Airports in Urban Networks - 2014

Le STAC a organisé, sous l’égide de la DGAC, une conférence associée au TRA 2014 qui s'est déroulée les 15 et 16 avril 2014 au CNIT de Paris-la Défense.

Cette conférence « Airports in Urban Networks - 2014 » avait pour thème l’inscription de l’aéroport dans le tissu urbain en abordant les problèmes d’environnement, de lien avec la cité, de capacité, de gestion de crises, de contraintes d’environnement et de gestion d’infrastructures.

Son comité scientifique se composait de représentants de la DGAC, des aéroports européens, d’EUROCONTROL et de partenaires privés.


META-CDM : Multimodal, Efficient Transportation in Airports and Collaborative Decision Making

Les crises affectant le système du transport aérien (évènements météorologiques, éruptions volcaniques, grèves) se révèlent non seulement coûteuses pour celui-ci mais également pour la société dans son ensemble. Si les compagnies aériennes parviennent progressivement à réduire les irrégularités de leurs opérations grâce à des procédures telles que celles liées au A-CDM (Airport Collaborative Decision Making), le voyage porte-à-porte des passagers aériens continue à être fortement impacté et peut ainsi être vécu par eux comme une désagréable expérience.

L’objectif du projet Meta-CDM (Multimodal, Efficient Transportation in Airports and Collaborative Decision Making) est d’étudier comment le CDM pourrait être amélioré pour permettre de minimiser l’impact des perturbations importantes.

Dans cet article, après avoir analysé des évènements perturbateurs passés, sont étudiés les liens entre les différents modes de transport en situation de crise ainsi que les métriques passagers qui pourraient être utilisés pour mesurer les performances d’un concept CDM étendu.


Passenger Management by Prioritisation

En utilisant la zone d'enregistrement d'un aéroport générique à titre d’exemple, les enquêtes ont été menées pour savoir si - et si oui, comment - les accords opérationnels entre les deux différents responsables du processus ont un effet sur la progression de la circulation.

À cet effet, la hiérarchisation individuelle des passagers entre en ligne de compte pour déterminer si une personne est traitée en priorité au point de contrôle de sécurité commun en tant qu’infrastructure critique. La répartition des groupes de statut s’effectue dans le modèle au contrôle de la carte d'embarquement. À la place de l’appartenance à une classe de réservation ou à un programme de bonus Frequent Flyer, les aspects de la circulation devraient maintenant plutôt être déterminants dans l'octroi de priorités.

Les enquêtes ont été réalisées à l'aide d'une simulation en temps rapide microscopique. Selon l'utilisation des capacités, diverses stratégies s’imposent afin de maximiser le nombre de passagers qui peuvent effectivement atteindre leur vol.


Boom of Airport Capacity Based on Wake-vortex Hazards Mitigation Sensors and Systems

Sur les aéroports, l’exploitation de la piste au décollage et à l’atterrissage est le facteur de limitation pour la capacité globale ; spécifiquement à cause des séparations OACI relatives aux tourbillons de sillage, fixes et excessivement conservatrices. Les tourbillons de sillage peuvent habituellement se dissiper rapidement transportés par le vent de travers et détruits par la turbulence naturelle de l’atmosphère, mais les séparations actuelles sont fixes et ne prennent pas en compte ces conditions météorologiques. En effet, pour des raisons de sécurité, la plupart des aéroports utilise des séparations conservatrices ; l'intervalle entre avions s’établissant souvent à plusieurs minutes.

Cependant, dans les systèmes futurs, il est envisagé d’utiliser les données de vent précises et les mesures directes des tourbillons de sillage grâce à des senseurs radar et lidar, permettant de mettre en place des séparations réduites, en particulier quand les conditions atmosphériques sont stables et favorables. Selon le volume de trafic, ces ajustements peuvent produire des gains de capacité, qui ont un avantage économique important pour l’aéroport.

Cet article présente les développements d'un système de gestion dynamique des séparations dans le cadre du programme de recherche ATM européen SESAR et de l’étude technologique complémentaire UFO (Ultra-FastwindsensOrs for wake-vortex hazards mitigation) financée parle programme européen FP7.


Managing Uncertainty at Airports Ground Handling

Dans cette communication, le problème de l’organisation de la gestion des opérations d’escale dans les aéroports est traité avec pour but d'améliorer le service des aéronefs à l'arrivée et au départ tout en prenant en compte le coût d'exploitation des flottes de services au sol. La complexité du problème considéré, ainsi que des considérations opérationnelles, conduisent à proposer une structure de gestion décentralisée en ligne où la criticité de chaque demande de service par un avion est évaluée en utilisant un formalisme flou.

Après avoir détaillé le mécanisme de collaboration proposée entre les gestionnaires des opérations d’escale, les compagnies aériennes et les autorités aéroportuaires, une approche heuristique est proposée pour résoudre chaque problème d'affectation de flotte. Une étude de cas considérant un grand aéroport est traitée.


Contribution of viscoelasticity in the dynamic simulation of HWD tests for flexible pavement assessment

La modélisation d’une structure multicouche axisymétrique est présentée dans cet article. Elle permet la simulation du comportement dynamique d'une chaussée souple aéronautique sous l’effet d’un chargement avec un appareil d’auscultation non destructif : le Heavy Weight Deflectometer (HWD).

Le comportement mécanique du revêtement est modélisé par un modèle viscoélastique qui correspond au modèle rhéologique Huet-Sayegh. Grâce à ce modèle dynamique l’apport du comportement viscoélastique des matériaux bitumineux est démontré.


A new mechanistic design procedure for flexible airfield pavements

Les méthodes de dimensionnement des chaussées basées sur des principes empiriques ont montré leurs limites, en particulier en ce qui concerne la caractérisation des matériaux ainsi que la prise en considération des nouvelles configurations de trains d’atterrissage.

La tendance actuelle est à l’utilisation de nouvelles méthodes basées sur des approches mécanistiques ; de telles méthodes sont appliquées dans le domaine routier depuis plus de 30 ans en France. Pour les chaussées aéronautiques, le Service technique de l’aviation civile a développé et mis à disposition en 2013 une méthode basée sur ces principes.

La procédure intègre une description précise de la structure de chaussée et des chargements à l’aide de différents paramètres, ce qui permet une optimisation des dimensionnements. Cet article a pour but principal de décrire les différentes étapes de calcul implémentées dans cette nouvelle méthode ; cette description est illustrée par un exemple d’application.

Le perfectionnement à long terme de cette procédure de dimensionnement sera proposé dans le futur à l’aide d’expérimentations ainsi que du recueil de différents retours d’expérience.


Modelling of water flow and prediction of water depth on runways

L’adhérence des pistes aéronautiques peut être fortement réduite en présence d’eau. De fortes hauteurs d’eau peuvent provoquer l’aquaplanage, réduisant l’adhérence à zéro. Afin de garantir la sécurité des opérations aériennes, les équipages doivent être informés de l’état de surface des pistes.

En présence d’eau, les performances des avions sont calculées à partir de la hauteur d’eau et de la surface contaminée. Cependant, évaluer une hauteur d’eau et une surface contaminée sur toute la longueur et la largeur de la piste est particulièrement délicat en raison de l’absence d’outils et de méthodes, mais également de la rapidité de l’évolution du phénomène.

Cet article présente une méthode et un outil développé pour répondre à cette difficulté. Un modèle routier a été adapté afin de modéliser les lignes d’écoulement sur une piste à partir de ses caractéristiques géométriques et de surface, et de prédire les hauteurs d’eau pendant les épisodes pluvieux.

L’outil développé dans le cadre de ce projet permet d’alerter le superviseur de piste sur le moment et le lieu où l’accumulation d’eau devient dangereuse.


Modelling of aircraft braking coefficient from IMAG friction measurements

Les performances de freinage des avions sont fortement dépendantes de l’état de surface des pistes, qui peut être sévèrement dégradé lorsque les conditions météorologiques sont mauvaises. Les appareils de mesure du frottement sont largement utilisés pour caractériser cet état de surface.

Afin de pouvoir fournir aux équipages des informations pertinentes pour calculer leurs performances opérationnelles, les résultats obtenus par les appareils de mesure du frottement doivent être représentatifs des coefficients de frottement des avions. Cependant, les résultats des mesures de frottement sont dépendants de la vitesse, de la masse,de la charge, des dimensions et de la pression de gonflage des pneumatiques… L’effet d’échelle existant entre les appareils de mesure du frottement et les avions explique que le coefficient de frottement mesuré soit différent de celui ressenti par les avions.

Cet article présente une méthode qui a pour objectif de résoudre ce problème d’échelle, afin de rendre plus fiable la prévision des coefficients de frottement des avions à partir des mesures des appareils au sol. Les travaux s’appuient sur le modèle ESDU, qui est une référence reconnue. L’objectif est d’ajuster – à l’aide du modèle – les coefficients de frottement mesurés aux caractéristiques des avions telles que la vitesse, la masse et la pression des pneumatiques. Cette approche s’appuie sur l’utilisation de l’appareil de mesure IMAG et est testée sur les résultats du JWRFMP.


Integrating human factors in airport passenger security checkpoints : A decision aiding analysis of structural incoherencies

Notre étude s’attache à faire évoluer un modèle monolithique (« une-taille-pour-tous ») de filtrage aéroportuaire. Pour ce faire, nous examinons les interactions entre passagers et agents de sûreté (PAX-ADS) au poste d’inspection filtrage.

L’originalité de l’étude réside dans l’intégration de la rationalité procédurale (Intelligence, Conception, Choix, Revue) d’Herbert Simon (1977) et du Processus d’Aide à la Décision d’Alexis Tsoukiàs (2007). La méthode de l’étude a été validée au travers d’une série d’études ethnométhodologiques et statistiques sur le terrain. Les résultats qui s’ensuivent mettent en lumière sept incohérences dans le fonctionnement de nombreux postes d’inspection filtrage.

Dans ce contexte nous proposons trois recommandations concernant l’encapacitation des agents de sûreté, l’engagement des passagers et l’accroissement de la construction de sens à travers des principaux indicateurs de performances.


Steering of passenger handling processes in an airport terminal

L'article décrit le développement d'un concept qui donne la possibilité de surveiller et de piloter les processus de traitement dans un terminal. Avec le temps de rotation à l’esprit, l'arrivée ponctuelle des passagers à la porte d’embarquement comme variable de commande de niveau supérieur est au point. Le concept développé avec la méthodologie associée est démontré sur l'exemple d'une simulation de scénarios définis. À côté de l'opération normale, les situations d'irrégularités typiques sont comprises dans les développements des scénarios.

Le développement futur dans le domaine de l’assistance des passagers est également pris en compte. Les paramètres seront préparés pour le développement du concept et de la méthodologie associée, permettant l'évaluation de la situation dans les différentes stations de traitement. Ensuite, les valeurs de données seront attribuées sous la forme d'un niveau de service (Level of Service, LOS). Le Level of Service fournit l'évaluation fondée sur la qualité de l’assistance des passagers. Sur la base de la description de l'algorithme mis au point et de la mise en œuvre dans un outil de pilotage.

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  • Assessing air traffic noise around airports : a fuzzy approach

    Cette communication traite du problème de l'évaluation de l'impact du bruit des activités aéroportuaires sur les communautés environnantes. L'objectif de cette étude est de fournir un outil pour prédire l'impact du bruit résultant de la modification des schémas de trafic aérien en raison non seulement de l'augmentation possible du trafic, mais aussi des modifications des procédures et des pistes de décollage et d’atterrissage.

    C'est une opinion générale que pour apprécier avec précision l'impact du bruit aéroportuaire sur les populations, le bruit ne peut être représenté seulement par un indice de bruit global et les zones de niveau de bruit correspondantes. La perception du bruit du trafic aérien à proximité des aéroports est très subjective et dépend de nombreux autres paramètres souvent caractérisant les activités au voisinage de l'aéroport.

    Donc, dans cet article, la modélisation floue est utilisée pour générer d’une part des informations de trafic et d’autre part une cartographie des activités locales, une évaluation quantitative de l'impact du bruit à différents endroits autour d'un aéroport. Cela permettra d'identifier les points critiques en ce qui concerne le bruit, ainsi que d'effectuer des études d'analyse de sensibilité lorsque l'on compare différents scénarios de trafic.


    Health effects of aircraft noise near three French airports: results from the pilot epidemiological study of the DEBATS research program

    DEBATS est un programme de recherche en cours (2011-2018) qui vise à caractériser les relations entre l'exposition au bruit des avions et l'état de santé de la population riveraine de trois aéroports français : Paris-Charles de Gaulle, Toulouse-Blagnac et Lyon-Saint-Exupéry. Il inclut :

    Une étude pilote a été menée en 2011 afin de tester et de valider le protocole sur 100 riverains de l'aéroport de Paris-Charles de Gaulle. Les résultats de cette étude pilote sont présentés et discutés.


    Airports and climate change: identifying the risks and building resilience

    Les impacts du changement climatique incluent l'élévation du niveau de la mer, des températures plus élevées et une augmentation de phénomènes météorologiques extrêmes. Cela crée à la fois un risque opérationnel et un risque économique pour l'aviation européenne. En raison de leur infrastructure fixe et de leur vulnérabilité aux intempéries, les aéroports sont particulièrement exposés à ces risques.

    Une nouvelle analyse d'EUROCONTROL, l'organisation européenne pour la sécurité de la navigation aérienne, explique quels sont les impacts attendus, quand ils pourraient arriver et comment ils pourraient être réduit. Le document présente également les résultats d'une consultation avec les parties prenantes de l'aviation européenne afin de déterminer si l'industrie considère maintenant que les mesures d'adaptation sont nécessaires, et les actions qu'ils prennent. Ce travail fait partie de l’étude Challenges of Growth 2013.


    An approach to study concepts for conflict free direct arrival and departure trajectories to and from an airport using realistic traffic patterns

    L'étude développe les éléments d'un concept d'opérations aériennes pour les arrivées et les départs dans la zone terminale de gestion du trafic (TMA), basée sur les trajectoires optimales et sur des mécanismes de séparations individuelles basés sur les trajectoires. Les éléments de base sont mis en œuvre par simulation pour évaluer la faisabilité et les coûts associés et ceci afin de montrer les limites et les travaux supplémentaires exigés pour le développement futur du concept.

    Le cœur du concept est d'autoriser les routes les plus directes possibles à l´arrivée et au départ d'un aéroport. Les conflits entre les vols départ et arrivée sont résolus par la fixation d'une contrainte d'altitude ou de vol en palier pour les départs.

    Le concept a été mis en œuvre pour deux aéroports génériques et avec les routes aériennes correspondantes. Les résultats montrent que le concept est réalisable dans les exemples génériques et les coûts correspondants sont évalués.


    Intermodal Augmented Scheduling

    La planification intermodale généralisée encadre un concept pour la recherche des interdépendances et interactions entre la planification et l'exécution des principes de comodalité du point de vue des propriétaires d'infrastructures et des utilisateurs. Il met l'accent sur un aéroport générique comme une interface complexe entre les différents modes de transport, notamment entre le transport aérien et les transporteurs terrestres.


    Page modifiée le 5 juin 2014