Abstract FR:

L'espace aerien europeen est organise en secteur de controle de capacite limitee. La croissance rapide de la demande du trafic observee ces dix dernieres annees provoquant la saturation des secteurs de controle a mis en evidence la necessite d'une activite de regulation a un niveau europeen. Cette activite a pour but l'elimination des surcharges prevues dans les secteurs de controle pendant la journee de trafic. Elle consiste en une affectation de retards au sol aux avions quelques heures avant leur decollage. Cependant, les actions de regulation ainsi proposees, basees sur des previsions imprecises ne tenant pas compte de l'evolution du trafic a court terme, sont souvent peu efficaces. Cette these concerne la conception d'un systeme de regulation du trafic aerien europeen a tres court terme dans le but d'ameliorer l'effet des actions de regulation. Des modeles de regulation bases sur les approches de la recherche operationnelle sont nombreux, mais ils sont inadaptes compte tenu de l'importance du trafic, de l'etendue de l'espace de controle europeen et de la complexite combinatoire que cela induit. Une autre demarche basee sur la theorie des systemes a du etre mise en uvre. Le systeme concu possede une structure complexe, a plusieurs niveaux induits par l'accomplissement de plusieurs fonctions : une fonction d'auto-organisation, une fonction de coordination et une fonction de decision. La fonction d'auto-organisation vise a definir la structure du systeme et permet a ce dernier de s'adapter aux differentes perturbations. Elle consiste en une decomposition du systeme de regulation en utilisant la representation de la dynamique du systeme par un graphe spatio-temporel. La partition du graphe suivant le principe de la coupe minimale permet la formation de sous-reseaux ayant un minimum d'interactions. La fonction de coordination est integree dans chaque sous-systeme de decision associe a un sous-reseau, ce qui confere au systeme de regulation une structure egalitaire decentralisee. Elle est chargee de la prediction pour chaque sous-systeme des effets d'interactions des sous-systemes qui lui sont dependants. Sa modelisation exploite d'une part, le pouvoir de formalisation des systemes flous pour la conception d'un modele de prevision des interactions base sur des connaissances agregees et approximatives et d'autre part, les capacites interpolatives des reseaux de neurones artificiels pour l'inference d'interactions dans une base de regles floues incomplete. Enfin, la fonction de decision etant associee a un reseau de petite taille est realisee moyennant des outils d'optimisation classiques. Un modele de programmation en nombre entiers resolu par un algorithme de branch and bound est alors propose.