Mathematics of Information Technology and Complex Systems


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Système d'optimisation de plans de vol

François Soumis
GERAD et Département de mathématiques et de génie industriel
École Polytechnique de Montréal
francois.soumis@gerad.ca

Un plan de vol consiste à déterminer la trajectoire, l’altitude et la vitesse qu’un avion utilisera durant un vol. Ce plan doit être fourni aux autorités réglementaires avant le décollage et mis à jour durant le vol L’augmentation du coût du carburant rend cette décision encore plus importante. L’objectif de ce projet est de développer des systèmes pour prendre les meilleures décisions en profitant de cette nouvelle flexibilité et de cette nouvelle information.

Description du projet: Un plan de vol consiste à déterminer la trajectoire, l’altitude et la vitesse qu’un avion utilisera durant un vol. Ce plan doit être fourni aux autorités réglementaires avant le décollage et mis à jour durant le vol L’augmentation du coût du carburant rend cette décision encore plus importante. Les nouvelles politiques qui donnent plus de flexibilité de choix de route et les nouveaux systèmes d’information qui donnent accès à de l’information météo plus complète et plus à jour ouvrent la possibilité de gains de productivité pour les transporteurs aériens. L’objectif de ce projet est de développer des systèmes pour prendre les meilleures décisions en profitant de cette nouvelle flexibilité et de cette nouvelle information. Les vols s’effectuent dans un espace à quatre dimensions, la longitude, la latitude, l’altitude et le temps. L’optimisation des plans de vol dans cet espace non homogène avec des obstacles et les performances des avions variant selon des fonctions non linéaires et non convexes de l’altitude, de la température, du vent, du poids du carburant restant, est un problème très difficile. Nous proposons de modéliser cet espace comme un réseau où les nœuds sont des points dans l’espace et le temps, les arcs des déplacements pertinents entre ces points. Les chemins dans ce réseau sont des plans de vol possibles et le chemin de coût minimum obtenu par programmation dynamique est le meilleur plan de vol.