<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TEI xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:hal="http://hal.archives-ouvertes.fr/" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml/3.3/" xmlns:gmlce="http://www.opengis.net/gml/3.3/ce" version="1.1" xsi:schemaLocation="http://www.tei-c.org/ns/1.0 http://api.archives-ouvertes.fr/documents/aofr-sword.xsd">
  <teiHeader>
    <fileDesc>
      <titleStmt>
        <title>HAL TEI export of tel-01293618</title>
      </titleStmt>
      <publicationStmt>
        <distributor>CCSD</distributor>
        <availability status="restricted">
          <licence target="https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/">CC0 1.0 - Universal</licence>
        </availability>
        <date when="2026-05-26T11:14:45+02:00"/>
      </publicationStmt>
      <sourceDesc>
        <p part="N">HAL API Platform</p>
      </sourceDesc>
    </fileDesc>
  </teiHeader>
  <text>
    <body>
      <listBibl>
        <biblFull>
          <titleStmt>
            <title xml:lang="en">Trajectory planning for air traffic optimization</title>
            <title xml:lang="fr">Planification de trajectoires pour l'optimisation du trafic aérien</title>
            <author role="aut">
              <persName>
                <forename type="first">Cyril</forename>
                <surname>Allignol</surname>
              </persName>
              <email type="md5">06b4469239d3cb9129eb85455216afc8</email>
              <email type="domain">enac.fr</email>
              <idno type="idhal" notation="string">cyril-allignol</idno>
              <idno type="idhal" notation="numeric">5538</idno>
              <idno type="halauthorid" notation="string">21984-5538</idno>
              <idno type="IDREF">https://www.idref.fr/160456622</idno>
              <idno type="ORCID">https://orcid.org/0000-0001-7528-5512</idno>
              <idno type="VIAF">https://viaf.org/viaf/294062276</idno>
              <idno type="ISNI">http://isni.org/isni/0000000399540877</idno>
              <affiliation ref="#struct-224856"/>
            </author>
            <editor role="depositor">
              <persName>
                <forename>Laurence</forename>
                <surname>Porte</surname>
              </persName>
              <email type="md5">142a5a1fa5e211accb9e9db9b08af424</email>
              <email type="domain">protonmail.com</email>
            </editor>
          </titleStmt>
          <editionStmt>
            <edition n="v1" type="current">
              <date type="whenSubmitted">2016-03-25 10:22:34</date>
              <date type="whenModified">2026-03-31 00:35:00</date>
              <date type="whenReleased">2016-03-25 13:47:04</date>
              <date type="whenProduced">2011-12-13</date>
              <date type="whenEndEmbargoed">2016-03-25</date>
              <ref type="file" target="https://theses.hal.science/tel-01293618v1/document">
                <date notBefore="2016-03-25"/>
              </ref>
              <ref type="file" n="1" target="https://theses.hal.science/tel-01293618v1/file/allignol.pdf" id="file-1293618-1374612">
                <date notBefore="2016-03-25"/>
              </ref>
            </edition>
            <respStmt>
              <resp>contributor</resp>
              <name key="176033">
                <persName>
                  <forename>Laurence</forename>
                  <surname>Porte</surname>
                </persName>
                <email type="md5">142a5a1fa5e211accb9e9db9b08af424</email>
                <email type="domain">protonmail.com</email>
              </name>
            </respStmt>
          </editionStmt>
          <publicationStmt>
            <distributor>CCSD</distributor>
            <idno type="halId">tel-01293618</idno>
            <idno type="halUri">https://theses.hal.science/tel-01293618</idno>
            <idno type="halBibtex">allignol:tel-01293618</idno>
            <idno type="halRefHtml">Autre [cs.OH]. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. Français. &lt;a target="_blank" href="https://www.theses.fr/2011INPT0104"&gt;&amp;#x27E8;NNT : 2011INPT0104&amp;#x27E9;&lt;/a&gt;</idno>
            <idno type="halRef">Autre [cs.OH]. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. Français. &amp;#x27E8;NNT : 2011INPT0104&amp;#x27E9;</idno>
            <availability status="restricted">
              <licence target="https://about.hal.science/hal-authorisation-v1/">HAL Authorization<ref corresp="#file-1293618-1374612"/></licence>
            </availability>
          </publicationStmt>
          <seriesStmt>
            <idno type="stamp" n="ENAC">Ecole Nationale de l'Aviation Civile</idno>
            <idno type="stamp" n="STAR">STAR - Dépôt national des thèses électroniques</idno>
            <idno type="stamp" n="MAIAA" corresp="ENAC">Mathématiques Appliquées, Informatique et Automatique pour l'Aérien</idno>
            <idno type="stamp" n="MAIAA-OPTIM" corresp="MAIAA">Groupe de recherche en Optimisation</idno>
            <idno type="stamp" n="AFPC">Thèses et HDR autour de la Programmation Par Contraintes</idno>
          </seriesStmt>
          <notesStmt/>
          <sourceDesc>
            <biblStruct>
              <analytic>
                <title xml:lang="en">Trajectory planning for air traffic optimization</title>
                <title xml:lang="fr">Planification de trajectoires pour l'optimisation du trafic aérien</title>
                <author role="aut">
                  <persName>
                    <forename type="first">Cyril</forename>
                    <surname>Allignol</surname>
                  </persName>
                  <email type="md5">06b4469239d3cb9129eb85455216afc8</email>
                  <email type="domain">enac.fr</email>
                  <idno type="idhal" notation="string">cyril-allignol</idno>
                  <idno type="idhal" notation="numeric">5538</idno>
                  <idno type="halauthorid" notation="string">21984-5538</idno>
                  <idno type="IDREF">https://www.idref.fr/160456622</idno>
                  <idno type="ORCID">https://orcid.org/0000-0001-7528-5512</idno>
                  <idno type="VIAF">https://viaf.org/viaf/294062276</idno>
                  <idno type="ISNI">http://isni.org/isni/0000000399540877</idno>
                  <affiliation ref="#struct-224856"/>
                </author>
              </analytic>
              <monogr>
                <idno type="nnt">2011INPT0104</idno>
                <imprint>
                  <date type="dateDefended">2011-12-13</date>
                </imprint>
                <authority type="institution">Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT</authority>
                <authority type="school">École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)</authority>
                <authority type="supervisor">Nicolas Durand</authority>
                <authority type="supervisor">David Gianazza</authority>
              </monogr>
            </biblStruct>
          </sourceDesc>
          <profileDesc>
            <langUsage>
              <language ident="fr">French</language>
            </langUsage>
            <textClass>
              <keywords scheme="author">
                <term xml:lang="en">Air traffic management</term>
                <term xml:lang="en">Ground holding</term>
                <term xml:lang="en">Flight level allocation</term>
                <term xml:lang="en">Constraint programming</term>
                <term xml:lang="en">Evolutionary algorithm</term>
                <term xml:lang="fr">Programmation par contraintes</term>
                <term xml:lang="fr">Métaheuristiques</term>
                <term xml:lang="fr">Affectation de niveau de vol</term>
                <term xml:lang="fr">Allocation de créneau</term>
                <term xml:lang="fr">Conflit aérien</term>
              </keywords>
              <classCode scheme="halDomain" n="info.info-oh">Computer Science [cs]/Other [cs.OH]</classCode>
              <classCode scheme="halTypology" n="THESE">Theses</classCode>
              <classCode scheme="halOldTypology" n="THESE">Theses</classCode>
              <classCode scheme="halTreeTypology" n="THESE">Theses</classCode>
            </textClass>
            <abstract xml:lang="en">
              <p>Air traffic in Europe represents about 30,000 flights each day and forecasts from Eurocontrol predict a growth of 70% by 2020 (50,000 flights per day). The airspace, made up of numerous control sectors, will soon be saturated given the current planification and control methods. In order to make the system able to cope with the predicted traffic growth, the air traffic controllers workload has to be reduced by automated systems that help them handle the aircraft separation task. Based on the traffic demand by airlines, this study proposes a new planning method for 4D trajectories that provides conflict-free traffic to the controller. This planning method consists of two successive steps, each handling a unique flight parameter : a flight level allocation phase followed by a ground holding scheme. We present constraint programming models and an evolutionary algorithm to solve these large scale combinatorial optimization problems, as well as techniques for improving the robustness of the model by handling uncertainties of takeoff times and trajectory prediction. Simulations carried out over the French airspace successfully solved all conflicts, with a mean of one minute allocated delay (80 to 90 minutes for the most delayed flight) and a discrepancy from optimal altitude of one flight level for most of the flights. Handling uncertainties with a static method leads to a dramatic increase in the cost of the previous non-robust solutions. However, we propose a dynamic model to deal with this matter, based on a sliding time horizon, which is likely to be able to cope with a few minutes of uncertainty with reasonable impact on the cost of the solutions.</p>
            </abstract>
            <abstract xml:lang="fr">
              <p>Le trafic aérien en Europe représente environ 30 000 vols quotidiens actuellement. Selon les prévisions de l’organisme Eurocontrol, ce trafic devrait croître de 70% d’ici l’année 2020 pour atteindre 50 000 vols quotidiens. L’espace aérien, découpé en zones géographiques appelées secteurs de contrôle, atteindra bientôt son niveau de saturation vis-à-vis des méthodes actuelles de planification et de contrôle. Afin d’augmenter la quantité de trafic que peut absorber le système, il est nécessaire de diminuer la charge de travail des contrôleurs aériens en les aidant dans leur tâche de séparation des avions. En se fondant sur les demandes de plans de vol des compagnies aériennes, nous proposons une méthode de planification des trajectoires en 4D permettant de présenter au contrôleur un trafic dont la plupart des conflits auront été évités en avance. Cette planification s’établit en deux étapes successives, ayant chacune un unique degré de liberté : une allocation de niveaux de vol permettant la résolution des conflits en croisière puis une allocation d’heures de décollage permettant de résoudre les conflits restants. Nous présentons des modèles pour ces deux problèmes d’optimisation fortement combinatoires, que nous résolvons en utilisant la programmation par contraintes ou les algorithmes évolutionnaires, ainsi que des techniques permettant de prendre en compte des incertitudes sur les heures de décollage ou le suivi de trajectoire. Les simulations conduites sur l’espace aérien français mènent à des situations où tous les conflits sont évités, avec des retards alloués de l’ordre d’une minute en moyenne (80 à90 minutes pour le vol le plus retardé) et un écart par rapport à l’altitude optimale limité à un niveau de vol pour la quasi totalité des vols. La prise en compte d’incertitudes de manière statique dégrade fortement ces solutions peu robustes, mais nous proposons un modèle dynamique utilisant une fenêtre glissante susceptible de prendre en compte des incertitudes de quelques minutes avec un impact réduit sur le coût de l’allocation.</p>
            </abstract>
          </profileDesc>
        </biblFull>
      </listBibl>
    </body>
    <back>
      <listOrg type="structures">
        <org type="department" xml:id="struct-224856" status="OLD">
          <idno type="IdRef">171104919</idno>
          <orgName>ENAC - Laboratoire de Mathématiques Appliquées, Informatique et Automatique pour l'Aérien</orgName>
          <orgName type="acronym">MAIAA</orgName>
          <date type="end">2016-08-31</date>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>ENAC 7 avenue Edouard Belin CS 54055 31055 TOULOUSE Cedex 4 FRANCE</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://www.enac.fr/</ref>
          </desc>
          <listRelation>
            <relation active="#struct-380071" type="direct"/>
          </listRelation>
        </org>
        <org type="institution" xml:id="struct-380071" status="VALID">
          <idno type="IdRef">027771881</idno>
          <idno type="ISNI">0000 0001 2112 1176 </idno>
          <idno type="RNSR">201923158U</idno>
          <idno type="ROR">https://ror.org/022zdgq74</idno>
          <orgName>Ecole Nationale de l'Aviation Civile</orgName>
          <orgName type="acronym">ENAC</orgName>
          <desc>
            <address>
              <addrLine>7 avenue Edouard BelinCS 5400531055 Toulouse cedex 4</addrLine>
              <country key="FR"/>
            </address>
            <ref type="url">http://www.enac.fr</ref>
          </desc>
        </org>
      </listOrg>
    </back>
  </text>
</TEI>