Groupe d’études et de recherche en analyse des décisions

G-2015-111

Solving the air conflict resolution problem under uncertainty as an iterative bi-objective mixed integer linear program

, , , et

Cet article traite la prise en compte d'incertitudes lors de la résolution de conflits. Plus particulièrement, nous considérons les incertitudes dues aux erreurs de prévisions météorologiques sur le vent, ainsi que les erreurs de mesure de la vitesse venant de la connaissance incomplète des paramètres physiques des avions. Nous introduisons également un nouveau type d'incertitudes : le délai dû aux communications entre le contrôleur et les pilotes. Ces perturbations induisent une erreur longitudinale sur la trajectoire des avions que nous quantifions, afin d'établir une formule analytique de la probabilité de conflit entre chaque paire d'avions. Nous abordons ensuite le problème de résolution de conflits sous un angle bi-objectif. Pour ce faire, nous considérons un critère économique correspondant à la consommation de carburant pour exécuter les manœuvres, ainsi qu'un critère de sécurité décrit par l'espérance du nombre de conflits. Nous présentons ensuite une méthode itérative permettant de générer un ensemble de solutions approximant le front de Pareto du problème. Cette approche est innovante car elle nous permet d'avoir une approche bi-objectif du problème de résolution de conflits, ce qui correspond plus à la nature intrinsèque du problème, et elle permet de fournir au contrôleur un ensemble de solutions. Ce dernier point est le plus pertinent car la notion d'optimalité est discutable en résolution de conflits à cause de l'existence de plusieurs "bonnes solutions" proches de la solution optimale, et il peut être intéressant de laisser au contrôleur des options dans sa prise de décision. En moyenne, 6 solutions sont générées en moins de 3 minutes pour des instances ayant jusqu'à 35 avions.

, 25 pages