La crise croissante de la congestion du trafic aérien mondial

Le nombre de vols commerciaux est passé d'environ 16 millions en 2000 à plus de 38 millions en 2019. Même si l'industrie rebondit de la pandémie de COVID-19, la demande de passagers devrait doubler d'ici 2040, ce qui a mis à rude épreuve l'infrastructure du trafic aérien.Cette croissance explosive a créé une tempête parfaite d'espace aérien encombré, des aéroports surpeuplés et des retards croissants qui coûtent des milliards de passagers par an et frustrant des millions de passagers. L'industrie aéronautique est maintenant confrontée à une question critique : comment la réglementation internationale peut-elle évoluer pour suivre cette expansion sans relâche tout en maintenant le dossier de sécurité qui fait du transport aérien le mode de transport longue distance le plus sûr?

La grandeur du problème de la congestion

Aux États-Unis seulement, les retards de vol coûtent à l'économie environ 33 milliards de dollars par an, une part importante étant attribuable à la congestion de l'espace aérien plutôt qu'aux problèmes météorologiques ou mécaniques. L'espace aérien européen fait face à des pressions similaires, où les retards moyens de vol dus à la gestion du trafic aérien ont augmenté régulièrement, certains rapports indiquant que plus de 20 millions de minutes de retard se sont accumulées au cours des années de pointe.

Les conséquences dépassent les coûts économiques. L'augmentation des modes de détention et des itinéraires de circulation en circuit entraînés par la congestion augmente directement la consommation de carburant et les émissions de carbone, ce qui compromet les objectifs de durabilité de l'industrie.

Le rôle de l'Organisation de l'aviation civile internationale

Fondée en 1944 par la Convention de Chicago, l'OACI compte maintenant 193 États membres qui collaborent à l'harmonisation des réglementations aériennes au-delà des frontières.L'OACI opère dans le cadre de plusieurs mécanismes clés qui déterminent la façon dont les pays gèrent leur espace aérien et coordonnent leurs activités entre les régions.

Cadre de gestion du trafic aérien mondial de l'OACI

L'OACI a élaboré le concept opérationnel de la gestion du trafic aérien mondial, qui fournit un cadre global pour l'harmonisation de la gestion du trafic aérien à l'échelle mondiale, qui décrit des approches axées sur les performances qui s'écartent de procédures rigides et normatives pour des opérations flexibles et axées sur les données, et qui met l'accent sur quatre domaines de performance clés : la sécurité, la capacité, l'efficacité et la durabilité environnementale.

Initiative de modernisation des blocs du système d'aviation

L'une des contributions les plus importantes de l'OACI à la gestion de la congestion est l'initiative de modernisation du bloc de systèmes aériens (ASBU).Cette approche modulaire permet aux États de mettre en œuvre des améliorations progressives de leurs systèmes de gestion du trafic aérien à un rythme qui correspond à leurs ressources et à leurs besoins opérationnels.Le cadre ASBU organise des mises à niveau en quatre modules axés sur les opérations aéroportuaires, les systèmes interopérables à l'échelle mondiale, la capacité optimale et les vols flexibles, et les trajectoires de vol efficaces.

Systèmes régionaux de gestion du trafic en action

Bien que l'OACI fournisse le cadre réglementaire mondial, sa mise en oeuvre se fait principalement aux niveaux régional et national. Deux des programmes de modernisation de la gestion du trafic les plus ambitieux illustrent la façon dont les règlements internationaux se traduisent en réalité opérationnelle.

NextGen aux États-Unis

Le système de transport aérien de la prochaine génération, communément appelé NextGen, représente l'initiative de la Federal Aviation Administration, qui a un coût de plusieurs milliards de dollars, visant à transformer la gestion du trafic aérien américain, des systèmes radar au sol aux systèmes de navigation par satellite et de communications numériques. NextGen remplace les communications traditionnelles de contrôleurs-pilotes exclusivement vocales par des technologies de liaison de données qui réduisent la congestion des fréquences radio et réduisent les malentendus.

Les résultats de la mise en oeuvre de NextGen ont été mesurables. Dans les principaux aéroports américains, les profils de descente optimisés ont réduit la consommation de carburant de 40 gallons par atterrissage, tandis que l'amélioration de la gestion du trafic de surface a diminué les temps de taxi de plusieurs minutes par vol pendant les périodes de pointe.

SESAR en Europe

Le programme de recherche ATM du ciel unique européen, ou SESAR, relève un défi unique européen : la fragmentation de l'espace aérien à travers des dizaines de juridictions nationales. L'espace aérien européen, malgré des volumes de trafic comparables aux États-Unis, est divisé en plus de 60 centres de contrôle du trafic aérien fonctionnant avec différents systèmes, procédures et cultures organisationnelles.

Le pilier technologique de SESAR comprend le déploiement de transpondeurs radar Mode S, la normalisation de l'échange de données de vol entre les centres de contrôle et la mise en place de systèmes de gestion de réseau qui optimisent les flux de trafic transfrontaliers. Le pilier institutionnel, appelé ciel unique européen, séparerait les fonctions réglementaires de la fourniture de services et permettrait aux fournisseurs de services de navigation aérienne de se livrer à la concurrence au-delà des frontières nationales.

Règlement environnemental qui entraîne des changements opérationnels

La réglementation moderne de l'aviation est devenue l'un des principaux axes de la réglementation aérienne, et les réglementations internationales reconnaissent de plus en plus que la gestion de la congestion et la réduction des émissions sont des défis indissociables qu'il faut relever ensemble.

Le système de compensation et de réduction du carbone pour l'aviation internationale

Le Plan de compensation et de réduction du carbone de l'OACI pour l'aviation internationale, connu sous le nom de CORSIA, constitue la première mesure de marché mondiale visant à réduire les émissions de l'aviation.

Règlement sur le bruit et contraintes opérationnelles

Les normes internationales relatives au bruit des aéronefs, établies par le Comité de la protection de l'environnement de l'aviation de l'OACI, imposent des limites de plus en plus strictes aux émissions sonores des aéronefs, qui influent directement sur la façon dont les aéroports gèrent la capacité et les contrôleurs de la circulation aérienne parcourant les aéronefs. Les aéroports limités par les couvre-feux du bruit ou les restrictions d'exploitation liées au bruit doivent concentrer le trafic pendant des heures limitées, ce qui accentue la congestion pendant les périodes de pointe.

Technologies émergentes Remodelage de la gestion du trafic aérien

La réglementation internationale évolue pour tenir compte des technologies novatrices qui promettent de modifier fondamentalement la gestion du trafic aérien et qui offrent des voies pour accroître sensiblement la capacité sans nécessiter une expansion coûteuse de l'infrastructure.

La transition des aides à la navigation au sol aux systèmes satellitaires, principalement par le biais du Système mondial de navigation par satellite, représente un changement de paradigme dans la gestion du trafic aérien. La navigation par satellite permet aux aéronefs de suivre des itinéraires plus précis, y compris les procédures de performance de navigation requises permettant des trajectoires de vol parallèles dans des couloirs d'espace aérien à largeur réduite. Cette précision augmente le nombre d'aéronefs pouvant fonctionner en toute sécurité dans un volume donné d'espace aérien, en s'attaquant directement à la congestion sans élargir les limites de l'espace aérien.

Intelligence artificielle et applications d'apprentissage automatique

Les systèmes d'intelligence artificielle peuvent analyser les données historiques sur le trafic, les prévisions météorologiques et les contraintes opérationnelles afin de déceler les goulets d'étranglement potentiels heures avant leur développement, permettant aux contrôleurs de mettre en œuvre des mesures préventives de gestion du trafic. Les algorithmes d'apprentissage automatique améliorent continuellement ces prévisions en tirant des enseignements des résultats et en adaptant leurs modèles.

Tour numérique et opérations à distance

La technologie des tours numériques, qui fournit aux contrôleurs de la circulation aérienne des flux vidéo et des données de capteurs à haute définition provenant de sites éloignés plutôt que d'exiger une présence physique dans les aéroports, est de plus en plus acceptée par la réglementation. L'OACI et les autorités nationales ont élaboré des normes pour les opérations des tours à distance qui maintiennent la sécurité tout en permettant une plus grande flexibilité du personnel et en réduisant les coûts d'infrastructure.

Problèmes de coordination internationale

Malgré les promesses de la technologie et du cadre offert par les règlements internationaux, d'importants défis de coordination persistent, qui exigent une attention continue de la part des organismes de réglementation, des fournisseurs de services de navigation aérienne et des compagnies aériennes.

Le partage de données et la souveraineté transfrontières

La gestion efficace de la congestion exige le partage en temps réel de données sur le trafic au-delà des frontières nationales, mais les préoccupations relatives à la souveraineté et à la sécurité des données limitent souvent l'échange d'informations. Certains États considèrent que les données détaillées sur le suivi des vols sont sensibles pour des raisons de sécurité, tandis que d'autres ne disposent pas de l'infrastructure technique nécessaire pour partager les données sous des formes normalisées.

Disparités de financement entre les régions

Le coût de la mise en oeuvre de systèmes avancés de gestion du trafic aérien varie énormément entre les pays riches et les pays en développement. NextGen et SESAR représentent chacun des investissements supérieurs à 40 milliards de dollars, des sommes qui sont tout simplement inaccessibles à de nombreux pays confrontés à des priorités en matière d'infrastructure concurrentes. L'initiative «Aucun pays laissé derrière» de l'OACI tente de remédier à ces disparités en fournissant une assistance technique et en facilitant l'accès au financement international, mais le fossé entre les systèmes avancés et les systèmes de navigation aérienne en développement continue de se creuser.

Orientations futures de l'évolution de la réglementation

Dans l'avenir, les règlements internationaux relatifs à l'aviation devront être plus adaptés, mieux fondés sur les données et mieux intégrés pour relever le défi croissant de la congestion du trafic aérien.

Réglementation fondée sur les performances

La tendance à la réglementation axée sur la performance, où les normes définissent les résultats requis plutôt que les procédures normatives, est susceptible d'accélérer.Cette approche donne aux fournisseurs de services de navigation aérienne la souplesse nécessaire pour innover tout en maintenant la responsabilité en matière de mesures de sécurité, de capacité et d'efficacité.

Intégration des systèmes d'aéronefs sans pilote

La croissance rapide des systèmes d'aéronefs sans pilote, y compris les drones et les véhicules à mobilité aérienne évoluée, créera de nouveaux défis de congestion dans l'espace aérien qui est traditionnellement réservé à l'aviation commerciale et générale. La réglementation internationale commence à traiter la gestion du trafic sans pilote comme un système distinct mais interconnecté, reconnaissant que l'espace aérien futur permettra d'accueillir simultanément des opérations habitées et sans pilote.

Gestion dynamique de l'espace aérien

Les réglementations futures encourageront ou nécessiteront probablement une gestion souple de l'espace aérien qui ajuste les frontières, les routes et la capacité en fonction de la demande en temps réel plutôt que des horaires fixes. La segmentation dynamique, où les secteurs des contrôleurs s'étendent et se sous-traitent en fonction des charges de trafic, et les processus décisionnels concertés qui impliquent les compagnies aériennes, les aéroports et le contrôle du trafic aérien dans la planification conjointe, représentent des orientations réglementaires qui pourraient accroître considérablement la capacité du système sans nouvelle infrastructure.

Les compagnies aériennes doivent investir dans des systèmes de planification des aéronefs et des équipages compatibles avec la gestion moderne du trafic. Les fournisseurs de services de navigation aérienne doivent moderniser leur technologie et leurs procédures tout en respectant des normes de sécurité rigoureuses.Les régulateurs doivent équilibrer l'innovation avec une fiabilité avérée. Et le public voyageur, qui, en fin de compte, bénéficie d'un système plus efficace, doit soutenir les investissements et les changements réglementaires nécessaires pour maintenir le transport aérien sûr, accessible et de plus en plus durable.