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Grant: Collaborative Research and Development Grants

École Polytechnique de Montréal

$148,000.00

Optimisation des trajectoires aériennes

FY 2015-16

Summary
Les objectifs principaux de ce projet sont les suivants : 1. Développer une méthode numérique pour calculer une trajectoire optimale en prenant en compte de façon précise les coûts de carburant; 2. Développer une méthode numérique rapide pour mettre à jour un plan de vol en cours d'opération et une procédure d'optimisation pour déterminer, lorsque possible, le moment optimal pour faire cette mise à jour; 3. Développer une méthode d'optimisation pour gérer le trafic aérien en minimisant les coûts des transporteurs avec un objectif d'équité entre les compagnies; 4. Développer des systèmes de simulation pour certains types d'avion. Pour les objectifs 1 et 2, nous proposons de calculer la trajectoire optimale en appliquant un algorithme de plus court chemin sur un réseau obtenu selon une discrétisation de l'espace (celle des données météorologiques). Le coût d'un arc est calculé en résolvant un système d'équations différentielles. Lors d'une mise à jour, le calcul d'un nouveau plan de vol doit être rapide comparativement à la planification et, en plus, on doit tenir compte de la masse du carburant à bord alors que celle-ci est une variable en planification. Pour l'objectif 3, des modèles en nombres entiers seront proposés. La nouveauté sera la prise en compte des coûts de carburant engendrés par les changements de trajectoire et l'objectif d'équité. Pour l'objectif 4, il faudra développer les fonctions de calcul donnant la réaction de l'avion aux actions de pilotage et construire des environnements de simulation correspondant à des conditions réelles.
Program
Collaborative Research and Development Grants
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data

As published

Application id
447042-2013
Name nom
Soumis, François
Department département
Mathématiques et génie industriel
Organization id
64
Institution établissement
École Polytechnique de Montréal
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2015
Competition year année de concours
2013
Award amount
148000
Program id
CRDPJ
Program name en
Collaborative Research and Development Grants
Program name fr
Subventions de recherche et développement coopérative
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
520
Area of application group en
Manufacturing processes and products
Area of application group fr
Procédés et produits industriels
Area of application en
Production and operations management
Area of application fr
Production et gestion des opérations
Research subject code
2715
Research subject group en
Information technology
Research subject group fr
Technologie de l'information
Research subject en
Optimization
Research subject fr
Optimisation
Partie
3
Nb partie
4
Application title
Optimisation des trajectoires aériennes
Keyword
NSERC
Application summary
Les objectifs principaux de ce projet sont les suivants : 1. Développer une méthode numérique pour calculer une trajectoire optimale en prenant en compte de façon précise les coûts de carburant; 2. Développer une méthode numérique rapide pour mettre à jour un plan de vol en cours d'opération et une procédure d'optimisation pour déterminer, lorsque possible, le moment optimal pour faire cette mise à jour; 3. Développer une méthode d'optimisation pour gérer le trafic aérien en minimisant les coûts des transporteurs avec un objectif d'équité entre les compagnies; 4. Développer des systèmes de simulation pour certains types d'avion. Pour les objectifs 1 et 2, nous proposons de calculer la trajectoire optimale en appliquant un algorithme de plus court chemin sur un réseau obtenu selon une discrétisation de l'espace (celle des données météorologiques). Le coût d'un arc est calculé en résolvant un système d'équations différentielles. Lors d'une mise à jour, le calcul d'un nouveau plan de vol doit être rapide comparativement à la planification et, en plus, on doit tenir compte de la masse du carburant à bord alors que celle-ci est une variable en planification. Pour l'objectif 3, des modèles en nombres entiers seront proposés. La nouveauté sera la prise en compte des coûts de carburant engendrés par les changements de trajectoire et l'objectif d'équité. Pour l'objectif 4, il faudra développer les fonctions de calcul donnant la réaction de l'avion aux actions de pilotage et construire des environnements de simulation correspondant à des conditions réelles.