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ERATO s'est par la suite applique a developper ses outils en se basant sur des methodes d'ingenierie cognitive. Au sein de notre equipe, nous nous sommes plutot applique a developper une approche qui avait fait ses preuves, en particulier dans la programmation des jeux: se baser sur les forces des ordinateurs (la vitesse de calcul) pour traiter de facon calculatoire des problemes qui pouvaient sembler en premiere approche lies a une activite humaine.
Nous avons tout d'abord developpe une modelisation mathematique de l'incertitude, qui est supposee rester dans un intervalle determinee suivant l'axe de deplacement de l'avion, et etre constante dans l'axe orthogonal a son deplacement. Cette hypothese est compatible avec la navigation des aeronefs, dont la navigation suit de facon precise le cap, mais dont la precision sur le tenu de vitesse sur des periodes de 10 a 20 minutes est plus difficile a prevoir, en raison du grand nombre de facteurs exterieurs qui peuvent intervenir. On peut voir sur l'exemple suivant le fonctionnement de de modele.
Au debut de la fenetre de calcul, l'incertitude croissant lineairement avec le temps, le programme prevoit de donner une deviation a l'un des deux avions. Cependant, il ne communique encore aucune manoeuvre car il a encore le temps de prendre une decision et de la transmettre au pilote. Au fur et a mesure que les avions se rapprochent, l'incertitude absolue decroit et finalement, il est inutile de donner quelque manoeuvre que ce soit, les deux avions finissant par passer a plus d'une norme de separation l'un de l'autre.
L'algorithme a ete optimise de facon a reduire le nombre demanoeuvres et a limiter le temps de deviation total des avions. Sur l'exemple ci dessous, on voit comment est resolu un conflit a 4 avions. L'algorithme permet de resoudre tous les conflits en ne deviant que deux avions sur les quatre.
L'algorithme n'autorise que des manoeuvres simples: cap a gauche ou a droite de 10, 20 ou 30 degres, et mise en offset. L'exemple suivant montre comment est resolu un rattrapage de 5 avions en utilisant une mise en offset.
Le probleme a resoudre etant trop complexe pour etre resolu par des algorithmes traditionnels, nous avons adapte des algorithmes stochastiques (algorithmes genetiques) a la resolution de ce probleme. Ces algorithmes ne garantissant pas de trouver la meilleure solution, il etait interessant de les tester sur des cas pour lesquels la meilleure solution est connue. On voit sur l'exemple ci dessous le cas du rond point: cinq avions se croisent exactement au meme point. On sait que la solution de ce probleme est un rond point (les cinq avions tournent du meme cote) et c'est bien la solution trouvee par l'algorithme.
L'algorithme a egalement ete teste sur des cas plus complexes comme le croisement par un avion de deux axes.
On voit ci dessous le cas de deux trains d'avions se croisant.
Tous les exemples presentes ci-dessus ne sont que des exemples "jouets" permettant de tester l'algorithme. La plus grande partie du travail fut d'implanter ensuite ERCOS a l'interieur du simulateur arithmetique CATS de facon a le tester sur du trafic reel. Ce travail a ete la source de nombreuses idees, comme la resolution parallele de clusters d'avions independants. Aujourd'hui, ERCOS est capable de travailler sur l'ensemble de l'espace europeen, soit en mode "route directe", soit en mode "route reelle". Les resultats detailles du projet sont presentes dans les publications ci-dessous.
ERCOS a ete avec CATS le sujet central de travail du LOG pendant de nombreuses annees. Le projet n'a pas eu un grand succes dans le domaine operationnel. Les algorithmes n'ont pas "perfuse" dans les nouveaux systemes d'aide au controleur appeles a voir le jour dans les annees a venir. En revanche, il a eu une influence dans le monde de la recherche ATM, et il est certainement en partie a la base du projet ERASMUS. Le projet SAGES est la suite du projet ERCOS, et sera certainement partie prenante dans ERASMUS. Vous pouvez visiter sa page pour plus d'informations.
Toutes les publications du LOG sont disponibles ici.
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