Environnement Electronique ERATO

Le Mercredi 7 mars 2018
La modernisation du trafic aérien en France métropolitaine se fait au travers de plusieurs pistes. Il peut s'agir d'outils électroniques comme ERATO ou Coflight, une optimisation des intinéraires de vol ou encore une meilleure prise en compte de l'environnement des zones aéroportuaires.

La DSNA met en service ERATO au centre en route de Brest des outils innovants de détection de conflits à moyen-terme (MTCD), de simulation (What-if) et de monitoring des trajectoires (MONA) dans un environnement électronique "stripless".

ERATO (En-Route Air Traffic Organizer) est un ensemble d’outils modernes, conçus par la DSNA pour les contrôleurs aériens. Ils intègrent des fonctions innovantes d’aides au contrôle. ERATO est conçu pour aider le contrôleur à prendre des décisions de manière sûre et efficace.

Détection de conflits (filtrage)

Si le contrôleur a besoin d’une analyse plus détaillée sur une situation, il peut isoler l’avion qui serait susceptible de causer un rapprochement dangereux en vol

Extrapolation (What-if)

Le contrôleur voit la position future de l’avion en relation avec les instructions de contrôle.
A partir du filtrage, le contrôleur peut extrapoler la position de l’avion. ERATO affiche la position future de chaque avion conflictuel.
Avec cet outil, le contrôleur peut simuler un nouveau profil de vol de manière temporaire en modifiant les paramètres de vol et en utilisant les fonctionnalités de filtrage et d’extrapolation.

Suivi des trajectoires des avions (alertes en cas de déviations)

ERATO souligne les vols qui divergent des trajectoires assignées par le contrôleur.
VERT divergence dans le plan vertical par rapport à la trajectoire assignée
HORIZ divergence dans le plan horizontal par rapport à la trajectoire assignée
H+V divergence dans les plans horizontal et vertical par rapport à la trajectoire assignée

Planification (Agenda)

Le contrôleur peut isoler un groupe d’avions pour définir le meilleur scénario pour agir sur eux. L’agenda identifie les conflits sur un axe temporel et peut être utilisé à la fois par le contrôleur radariste et le contrôleur organique de telle sorte que leur coopération soit optimisée (partage des tâches).

L’agenda d’ERATO est utilisable pour tous les vols du secteur de contrôle (« Vols assumés ») ainsi que pour des vols gérés par les secteurs adjacents (« Vols notifiés »). Le filtrage est disponible à la fois sur les étiquettes de l’agenda et sur celles des listes des vols.

Filtrage à partir d’une étiquette surlignée sur l’agenda : les listes des vols assumés et des vols notifiés sont fusionnées dans la liste des vols « Contexte » qui ne contient que les vols sur lesquels le contrôleur souhaite porter son attention.

Les évaluations réalisées avec du trafic commercial en France et les simulations menées en Italie ont démontré tous les bénéfices qu’ERATO peut apporter en termes de sécurité et de capacité.

Depuis le 18 décembre 2015, avec EEE, les contrôleurs du CRNA Ouest disposent d’un outil performant dans un environnement électronique "stripless".

Cette modernisation des systèmes en-route de gestion du trafic aérien se poursuivra avec la mise en service ERATO en Environnement Electronique au CRNA Sud-Ouest en 2016. A terme, les services ERATO seront intégrés dans 4-Flight, le futur système de gestion du trafic aérien pour l’en-route.

2 ans après la transition Electronic Environment En Route Air Traffic Organizer (EEE) à Brest ACC

Après 2 années d’utilisation opérationnelle du nouveau système de gestion du trafic aérien EEE à Brest ACC, quels bénéfices pour les opérateurs aériens ?

EEE est l’acronyme de « Electronic Environment En Route Air Traffic Organizer ». Ce système de gestion du trafic aérien de nouvelle génération a été déployé à Brest ACC le 18 décembre 2015
EEE est un serveur donnant accès à un ensemble d’outils participant à un nouveau concept opérationnel. Basé sur une prédiction de trajectoire et sur l'heuristique humaine*, EEE est capable de filtrer tous les aéronefs qui devraient être considérés par le contrôleur de la circulation aérienne et les lui présenter sur un écran radar. Cela représente une aide utile pour la détection de conflits.
Par ailleurs, l'environnement électronique (E.E.) affiche sur l'image radar des informations mises à jour, et fournit de nouvelles fonctions utiles pour la résolution de conflits.

*Le terme heuristique désigne d'une manière courante une méthode de résolution d'un problème qui ne passe pas par l'analyse détaillée du problème mais par son appartenance ou adhérence à une classe de problèmes donnés déjà identifiés

EEE à Brest ACC contribue à améliorer la sécurité des vols

Depuis sa mise en service à Brest ACC fin 2015, le nouveau système EEE a contribué à la réduction des pertes de séparation en route (Separation Minima Infringements - SMI). Cette réalisation significative est à particulièrement soulignée dans un contexte de forte augmentation du trafic à laquelle Brest ACC a fait face ; +14% sur les 9 premiers mois de 2017 par rapport à la même période en 2015.
Une perte de séparation en route est comptabilisée lorsque les minimas de séparation à appliquer entre deux avions en vol ne sont pas respectés (i.e. 5NM ou 1000ft en France).

erato_1.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Apportons maintenant un éclairage particulier sur les outils EEE qui contribuent à l’amélioration de la sécurité des vols.

Le SEP

Cette nouvelle fonction de EEE permet de réduire le nombre de perte de séparation dont la cause principale est : "conflit entre avions détecté mais résolu de manière insuffisante".
Le SEP fournit aux contrôleurs de la circulation aérienne (ATCO) la distance minimale entre deux aéronefs dans le temps. Ils n'ont plus besoin d'estimer ces deux variables, ce qui rend la résolution des conflits plus sûre et plus rapide.

erato_2.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Sur l’écran radar, cette distance minimale et ce temps sont affichés selon un code couleur prédéfini indiquant au contrôleur si une action de contrôle est nécessaire pour garantir la norme minimale de séparation entre deux avions au même niveau (i.e. 5NM en France), si une surveillance seule du croisement suffit, ou enfin si aucune action n’est utile.
Parallèlement, le SEP constitue une réelle aide au contrôleur pour une meilleure intégration des effets du vent dans la gestion des conflits.

EEE aide au respect des clairances océaniques

EEE intègre une alarme qui se déclenche lorsque l'un des éléments contenus dans la clairance océanique (balise de sortie, temps de passage à la balise, niveau) est différent d’un de ceux du profil de vol suivi en temps réel. Depuis janvier 2016 et la mise en œuvre de EEE à Brest, aucun nouveau cas de non-respect des clairances océaniques n'a été signalé, rendant la transition vers l'espace aérien océanique plus sûre.

EEE permet l’identification des déviations des aéronefs dans le plan horizontal et vertical

erato_3.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Les “MONitoring Aids” (MONA) permettent la détection des écarts dans le plan horizontal et/ou vertical d’un vol par rapport à sa dernière clairance assignée. Ces outils d’aide à l’amélioration de la sécurité des vols sont indépendants des systèmes embarqués et reposent sur les trajectoires réelles des avions telles que celles suivies et calculées par le système de surveillance radar.

erato_4.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Maintenir le plus haut niveau de sécurité grâce à la procédure de gestion des changements

Manager le changement à la DSNA :

  • Préparer les prochaines transitions de système de gestion du trafic aérien :
    • Mise en place d’ateliers “méthodes de travail”
    • Analyse de sécurité de l’interface homme/machine pour établir des recommandations pour les contrôleurs
    • Evaluation du besoin en matière de temps d’entrainement sur simulateur de contrôle, ainsi qu’en condition de trafic réel avant les remontées de capacité secteur
    • Organisation de séances d’entrainement sur simulateur orientées facteurs humains,
    • Evaluations opérationnelles des systèmes avant déploiement afin d’obtenir un haut niveau de confiance en matière d’assurance sécurité
  • L’assurance sécurité:
    • Evaluation en continue de la performance sécurité suite à la mise en service de systèmes ATM tel que EEE,
    • Analyse systématique des retours des contrôleurs et des reports d’évènements de sécurité montrant une différence entre ce qui a été enseigné et la gestion du trafic temps réel.
      • Les méthodes de travail sont-elles bien appropriées?
      • Comment améliorer les aptitudes des contrôleurs à moyen terme ? Est-ce que les techniques de contrôle ont évolué vis-à-vis de la gestion des situations inhabituelles (déviation de route lors d’un évènement météo critique de type orage…) ?
      • Est-ce que les pointes de trafic temps réel sont gérées de manière différente par les ATCOs? Comment adapter les taux de régulation appliqués sur les secteurs en conséquence ?

EEE à Brest ACC améliore la performance du centre

Depuis 2015, le nombre d'avions géré par Brest ACC a fortement augmenté, +14% en 2017 par rapport à 2015. Non seulement le nouveau système de gestion du trafic aérien EEE a permis d'absorber cette hausse constante, mais il a également contribué à contenir les retards ATFM (Air Traffic Flow Management) induits. Il s'agit d'une réalisation majeure. En effet, généralement, les retards ATFM augmentent de manière exponentielle face à une croissance du trafic à deux chiffres.

Plus d’avions ont été contrôlés en toute sécurité

Avec l'intensification de la demande sur le SW Axis (trafic vacances depuis l'Europe du Nord vers l'Espagne et des Canaries), Brest a vu son trafic bondir de 8,82% depuis le début de l'année 2017 par rapport à la même période en 2016. Lorsque l’on compare avec le trafic géré avant la mise en œuvre de EEE, l'augmentation est encore plus impressionnante.

erato_5.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Les taux de régulation du trafic appliqués se sont fortement améliorés

Lorsque les mesures ATFCM telles que les scénarios de rerouting et de niveau de vol, les STAMs (Mesures ATFCM à court terme), les MCP (Mandatory Cherry Picking) ou le Collaborative Advanced Planning de la DSNA ont échoué à contenir la demande de trafic dans le respect de la capacité d'un secteur de contrôle concerné (ou d’un regroupement de secteurs), l'ATC doit déposer une régulation du trafic (nombre maximum d’avions autorisé dans un secteur donné) de sorte que l'espace aérien continue d'être géré de manière sûre.
Pour plus d'informations, consultez la page Gestion des flux de trafic à la sous-section "Le “Collaborative Advanced Planning” de la DSNA".

Le taux de régulation d'un secteur de contrôle est défini en fonction de sa capacité. Il est également évalué et modifié en temps réel, en tenant compte de la complexité du trafic, des conditions météorologiques et de tous les événements extérieurs pouvant avoir un impact sur le nombre maximum d'avions géré en une heure.

Depuis la mise en place de EEE à Brest ACC, nous avons constaté que les taux de régulation appliqués sont plus élevés pour la quasi-totalité des secteurs contrôlés (qu’il s’agisse de secteurs élémentaires, ou regroupés). De plus, la durée cumulée de mise en œuvre de régulations du trafic sur les secteurs les plus pénalisants a été réduite de plus de 60%.

Taux moyens de régulation du trafic (nombre d’avions contrôlé en une heure) et évolution.

 

  Nombre d’avions contrôlés en une heure Evolution
Secteur de contrôle 2015 2017 2015 v. 2017
MZUpper   41,24 43,31 5,02%
NU 33,72 39,8 18,03%
MZSI 39,44 42,21 7,04%
QXSI 35,75 36,48 2,04%
JSH 35,52 38,78 9,17%
A 37,09 44,92 21,11%
G 35,47 44,02 24,09%
VKW 33,32 36,03 8,14%
VKWS 32,58 39,45 21,07%
VKWU 30,8 39,09 26,91%

 

Les secteurs de contrôle sont soit élémentaires (un seul secteur), soit groupés (plusieurs secteurs combinés).

erato_6.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Le délai ATFM par vol contrôlé de Brest ACC a diminué

 

erato_7.png
Crédits : Tous droits réservés - DGAC

Les retards ATFM de Brest ACC ont été réduits de 10% par rapport à 2015. Le pic de 2016 inclut les effets de la transition vers le système ATM EEE.
Les retards ATFM peuvent avoir des causes diverses telles que le manque de capacité des espaces (C), les actions de rerouting (R), le manque de personnel (S), les défaillances d'équipement (T), la gestion de l'espace aérien avec la défense (M) ou les événements spéciaux tels que les rencontres sportives ou la mise en service de systèmes de gestion du trafic aérien (P). En savoir plus

La mise en œuvre de EEE à Brest ACC a permis de réduire le nombre et la durée des régulations du trafic aérien dans ses espaces. Cela a généré moins de retards ATFM pour les compagnies aériennes. Combiné à des mesures de gestion adaptée du personnel ainsi qu'à la mise en œuvre de mesures ATFCM innovantes, EEE a eu un effet très positif sur la réduction des retards sur l'été 2017, tout en améliorant les chiffres de performance de sécurité.

Évaluer la cohérence entre taux de régulation et capacités des secteurs est un processus systématique. Sur la base des retours d'expérience de l'été 2017, Brest ACC continue d'ajuster ses taux de régulation du trafic à la hausse, en tenant compte en temps réel de la configuration des différents flux de trafic.

Pour plus d'informations, consultez la page Gestion des flux de trafic à la sous-section "La prédictibilité renforce la sécurité".

Centre de contrôle aérien en-route de Brest : Environnement Electronique ERATO

Afficher la version texte de la vidéo

Depuis l'été 2016, les contrôleurs aériens du CRNA Ouest disposent d'un environnement de travail moderne et performant, avec une interface électronique stripless.

Transition système ATM et consultation des clients

Brest ACC a été le premier ACC français à passer à un environnement entièrement électronique, et à de nouveaux outils ATC conçus pour améliorer la prise de décision tout en garantissant les niveaux de sécurité les plus élevés. Malheureusement, l'ACC de Brest a été confronté à des problèmes techniques importants peu de temps après la transition vers ce nouveau système. Ces défaillances ont retardé l'augmentation programmée des capacités, ce qui a créé un niveau élevé de perturbation pour le réseau.
Les leçons apprises lors de la transition système à Brest ACC ont naturellement servi pour la mise en œuvre suivante à l'ACC de Bordeaux.

La transition Bordeaux a été traitée beaucoup plus tôt, avec une coordination et une collaboration accrues avec toutes les parties prenantes. Ainsi, au cours de cette transition, les retards ATFM et leurs coûts induits ont été réduits.

La transition EEE à Bordeaux a été reconnue par tous comme un excellent exemple de transition système bien maîtrisé, avec un niveau de perturbation limité et un retour rapide vers les capacités nominales.

 

Transition Brest ACC – retours clients Transition Bordeaux ACC – leçons apprises
  • Manque de coordination lors de la mise en œuvre du plan de contournement des espaces.

 

  • Informer les clients plus tôt sur les impacts prévus.

 

  • Pas d’information précise quant à  l’amélioration des capacités offertes.
  • Le NM a été associé plus tôt.

 

  • La coordination avec les ANSP adjacentes a été améliorée.

 

  • Des réunions de consultation clients et partenaires ont été organisées avec pour objectif de définir avec tous les acteurs un ensemble de solutions d’atténuation des impacts de la transition.

 

  • Définition d’un plan collaboratif visant à contenir les délais ATFM induits par la transition système.

 

  • Diffusion d’un « plan capacité » clair et précis donnant aux compagnies aériennes la trajectoire prévue de retour aux capacités nominales. Ce plan permet de détailler les périodes nécessaires à une appropriation du système par les contrôleurs en toute sécurité.

 

Ces contenus peuvent aussi vous intéresser