Validation du concept SESAR

• Dates : 2007 - 2008
• Partenaires du projet : ALTICODE
• Objectif  : L'objectif du projet est d'amorcer la validation du concept opérationnel SESAR pour le déploiement à moyen terme (2020).
• Résultats  : Les documents produits sont consultables à l’adresse suivante : http://www.episode3.aero/

Episode 3 (EP3) est un projet financé par le 6ème Programme Cadre de Recherche et Développement (PCRD) de la Commission européenne. Il est coordonné par le Centre expérimental d’Eurocontrol (Brétigny sur Orge, France) dans le cadre son programme de recherche à moyen terme.
M3 Systems soutient Eurocontrol dans le cadre de la préparation des activités de validation du concept SESAR. Ce travail préparatoire consiste en une description raffinée du concept s’appuyant sur des méthodes de formalisation conceptuelle reconnues. La modélisation structurée et l’analyse systémique des éléments conceptuels à un niveau suffisamment bas doit permettre de délimiter le périmètre des différentes activités de validation et de définir précisément leur contenu.
M3 SYSTEMS a participé activement à la modélisation structurée des processus opérationnels de gestion du trafic aérien, depuis la phase de planification jusqu’à la phase d’exécution. Ces processus précisant les acteurs impliqués, les entrées/sorties, les événements déclenchant et les cas d’utilisation, ont été utilisés pour analyser et mesurer l’impact du concept opérationnel SESAR et pour préparer les scénarios de validation.

Etude sur la performance du système de régulation ATFM

• Dates : 2005 - 2009

La PRU (Performance Review Unit) analyse chaque année les performances de la gestion du trafic aérien en Europe, elle a constaté que certaines régulations, posées lorsque la demande est proche de la capacité avaient un impact très faible sur la fluidité du trafic aérien et généraient des retards inutiles.
Dans ce contexte, Eurocontrol a demandé à M3 Systems d’évaluer les performances de l’outil de régulation ATFCM (CFMU) du point de vue opérationnel et technique, d’identifier les différents facteurs qui pourraient rendre compte des limitations du système et de proposer des recommandations opérationnelles d’utilisation du CFMU afin de pourvoir agir sur ces facteurs limitants et d’optimiser la performance du système.

Pour répondre aux attentes de l’étude, l’équipe de M3 Systems a dans un premier temps interviewé les utilisateurs opérationnels du système. Ceux-ci ont déclaré que l’outil était utilisé non seulement pour lisser les flux horaires – son but premier - mais aussi pour réduire les surcharges ponctuelles de trafic qui apparaissent pendant de courtes périodes et pour améliorer la prédictibilité du trafic même si un problème de surcharge n’est a priori pas détecté.
Afin de vérifier ce qui est constaté de manière opérationnelle, des indicateurs de performance ont été mis au point, chacun mesurant la capacité du système à répondre à un objectif opérationnel particulier. Des simulations ont été réalisées, afin de comparer les données expérimentales provenant des plans de vol archivés (vision statique) avec le trafic tel qu’il s’est déroulé au long le la journée (vision dynamique). Les indicateurs développés ont pu ainsi être appliqués sur un échantillon de trafic.
A partir de ces indicateurs et de ces simulations, un certain nombre de recommandations et de conclusions ont été établies.

Pour que la performance du CFMU soit optimale, il faut veiller à:

1. ajuster la durée de la régulation afin de laisser le temps au système de traiter correctement l’excès de trafic.
2. poser ou modifier une régulation « juste à temps »: Si la régulation est posée trop tôt, la vision future du trafic n’est pas assez précise, et si le système est sollicité trop tard, il n’a pas suffisamment de temps pour réagir de manière optimale.

Continuous Descent Approach

• Dates : 2008
• Partenaires du projet : ONERA, ENAC, CGx AERO in SYS

Dans le cadre du programme IESTA, l’ONERA en partenariat avec l’ENAC, CGx AERO in SYS et M3 SYSTEMS, a lancé un projet d’évaluation des bénéfices environnementaux apportés par les approches innovantes et d’évaluation des impacts opérationnels sur le contrôle du trafic aérien.
http://www.onera.fr/iesta/index.php

Les outils de modélisation & simulation de l’ONERA (IESTA) et de l’ENAC (SCANSIM) ont été mis en œuvre pour mesurer les nuisances sonores et les émissions chimiques (IESTA) et pour mesurer les impacts opérationnels sur les contrôleurs aériens (SCANSIM).
M3 SYSTEMS est intervenu à plusieurs niveaux :

1. Tout d’abord en rédigeant une note sur les Approches conventionnelles existantes (B-RNAV, P-RNAV, ...) et les Approches innovantes (GNSS EGNOS, décalés, courbes, CDA, …).
2. Ensuite en conduisant une analyse des CDA en adoptant différents points de vue (Pilote, ATC, Compagnie aérienne, …) pour identifier les besoins d’évaluation et les indicateurs de performance à mesurer (charge de travail ATC, capacité aéroport, bruit, émission NO, …).
3. En participant activement à la construction de scénarios d’évaluation sur les simulateurs et à l’analyse des résultats avec les partenaires du projet.

Les expérimentations ont apporté un éclairage intéressant sur l’impact des CDA sur la capacité aéroportuaire, la charge de travail coté contrôleur, le besoin d’anticipation de la séquence arrivée et de vérifier les gains en consommation de carburant sur un vol et sur une flotte d’avions, mais aussi de quantifier les gains sur les nuisances sonores et les émissions chimiques.

Stripping Electronique sur les aéroports parisiens

• Dates : 2008-2009
• Partenaires du projet : AKKA IS

Les contrôleurs aériens des Approches Parisiennes surveillent quotidiennement plus de 2000 mouvements d’avions au départ et à l’arrivée des aéroports de Roissy Charles de Gaulle, d’Orly et du Bourget. Ce nombre de mouvements ne cesse d’augmenter d’année en année et pour garantir la sécurité des vols, la DGAC/DSNA améliore constamment le dispositif organisationnel du contrôle aérien et rénove régulièrement les moyens techniques à disposition. Dans le cadre de cette amélioration constante, la DSNA a décidé de remplacer les strips papier des Vigies Parisiennes par des strips électroniques pour présenter des informations réactualisées du trafic aérien en cours et à venir.

La cible de cette modernisation est spécifique : il s’agit des positions tactiques des tours de contrôle des aéroports français au potentiel le plus important : Paris/CDG, puis éventuellement les autres plus grands terrains français. Ces strips électroniques (IHM tactiles), hier encore à l’étude dans les laboratoires, promettent de surpasser un des outils emblématiques du contrôle du trafic aérien – le strip papier dont l’emploi devient inadapté. L’assistance M3 SYSTEMS prend différentes formes : 1.Une assistance métier pour comprendre les attentes des contrôleurs aériens, exprimer le contexte métier, identifier les impacts et formuler les exigences sur les nouvelles procédures de contrôle et sur l’outil, 2.Une assistance méthodologique pour faciliter la capture, l’expression, la gestion (notamment la traçabilité) et le développement des exigences. Le tout aboutissant à la production d’un cahier des charges pour acheter un « produit sur étagère ».

Cahier des charges du système technique Stripping électronique. Référentiel métier centré sur la problématique de gestion des vols au départ et à l’arrivée à Roissy CDG

Gestion des flux de trafic

• Dates : 2007-2009
• Partenaires du projet : ALG

L’ATFCM (Air Traffic Flow and Capacity Management) est une des fonctions clef du système ATM (Air Traffic Management) en Europe: son rôle est de protéger les contrôleurs contre les surcharges de trafic. Pour cela, le système ATFCM a recours aux régulations, qui sont des outils permettant de réguler des flux particuliers sur un secteur donné en limitant le taux d’entrée par heure. Ainsi, tous les vols devant entrer dans le volume de trafic régulé pendant la période de régulation se voient allouer un créneau de décollage qui se traduit par un retard pour la compagnie (ATFM delay). Lorsqu’une compagnie ne peut pas respecter son créneau, elle est tenue d’en informer le CFMU en mettant à jour son plan de vol, afin qu’un nouveau créneau de décollage soit calculé, en cohérence avec l’heure de départ nouvellement estimée. Le projet ABCD d’une durée de trois ans vise à spécifier, prototyper et valider auprès d’une compagnie régionale ou low-cost un outil d’aide à la gestion des plans de vols. L’outil ABCD propose d’améliorer la prédictibilité du trafic en liant des plans de vols exécutés par un même avion, grâce à l’identifiant de l’avion. ABCD permettrait donc à une compagnie aérienne d’avoir une meilleure vision de ses opérations, mais aussi de mieux anticiper ses retards réactifs, c’est-à-dire les retards dus à une arrivée tardive de l’avion précédent, et de notifier au plus tôt à la CFMU les non-respects de créneaux.

La première partie du projet a montré au travers d’interviews et d’analyses statistiques que l’implémentation d’ABCD pouvait apporter des bénéfices aux différents acteurs de l’ATM (compagnies, CFMU, aéroport). La seconde partie du projet vise d’une part à réaliser une Analyse Coût Bénéfice grâce à des simulations, et d’autre part à spécifier et définir un prototype de l’outil.

Etude d’impact, CBD et spécifications:

• « Prototype opérationnel déployé chez AIR NOSTRUM - filiale IBERIA » (www.eurocontrol.int)