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A Privacy-Preserving Marketplace for Slot Management

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L’attribution de vols basée sur l’IA réduit les coûts et les retards

Un marché numérique sécurisé pourrait permettre aux compagnies aériennes d’échanger des créneaux de vol sans exposer d’informations commercialement sensibles.

Transports et Mobilité

Équilibrer la demande et la capacité de trafic aérien est essentiel pour assurer un flux de vols fluide et ordonné. Avec l’augmentation du nombre de passagers et l’augmentation des volumes de vols, de nouvelles technologies innovantes seront nécessaires pour contribuer à une gestion souple d’un espace aérien de plus en plus encombré. «Pour les vols, les créneaux de gestion des flux de trafic aérien sont des heures de départ, d’arrivée ou de passage dans un secteur d’espace aérien particulier», explique Eduard Gringinger de Frequentis en Autriche, le coordinateur et chercheur principal du projet SlotMachine (A Privacy-Preserving Marketplace for Slot Management). «Ceux-ci sont émis par le gestionnaire de réseau EUROCONTROL pour réguler le trafic dans les zones congestionnées de l’espace aérien.» Pour réduire la congestion, de simples échanges entre deux vols peuvent actuellement avoir lieu. De tels échanges aident les compagnies aériennes à prioriser certains vols, selon les structures de coût, afin de minimiser les coûts et de réduire les retards des passagers. Pour les compagnies aériennes, l’attribution – et l’échange – de ces créneaux de vol est donc une question de coût cruciale. «Le défi ici est que les structures de coût des vols, qui influencent la façon dont les compagnies aériennes les hiérarchisent et peuvent varier pour un certain nombre de raisons, sont hautement confidentielles», fait remarquer Eduard Gringinger. «Ce ne sont pas des informations que les compagnies aériennes veulent nécessairement partager avec d’autres. Cela a entravé l’échange de créneaux entre différentes compagnies aériennes.»

Attribution efficace des vols grâce à la blockchain

Le projet SlotMachine, financé par l’UE et l’industrie, a cherché à exploiter la puissance de la technologie de l’intelligence artificielle (IA) pour créer une plateforme d’échange d’attribution de vols semi-automatisée, basée sur les priorités de structure de coûts des différentes compagnies aériennes. Le projet 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. Pour atteindre ses objectifs, le consortium du projet a étudié le potentiel d’un registre distribué léger qui relie en toute sécurité les enregistrements en utilisant la cryptographie. Cela permet à plusieurs utilisateurs d’effectuer des calculs à l’aide de données combinées, sans révéler leur contribution individuelle. «Au centre du système se trouve le composant Controller», explique Eduard Gringinger. «Cela transmet des informations aux compagnies aériennes sur l’utilisation en cours de l’espace aérien.» Une plateforme d’IA basée sur ces technologies a été élaborée et est conçue pour faciliter des transactions de séquences de créneaux horaires plus flexibles, rapides et entièrement privées. Les utilisateurs de l’espace aérien peuvent saisir en toute sécurité leurs préférences de vol, ainsi que les données de support, via une interface graphique. Ces données sont envoyées à l’optimiseur heuristique du système, où des algorithmes sont appliqués aux données combinées, pour trouver des solutions progressivement améliorées en termes de priorisation des vols. Enfin, ces listes de vols sont évaluées par le moteur de confidentialité de la plateforme, qui aide à calculer l’amélioration obtenue ou la compensation due pour chaque vol en termes de crédits. Les crédits accumulés par les compagnies aériennes au cours de plusieurs sessions d’échange de vols peuvent être stockés en toute sécurité, tandis que la technologie de chaîne de blocs garantit que les transactions sont dignes de confiance pour toutes les parties prenantes. «Nous avons utilisé des données réelles pour tester le concept lors de plusieurs cycles de validation», ajoute Eduard Gringinger. «Nous avons également utilisé des données simulées pour créer des situations réalistes, pour tester réellement le concept de SlotMachine.»

Marché de la gestion des créneaux

Ces simulations ont démontré que l’informatique multipartite et la technologie de chaîne de blocs sont efficaces pour déterminer la séquence de vol optimale pour les compagnies aériennes tout en masquant les informations sensibles. Le succès du projet jette les bases d’un développement ultérieur de ce qui pourrait être un élément essentiel de la gestion du trafic aérien à l’avenir. Un marché fiable et efficace alimenté par l’IA pour l’échange de créneaux encouragera une meilleure utilisation des ressources existantes et permettra d’améliorer l’efficacité des compagnies aériennes. Cela entraînera une réduction des émissions et des retards plus courts. Les réalisations de SlotMachine alimenteront la solution existante de processus de priorisation piloté par l’utilisateur, actuellement en cours de développement via SESAR. En outre, un projet de suivi visant à mettre à jour la technologie de SlotMachine et à impliquer davantage de compagnies aériennes est en préparation. «L’objectif ici est de fournir plus rapidement les résultats de la recherche au monde réel», déclare Eduard Gringinger.

Mots‑clés

SlotMachine, compagnies aériennes, IA, numérique, cryptographie, espace aérien, SESAR

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