Contribution à la gestion optimale des créneaux horaires aéroportuaires

Contribution à la gestion optimale des créneaux horaires aéroportuaires

Description des aéroports du Sénégal Un aéroport est composé de deux organes à savoir : 

1.L’aire des mouvements des avions, il s’agit d’une surface réservée aux mouvements des avions et les stationnements. 2. L’aérogare passager, c’est le bâtiment du processus administratif et technique qui rend possible un transfert (vente de billets, enregistrement des passagers et de leurs bagages, contrôles réglementaires de police, douane et sûreté…). Il permet également le transfert de personnes et de leurs bagages, d’un mode de transport terrestre vers un autre aérien et réciproquement. 

 Configuration de l’AILSS de Dakar 

L’ancien aéroport International Léopold-Sédar-Senghor de Dakar est situé à proximité du village de Yoff, commune située au nord-ouest de la capitale Dakar (code AITA : DKR. code OACI : GOOY). 

 Configuration de l’aire des mouvements 

L’aire de mouvement de l’aéroport de Dakar est composée de plusieurs maillons dont les principaux sont : 1. La piste, elle sert à la fois à l’atterrissage et au décollage. Nous distinguons deux pistes qui ne sont pas utilisables en même temps : – une grande piste qui mesure 3490 mètres ; – une petite piste qui mesure 1500 mètres. 

 DESCRIPTION DES AÉROPORTS DU SÉNÉGAL

Figure 2.1 – Configuration de l’aire de mouvement de l’aéroport de Dakar 2. La grande piste a un seul bexcel d’accé, c’est-à-dire une seule voie qui la rélie avec le tarmac, comme l’indique la figure 2.1 et quatre autres taxiways qui la relient avec les aires de stationnement destinées aux avions, aux véhicules de services et de secours qu’on peut citer ci-dessous : – Taxiways Papa ; – Taxiways Tango ; – Taxiways Sierra ; – Taxiways Delta. Selon la configuration de l’aéroport de Dakar, l’arrivée d’un avion nécessite un trajet qu’il doit effectuer entre la piste et le parking de stationnement. Un véhicule spécial (dit follow-me) peut venir précéder l’avion pour le guider jusqu’au tarmac. – Les aires de stationnement sont les aires de la plate-forme aéroportuaire destinée à recevoir les avions pendant l’embarquement ou le débarquement des passagers, de la poste ou du fret, pendant le ravitaillement en carburant, le stationnement au repos et l’entretien. Nous distinguons deux parkings ou postes de stationnements à l’aéroport de Dakar : – Le parking civil de l’Aéroport de Dakar, qui s’étend sur une aire de 1000m de long et 140m de large, dispose de deux couloirs de stationnements : le premier couloir allant de J1 → J14 et le second couloir allant de G15 → G29. Pour la bonne gestion du terminal, les contrôleurs dirigent les arrivées vers les couloirs en fonction des disponibilités et de la taille de l’avion. – Le parking militaire est réservé à l’armée de l’air.

DESCRIPTION DES AÉROPORTS DU SÉNÉGAL 

La figure (2.2) ci-dessous est une vue aérienne de l’ancien aéroport international Léopold-Sédar-Sengohr. Figure 2.2 – Aéroport LSS de Dakar 2

 Configuration de l’aérogare 

La Convention de Chicago stipule que chaque État contractant adoptera des mesures pour que les passagers à l’arrivée ou au départ de vols de transport aérien commercial et leurs bagages de cabine soient soumis à une inspection/filtrage après le débarquement dans un aéronef d’une zone de sûreté à accès réglementé afin de lutter efficacement contre les actes illicites L’aérogare passager s’étend sur une superficie de 800ha, répartie en plusieurs Figure 2.3 – Terminal passager de l’Aéroport LSS salles indépendamment : – la salle d’embarquement des passagers ; – la salle d’arrivée des passagers ; – la salle de VIP et salle de transit. Chacune de ces salles génère des besoins spécifiques en zones et en espaces : – Des zones de circulation des passagers et de leurs bagages ; – Des filtres (administratifs ou techniques, pour le passager ou leurs bagages) – Des espaces ou zones d’attente. L’aéroport est composé par des modules et des passerelles qui transforment le flux d’avions en flux de passagers et de bagage et/ou des frets. L’aérogare traite quatre types de flux de passagers, de bagages et du fret : – Le flux des arrivées des passagers et des bagages ; – Le flux des départs des passagers et des bagages ; – Le flux des passagers, des bagages et du fret en correspondance ; – Le flux des arrivées et des départs du fret. La limitation de la capacité d’utilisation de la piste principale, de même que la non fluidité de l’écoulement due à l’existence d’un seul Brexel d’accé constitue un frein au développement de l’actuel aéroport. Le trafic passagers et frêt estimé respectivement en 2020 à 3 000 000 et 54 000 tonnes du fait des nouvelles politiques touristiques et agricoles du gouvernement qui dépassent largement les capacités d’absorption de l’actuel aéroport (1 500 000 en terme de passagers) selon le site de la promotion des investissement du Sénégal [1]. Pour palier à tous ces manques, un nouveau aéroport est construit à 47 km de Dakar pour remplacer celui de Dakar. 2.2.2 Configuration de l’AIBD de Diass L’Aéroport International Blaise Diagne de Diass s’étend sur une superficie de 2600ha. Il est considéré comme l’un des plus grands projets initiés par l’État du Sénégal. Cet aéroport a pour objectif d’être l’un des plus grands aéroports de l’Afrique de l’Ouest. Il est situé dans le village de Diass, à 47 km au Sud-Est de Dakar (code IATA : AIBD. code OACI : GOBD). La construction de ce nouveau aéroport remplace l’aéroport de Dakar et permet de répondre d’ici 2025 aux prévisions de trafics tout en garantissant ses possibilités d’extension. Youssouf Ahamada Thèse de Doctorat Unique(UCAD)

 DESCRIPTION DES AÉROPORTS DU SÉNÉGAL 

 Configuration de l’aire de mouvement L’aire de mouvement de l’AIBD est composée de plusieurs maillons comme le montre la figure (2.4) dont les principaux sont : Figure 2.4 – Disposition de l’aire de mouvement de l’AIBD 1. La piste d’atterrissage et/ou de décollage qui est dimensionnée à 3500 m × 75m. Elle sert à la fois à l’atterrissage et au décollage toutefois, il existe une possibilité d’implanter deux pistes contrairement à l’aéroport de Dakar. 2. Sept voies de circulation qui se relient avec la piste d’envol, qui permettent d’optimiser l’utilisation de la piste. Elles lui donnent la possibilité d’enregistrer 80.000 mouvements d’avions par an contrairement à 30.000 mouvements d’avions de l’aéroport de Dakar. 3. Le parking avion ou les aires de stationnement pouvant accueillir près de 50 appareils contre 29 appareils pour l’aéroport de Dakar dont : 26 gros porteurs,6 petits et 18 avions de l’aviation générale. Plusieurs catégories d’avions atterrissent à l’aéroport International Blaise Diagne.

Configuration de l’Aérogare passagers de Diass

L’aérogare de l’AIBD est muni d’une superficie de 42000m2 répartie en un niveau arrivée et un niveau départ comme le montre la figure 2.5 et dont Youssouf Ahamada Thèse de Doctorat Unique(UCAD) 2.2. DESCRIPTION DES AÉROPORTS DU SÉNÉGAL 21 l’aménagement est constitué par : Figure 2.5 – Aéroport International Blaise Diagne – un pavillon présidentiel ; – un espace pour les pèlerins ; – une aérogare fret ; – une centrale des utilités ; – une station de lutte contre l’incendie ; – un atelier de maintenance. En terme de capacité, elle peut recevoir 3 000 000 passagers par an extensible par modules et 54.000 tonnes de volume de fret par an. Elle offre. 1. Les services offerts par l’aérogare passager sont les suivants : – le trafic passager et fret ; – des services commerciaux ; – un atelier de maintenance d’aéronefs ; – des complexes de stockage et de conservation de produits frais, catering, etc. 2. Un parking automobile pouvant accueillir prés de : – 700 voitures, 60 bus et 60 taxis. 

Fonctionnement des aéroports du Sénégal 

Le renforcement de la sécurité et de la sûreté en matière de transport aérien suppose la maîtrise de la météorologie qui est aussi un élément du Youssouf Ahamada Thèse de Doctorat Unique(UCAD) 2.2. DESCRIPTION DES AÉROPORTS DU SÉNÉGAL 22 dispositif sécuritaire tant au niveau des plate-formes aéroportuaires qu’au niveau des itinéraires empruntés par les aéronefs [10]. Pour des raisons de cohérence, d’efficacité et d’optimisation des ressources financières, le Sénégal a fusionné l’Agence Nationale de l’Aviation Civile du Sénégal (ANACS) et l’Agence Nationale de la Météorologie (ANAMS), par le décret 2011-1055 du 28 Juillet 2011 pour obtenir l’ANACIM (Agence Nationale de l’Aviation Civile et de la Météorologie). 2.2.3.1. Présentation de l’ANACIM L’Aviation Civile Mondiale et l’Organisation Mondiale de la Météorologie aspirent, chaque jour à renforcer davantage la sécurité pour accompagner son développement. C’est la raison pour laquelle l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI) a recommandé qu’un statut approprié soit conféré aux administrations nationales qui leur permettra d’assurer de manière adéquate leurs missions de supervision de la sécurité et de la sûreté de l’aviation civile. L’ANACIM est régi par deux organes à savoir : – le Conseil de Surveillance ; – la Direction Générale. L’ANACIM assure entre autres missions la supervision de la sécurité par l’élaboration d’une réglementation technique de l’aviation civile conformément aux normes de l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI). Elle est composée de quatre directions qui sont : – La Direction du Transport aérien (DTA) ; – La Direction de la Navigation Aérienne (DNA) ; – La Direction des Inspections Techniques (DIT) ; – La Direction des Ressources Humaines (DRH). Chaque direction est divisée en départements et services. La Direction du Transport Aérien se charge : – d’établir les prévisions, à court, à moyen et à long terme, en matière de mouvements d’avions, de trafic de passagers et de trafic de fret ; – d’élaborer les textes législatifs et réglementaires en matière de transport aérien en vertu des accords et conventions dont le Sénégal fait partie ; – d’approuver les méthodes de préparation et d’exécution des vols. Youssouf Ahamada Thèse de Doctorat Unique(UCAD) Pour assurer ces missions de manière efficace, l’ANACIM collabore avec plusieurs autres agences telles que l’ASECNA et l’ADS. 2.2.3.2. Présentation de l’ASECNA L’ASECNA est chargée de la réalisation et de la gestion des installations et services qui ont pour objet la transmission des messages techniques et de trafic, le guidage des aéronefs, le contrôle de la circulation aérienne, les informations en vol, la prévision et la transmission des informations dans le domaine météorologique aussi bien pour la circulation en route que pour l’approche et l’atterrissage sur les aérodromes communautaires. C’est au niveau de la tour de contrôle qui ce dernier se positionne. La tour de contrôle est l’organe le plus visible de toute la chaîne dédiée au contrôle aérien. C’est à partir d’elle que les aiguilleurs du ciel opèrent pour guider les avions dans les phases du vol liées au survol de l’aéroport. Nous distinguons trois sortes de contrôle : 1. le contrôle en route géré par le CNRA (Centre Régional de la Navigation Aérienne), instructions pour les vols en route ; 2. le contrôle d’approche, instructions pour les phases finales d’approche et délivrance de l’autorisation d’atterrir, délivrance de l’autorisation de décollage ; 3. le contrôle d’aérodrome, instructions pour rejoindre le couloir aérien défini dans le plan de vol de l’avion. Ils font atterrir les avions sur les pistes dans le sens contraire des vents dominants. Une manière de leur faire profiter des courants aériens qui vont faciliter le décollage et améliorer le freinage lors de l’atterrissage.

Table des matières

Dédicace
Remerciements
Résumé
Abstract
Abréviations et Notations
Liste des tableaux
Table des figues
1 Introduction général
1.1 Contexte général
1.2 Problématique
1.3 Objectifs
1.4 Etat de l’art .
1.4.1 Travaux relatifs à la capacité aéroportuaire
1.4.2 Travaux relatifs à l’attribution des créneaux
1.4.3 Travaux relatifs à l’échange combinatoire des créneaux 11
1.5 Plan de la Thèse
I Facteurs influençant les créneaux horaires
2 Configuration des aéroports du Sénégal
2.1 Introduction
2.2 Description des aéroports du Sénégal
2.2.1 Configuration de l’AILSS de Dakar
2.2.2 Configuration de l’AIBD de Diass
2.2.3 Fonctionnement des aéroports du Sénégal
2.2.4 Système général d’une plate-forme aéroportuaire
2.3 Capacité aéroportuaire
2.3.1 Capacité de l’aire des mouvements
2.3.2 Capacité d’un terminal passager
2.3.3 Relation entre les sous-capacités d’un aéroport
2.4 Droits de trafic .
2.5 Description des créneaux horaires
2.5.1 Objectif des créneau
2.5.2 Règles d’attribution des créneaux
2.5.3 Facteurs d’attribution des créneaux
2.6 Conclusion
3 Notions générales d’optimisation
3.1 Introduction
3.2 Programmation Linéaire en Nombre Entier (PLNE)
3.2.1 Programmation linéaire
3.2.2 Programmation linéaire en nombres entiers
3.3 Modélisation d’un PLNE
3.4 Méthode de résolution
3.4.1 Méthode de séparation et évaluation (Branch and Bound)
3.4.2 Méthodes de coupes de Gomory
3.5 Programmation Dynamique (PD)
3.5.1 Principe de Bellm
3.5.2 Avantage du principe de Bellman
3.6 Conclusion
4 Modélisation et résolution des problèmes d’attribution des capacités
4.1 Introduction
4.2 Quelque modèles existants des sous-capacités
4.2.1 Optimisation des postes de stationnements
4.2.2 Optimisation de la capacité d’une piste
4.2.3 Optimisation de la capacité du terminal passager
4.3 Optimisation de la capacité aéroportuaire
4.3.1 Modélisation et résolution par la PLNE
4.3.2 Modélisation et résolution par la PD
4.4 Algorithme de résolution
4.5 Application du modèle à l’AILSS
4.5.1 Données utilisées
4.5.2 Résultats de l’expérimentation et Interprétation
4.6 Conclusion
II Gestion optimale des créneaux aéroportuaires
5 Optimisation des créneaux d’aéroport pour la gestion du
trafic aérien
5.1 Introduction
5.2 Système d’attribution des créneaux
5.2.1 Règles d’attribution des créneaux
5.2.2 Contraintes de limitations des créneaux
5.3 Gestion optimale des créneaux
5.3.1 Modèle d’affectation dans les périodes
5.3.2 Modèle d’ordonnancement dans les périodes
5.4 Algorithmes de résolutions .
5.4.1 Algorithme pour le problème d’affectation
5.4.2 Algorithme pour le problème d’ordonnancement
5.5 Application du modèle avec des données réelles de l’AIBD .
5.5.1 Données utilisées
5.5.2 Résultats de l’expérimentation
5.5.3 Intérpretation
Youssouf Ahamada Thèse de Doctorat Unique(UCAD)
TABLE DES MATIÈRES xii
5.6 Conclusion
6 Conclusion et perspectives
6.1 Conclusion
6.2 Résumé des résultats
6.3 Limites
6.4 Perspectives
Annexes
Bibliograp

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