L’IA évalue les impacts, sur la sécurité et la résilience, des changements apportés aux systèmes d’ATM
Si l’automatisation offre des solutions pour une meilleure gestion d’un ciel de plus en plus encombré, elle engendre également des risques qui doivent être convenablement anticipés et atténués. Le nombre élevé de personnes qui voyagent en avion, associé à une gamme étendue d’aéronefs non conventionnels, y compris divers véhicules sans pilote, complique encore davantage la gestion de l’espace aérien. Le projet FARO (saFety And Resilience guidelines for aviatiOn) a été financé dans le cadre de l’entreprise commune SESAR, un partenariat public-privé mis en place pour moderniser le système européen de gestion du trafic aérien (ATM). SESAR entend accroître l’efficacité et le respect de l’environnement de l’espace aérien européen en développant et en exploitant des technologies de pointe, notamment les technologies d’automatisation des opérations. Pour quantifier leur impact potentiel, SESAR applique une analyse coûts-avantages à des domaines de performance clés tels que la sécurité, la capacité et l’efficacité opérationnelle. Pour soutenir cette approche axée sur les performances, le projet FARO, financé par l’UE et l’industrie, a mis au point un ensemble de méthodologies et de techniques permettant d’évaluer la sécurité et la résilience de l’ATM. «Les parties prenantes ont remarqué que notre approche pionnière leur permet de prendre des événements réels, tels que des conditions météorologiques défavorables, et d’évaluer les avantages que les changements de système, comme de nouvelles procédures de trafic, apportent aux niveaux de sécurité et de résilience», explique Christian Eduardo Verdonk Gallego, coordinateur du projet. Bénéficiant de l’expertise collective de son consortium, qui inclut des fournisseurs de services de navigation aérienne, le projet élabore également des lignes directrices relatives à la sécurité et à la résilience. En outre, les techniques d’investigation de l’équipe ont déjà été décrites dans «Open Research Europe».
Trouver un équilibre entre sécurité et résilience
Les modifications de l’environnement d’exploitation de l’ATM, y compris les mises à niveau technologiques et les changements de procédures, peuvent entraîner des conséquences inattendues, parfois dangereuses. Si les opérateurs pouvaient évaluer à l’avance l’impact probable des changements, ils seraient en mesure de les atténuer. L’approche de FARO identifie les caractéristiques – telles que la charge de travail, les conditions météorologiques et le nombre d’avions retardés – qui sont pertinentes pour la modélisation de la sécurité et de la résilience du point de vue technique, organisationnel, humain et procédural. L’innovation clé du projet consiste en un modèle informatique, basé sur les réseaux de croyance bayésiens, qui peut représenter graphiquement la relation probable entre différentes variables dans un système, et son impact sur la sécurité. «Ce modèle illustre la manière dont les objectifs concurrents des systèmes d’ATM, en particulier lors d’événements inattendus, influencent la sécurité du trafic aérien, y compris les indications sur les endroits où l’ATM s’avère résilient ainsi que les raisons pour lesquelles il l’est», ajoute Christian Eduardo Verdonk Gallego de CRIDA (site web en espagnol uniquement), l’hôte du projet. Le projet a utilisé le traitement du langage naturel pour extraire des détails du texte brut des rapports de sécurité aérienne espagnols et britanniques, puis a appliqué des techniques informatiques, telles que la modélisation thématique et le clustering, pour classer les facteurs qui ont contribué aux incidents mais qui ont souvent été négligés, comme une charge de travail excessive.
Repenser l’ATM de Barcelone
FARO a validé son approche dans trois cas réels d’utilisation de l’ATM en Espagne. Deux d’entre eux concernaient des changements opérationnels: le déploiement de «direct route airspace» autour de Santiago – étudié conjointement avec le partenaire du projet ENAIRE; et la «resectorisation» de l’espace aérien au-dessus de Barcelone desservant les îles Baléares. La troisième étude de cas portait sur l’automatisation, les contrôleurs d’approche de l’aéroport de Barcelone recevant des informations directement en provenance des avions. FARO a consulté et analysé des données remontant à 2013 pour pouvoir comparer la situation avant et après l’introduction des changements dans chaque cas d’utilisation. «Dans chaque cas, notre modèle a prédit avec précision les niveaux de sécurité et a également, pour la première fois, enregistré les stratégies des opérateurs lorsqu’ils ont réagi à l’évolution des niveaux de trafic», explique Christian Eduardo Verdonk Gallego. «Par exemple, la nouvelle route au-dessus de Barcelone a réduit la nécessité pour les opérateurs de résoudre les conflits entre les avions, augmentant ainsi la capacité tout en maintenant la sécurité.» Soutenant l’initiative du ciel unique européen de l’UE, la vision de SESAR pour l’ATM européen est d’accroître la capacité, l’efficacité opérationnelle et la durabilité. La contribution de FARO souligne l’impact que pourraient avoir ces facteurs sur la sécurité et les performances de résilience. «Nos techniques pourraient constituer une étape importante dans l’aide apportée aux opérateurs pour quantifier les niveaux de sécurité et identifier les stratégies de résilience, essentielles pour que les citoyens européens puissent voler en toute confiance», conclut Christian Eduardo Verdonk Gallego.
Mots‑clés
FARO, trafic aérien, automatisation, avion, sécurité, résilience, réseaux de croyance bayésiens, modèle, traitement du langage naturel
