La congestion du trafic aérien qui provoque des retards et des annulations frustrantes peut être réduite grâce à des horaires de vol qui ne favorisent pas systématiquement certaines compagnies aériennes par rapport à d'autres, selon une nouvelle étude du Dartmouth College et de l'Université Carnegie Mellon.

L'étude propose le tout premier plan de planification pour gérer le trafic aérien grondant sans donner la priorité aux positions d'atterrissage et de décollage pour les transporteurs individuels - connu sous le nom d'« équité » parmi les chercheurs.

La recherche, publié dans la revue Sciences des transports , utilise la théorie des jeux pour expliquer les compromis entre efficacité et équité lorsque les autorités aéroportuaires modifient les horaires. Les résultats de l'étude sont également simulés dans l'un des plus grands aéroports du pays pour évaluer ses performances.

« L'équité dans la programmation est importante pour les compagnies aériennes ainsi que pour le public voyageant au quotidien, " dit Vikrant Vaze, professeur adjoint d'ingénierie à la Thayer School of Engineering de Dartmouth. "Une approche de planification équitable garantit que les passagers sont traités équitablement, quel que soit le transporteur qui émet la carte d'embarquement."

Alors que le temps, les problèmes techniques et les horaires des équipages causent tous des problèmes opérationnels, la plupart des retards aux États-Unis sont le résultat d'une forte demande et d'une faible capacité dans les aéroports les plus achalandés. Cette combinaison d'infrastructures limitées et de trafic aérien intense entraîne des changements de vol qui coûtent aux compagnies aériennes et aux consommateurs aux États-Unis plus de 30 milliards de dollars par an, selon un chiffre de 2007 cité dans la recherche.

Selon le journal, les solutions existantes pour réduire la congestion ne tiennent pas compte de l'impact des changements d'horaires sur des compagnies aériennes spécifiques, ce qui pourrait profiter à certaines compagnies aériennes au détriment d'autres. La nouvelle recherche répond à cette préoccupation en intégrant des considérations d'équité entre les compagnies aériennes dans la prise de décision concernant la programmation des aéroports.

"De nombreuses compagnies aériennes ont fait valoir que toute intervention de programmation dans les aéroports très fréquentés peut entraver leur capacité à rivaliser sur les marchés clés, " dit Alexandre Jacquillat, professeur adjoint de recherche opérationnelle et de politique publique au Heinz College of Information Systems and Public Policy de Carnegie Mellon. "Ce document montre essentiellement que les technologies de planification et les politiques de planification peuvent être développées pour atténuer ces problèmes."

L'étude suggère que la seule solution à long terme est de créer des horaires qui limitent la programmation en surcapacité aux heures de pointe. Cette pratique, bien que commun en dehors des États-Unis, n'est appliqué que dans une poignée d'aéroports américains les plus fréquentés.

L'approche développée pour cette étude, nommé modèle intégré d'utilisation et de planification de la capacité avec des considérations d'équité (ICUSM-E), s'appuie sur un modèle antérieur qui optimise la planification grâce à des changements de demande, mais l'étend de manière à équilibrer équitablement ces ajustements entre les compagnies aériennes.

En développant le modèle, les chercheurs ont comparé les estimations de capacité aéroportuaire aux horaires préférés des vols demandés par les compagnies aériennes. L'équipe s'est principalement concentrée sur les ajustements impliquant un déplacement de la demande via des contrôles de planification, mais aussi envisagé des réductions de la demande comme la suppression de certains vols.

En outre, les chercheurs ont également envisagé le cas général où chaque vol se voit attribuer une pondération caractérisant le coût - ou la gêne - d'un vol reprogrammé ou annulé, ainsi que des mécanismes dans lesquels les compagnies aériennes peuvent signaler les coûts relatifs de rééchelonnement de différents vols par le biais d'une allocation de crédit non monétaire ou d'un mécanisme basé sur des enchères monétaires.

Selon les auteurs de l'article, l'étude « propose et évalue une approche quantitative pour optimiser ces interventions de manière à atteindre les objectifs de performance à temps, tout en minimisant les interférences avec les horaires concurrentiels des compagnies aériennes et, pour la première fois, équilibrer l'impact de telles interventions de manière équitable entre les compagnies aériennes. »

Dans une démonstration des résultats, les chercheurs ont généré et résolu le monde réel, scénarios de calcul à grande échelle à l'aéroport John F. Kennedy de New York.

« Tester et valider le modèle de recherche dans un aéroport comme JFK nous permet de confirmer que la théorie des compromis entre équité et efficacité correspond à la réalité au sol des aéroports très fréquentés aux États-Unis, " dit Vaze.

La recherche a montré que, dans un large éventail de conditions, l'équité entre les compagnies aériennes peut être réalisée à JFK avec aucune ou des pertes d'efficacité minimes. Cela suggère que les approches existantes pour la programmation des interventions peuvent être étendues pour inclure des considérations d'équité entre les compagnies aériennes.

"Une seule étude ne peut pas éliminer tous les problèmes de congestion dans les aéroports comme JFK, mais ce document suggère qu'il existe d'importantes opportunités pour rendre les processus et les politiques qui en résultent plus équitables - pratiquement sans frais, " dit Jacquillat.

Bien qu'il existe des modèles qui répartissent équitablement la capacité de l'aviation le jour des opérations, la recherche actuelle se concentre sur des interventions de planification plus typiques qui ont lieu des mois avant un vol. Ces interventions visent à gérer le nombre de vols dans un aéroport avant même la publication des horaires ou la commercialisation des billets.

La recherche intervient alors que des efforts importants sont déployés à l'échelle mondiale pour examiner les directives de l'industrie et les politiques de programmation dans les principaux aéroports.