D'ATD-2 à TFDM — L'ordonnanceur aéroportuaire par apprentissage automatique de la NASA économise plus d'un million de gallons de kérosène

Les avions qui quittent la porte d'embarquement trop tôt finissent par patienter dans de longues files d'attente au roulage, brûlant du carburant et émettant du carbone sans avancer ; les aéroports se sont historiquement appuyés sur des estimations statiques fondées sur la physique plutôt que de prévoir précisément quand un créneau de piste serait réellement disponible.

Remplacer la modélisation des temps de roulage fondée sur la physique par des modèles d'apprentissage automatique - dont des réseaux de neurones - entraînés sur des données réelles de surveillance de surface, afin de prévoir les temps de roulage à la sortie et à l'entrée et de mieux programmer le repoussage des avions depuis la porte.

Le projet ATD-2 (Airspace Technology Demonstration-2) de la NASA a construit un système intégré d'arrivées, de départs et de surface (IADS) dont la composante d'opérations de surface fondées sur la trajectoire a été testée sur le terrain à l'aéroport international de Charlotte Douglas (KCLT), avec des données également issues de Dallas/Fort Worth (KDFW), de septembre 2017 à septembre 2021.

Le système a permis d'économiser plus d'un million de gallons de kérosène, environ 1,4 million de dollars de coûts d'équipage, 933 heures de retard passagers évitées (évaluées à environ 4,5 millions de dollars), et environ 8 tonnes de CO2 par jour à Charlotte Douglas. La NASA a formellement transféré la technologie à la FAA en septembre 2021, où elle a été intégrée au programme Terminal Flight Data Manager (TFDM) pour un déploiement progressif débutant à Charlotte et Phoenix et atteignant à terme 27 aéroports majeurs, dont Atlanta, Chicago, New York, Washington, San Francisco et Los Angeles.

Les modèles d'apprentissage automatique publiés pour les temps de roulage comportent encore une incertitude significative - environ 10-15 % pour les temps totaux et en aire de manœuvre, et environ 20 % pour le temps de roulage au parking - et le déploiement national dans les 27 aéroports était estimé nécessiter de cinq à dix ans, de sorte que les bénéfices mesurés ci-dessus restent concentrés sur les sites d'essai d'origine plutôt que démontrés à l'échelle du réseau.