Introduction
Ce document présente le bilan de quatre années d'études et de
recherches effectuées par toute une équipe de thésards et d'étudiants
de DEA dont j'ai fort modestement assuré, partiellement, la direction et
l'encadrement. Ils ont implanté, corrigé, amélioré, découvert, et sans
eux, nombre des idées que j'ai pu essayer d'exploiter n'auraient
jamais dépassé le stade de la feuille de papier.
Ce document est donc le résultat d'un travail d'équipe. Je le
revendique comme tel, et j'en suis particulièrement heureux.
Il est vrai que si l'on considère l'Habilitation à Diriger des
Recherches comme un doctorat d'Etat déguisé, cette monographie manque
complètement son but : on aura peine à trouver plus d'une vingtaine de
pages décrivant une recherche purement et exclusivement
personnelle. Si, au contraire, on considère aussi l'HDR comme la
démonstration d'une capacité à animer une équipe de recherche, alors
les quelques pages qui suivent essaient de remplir cet office.
Ce document se compose de deux parties que l'on peut lire de façon
presque indépendante.
La première partie présente un certain nombre de
résultats de caractère général sur les techniques génétiques. Cette
partie comporte deux chapitres :
- le premier chapitre sera consacrée aux algorithmes génétiques,
avec une présentation des résultats théoriques existants, puis
la description de tous les raffinements (scaling1
, sharing, clustering,
parallélisme, etc.)
indispensables à un fonctionnement efficace.
- dans le second chapitre, nous développerons sur quelques
exemples classiques l'utilisation des algorithmes génétiques et nous
les comparerons à d'autres techniques, locales (simplex, BFGS),
globales déterministes (programmation par intervalles) ou
stochastiques (recuit).
La seconde partie présentera l'application des techniques
génétiques aux problèmes du trafic aérien à travers un certain nombre
d'exemples :
- construction de trajectoires optimales pour la résolution de
conflits en route
- optimisation de la sectorisation de l'espace et de la
répartition de flux
- résolution réactive de conflits à court terme
Bien entendu, ce document est incomplet. Certains travaux réalisés, comme
l'optimisation des chaînes sécurité dans les aérogares (étude
pour le Service des Bases Aériennes), l'optimisation des redevances
aéroportuaires
(pour Aéroport De Paris), ou la réflexion sur l'optimisation des
créneaux de décollage, n'ont pu y trouver place. Cependant, nous
pensons qu'il reflète l'esprit général du travail que nous effectuons
et souhaitons effectuer : appliquer une méthodologie scientifique aux
problèmes du trafic aérien.
- 1
- Nous
emploierons dans tout ce document les termes anglais qui se sont
(malheureusement ?) imposés au fil des années, dont ceux développés
spécifiquement par notre équipe. On pourrait certes
remplacer ``scaling'' par ``mise à l'échelle'', ``sharing'' par
``répartition forcée des éléments'' ou clustering par ``regroupement
par paquets''. Le texte n'y gagnerait pas nécessairement en
lisibilité... Notons également que nous employons abusivement le
mot aléatoire chaque fois que nous désignons un processus aléatoire
dont le tirage est uniforme. La nature du processus est précisée chaque
fois qu'il ne s'agit pas d'un tirage uniforme.