Miart 04] fixe aujourd’hui quatre grandes orientations pour l’am´elioration du trafic a´eroportuaire :
– Le CDM (Collaborative Decision Making) [Lane 03] ; – Le ASMGCS [Adamson 02] ;
– La gestion de la capacit´e des pistes (ACE : Airside Capacity Enhancement) [De Clercq 03] ; – La s´ecurit´e sur les pistes (d´etection des incursions) [Page 03].
Dans ce programme, le d´eveloppement des concepts ASMGCS est planifi´e en quatre ´etapes, dont les deux derni`eres ne sont pas encore `a l’ordre du jour :
1. La sp´ecification d’un syst`eme permettant une meilleure surveillance de la circulation au sol et la d´efinition de nouvelles proc´edures plus adapt´ees `a ce syst`eme, concernant l’identification des avions et les instructions ou les autorisations (clairances) de contrˆole [Adamson 03a] ;
2. L’augmentation de la s´ecurit´e au niveau des aires de pistes, par la d´etection syst´ematique de toute incursion et le d´eclenchement d’alerte pour le contrˆole [Adamson 03b] ;
3. La d´etection des conflits (risques de collision) sur toute la plateforme et entre tous les mobiles (avions et v´ehicules), accompagn´ee de syst`emes de guidage des avions plus perfectionn´es ;
2.4. OBJECTIFS 17