Programmation bi-niveaux stochastique pour la tarification dans l'aviation civile
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Date
2020
Authors
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Publisher
ummto
Abstract
Au cours des dernières décennies, de nombreuses études dans le domaine de la Recherche Opérationnelle ont été dédiées au secteur du transport aérien en considérant des problèmes de planification, d'opération et de tarification. En général les études développées considèrent les effets immédiats des décisions à prendre sans tenir compte des effets de feedback qui peuvent se mettre en place entre les différents acteurs du transport aérien, tel que la direction de l'aviation civile, les compagnies aériennes, la tour de contrôle…etc...Car en réalité aucune de ces structures opérationnelles et décisionnelles ne peuvent prendre une décision unilatéralement sans y perdre au change. Ceci conduit souvent en des décisions qui sur le plus long terme se révèlent largement sous optimales, ou en d'autres termes, des décisions qui ne réalisent pas le potentiel maximal du secteur, ce qui ce traduit par un manque a gagner important.
Ainsi dans cette étude une approche globale est proposée pour modéliser le problème de la tarification des services du contrôle du trafic aérien (ATC) et de sa gestion (ATM). On considère tout d'abord que l'objectif des compagnies aériennes est de maximiser leur profit, en faisant en sorte de prendre les meilleurs décisions possibles en tenant en compte de toutes les contraintes qui puisse exister, afin d'avoir le meilleur gain possible. Elles intègrent donc dans le prix des billets d'avion et du fret aérien leurs coûts résultant des taxes ATC/ATM. Ces coûts représentent aujourd'hui entre 10 % et 20 % de leurs coûts opérationnels. Ainsi la tarification des services du contrôle et de la gestion du trafic aérien affecte indirectement les niveaux de la demande de transport aérien (passagers et fret) qui est réactive au prix du transport aérien. Les cas où les opérateurs ATC/ATM sont soit privés soit publics sont analysés et particularisés dans cette étude. Ceci conduit à formuler un problème d'optimisation bi-niveau, un problème a deux niveaux de décisions, ce qui correspond le mieux a un problème du genre ou la décision ce prend de manière bilatérale, mais avec un niveau hiérarchique différent, selon la marge de manœuvre et l'importance de chacune des parties. Comme dans notre cas, le premier niveau serra représenté par les services ATC/ATM, et le deuxième niveau la compagnie aérienne. Le cas mono dimensionnel ou chaque niveau représente un seul acteur a été étudié et il a été montré qu'il est possible de résoudre de façon optimale le problème de tarification qui est un problème de programmation bi niveau, par un processus de négociation implicite entre le fournisseur de service (public ou privé) et le secteur des compagnies aérienne.
Dans la présente étude, on aborde le problème de tarification dans le cas multi dimensionnel ou chaque niveau est représenté par plusieurs acteurs de même nature (plusieurs secteurs de contrôle, plusieurs paires d'aéroports, etc.). On considère que la tarification adoptée par l'opérateur public de l'ATC/ATM suit un triple objectif qui est de, favoriser le service de transport aérien à ses usagers finaux, les passagers et le fret en maximisant le niveau de la demande satisfaite, garantir une couverture acceptable des coûts d'opération et d'investissements du service ATC/ATM et finalement garantir un niveau de rentabilité acceptable pour le secteur des compagnies aériennes. En ce qui concerne l'opérateur privé du service ATC/ATM, il s'agira de maximiser son profit en s'assurant que les compagnies aériennes trouvent des conditions économiques qui leur permettent d'assurer la poursuite de leur activité de transport aérien. Dans ces deux situations, il semble donc indispensable de tenir compte du comportement de maximisation du profit des compagnies aériennes dans leur prise de décision concernant le déploiement de leur offre de transport, fréquence de vols, capacité de remplissage des avions et leur politique de prix. Ceci conduit donc dans les deux cas à formuler des problèmes d'optimisation bi niveaux. Afin de limiter la complexité de cette étude, on considère ici l'ensemble du secteur des compagnies aériennes sans prendre en compte les effets de la concurrence existante entre elles, car cella nous obligerais à étendre nos critères, a ajouter des contraintes, et donc a rajouté énormément de complexité a notre problème, alors que notre but est de trouver un prix qui servira de référence. Ainsi l'étude se concentre sur les effets de feedback entre l'ATC/ATM, qui obéit au principe d'unicité de l'opérateur pour un espace donné, le secteur des compagnies aériennes et les usagers. Dans cette première approche, on ne considère que le transport de passagers et on adopte un tarif aérien uniforme par liaison aérienne. On considère dans cette étude le cas d'une région relativement étendue et présentant un trafic peu dense. Compte tenu des hypothèses adoptées en ce qui concerne la structure des réseaux opérés par les compagnies aériennes et la structure de la demande potent81f.:ill
Description
81f.:ill.;30cm
Keywords
Programmation bi-niveaux stochastique, tarification, l'aviation civile
Citation
Recherche opérationnelle