Contribution à la Gestion des Opérations de la Sûreté Aéroportuaire : modélisation et Optimisation

Contribution to the management of airport security operations : modelisation and optimization

• Auteur / Autrice : Rakiatou Christelle Jackou
• Direction : Félix Mora-Camino, Hadj Batatia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Image, Informatique et Hypermédia
• Date : Soutenance le 29/11/2010
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Félix Mora-Camino, Hadj Batatia

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sûreté -- Systèmes

Mots clés libres

Sûreté aéroportuaire

Réseaux

Modélisation

Optimisation

Airport safety

Networks and queuing theory

Modelling

Optimization

Résumé

L'objectif principal de cette thèse consiste à apporter une contribution méthodologique à la gestion de la sûreté et de coût de la sûreté aéroportuaire. Nous avons proposé un modèle logique du système de contrôle du flux des passagers au départ dans un aéroport. La finalité de ce modèle a permis de tester différents scénarios d'attaque du système, d'analyser le comportement du système dans ces conditions et d'en évaluer la perméabilité. Nous nous sommes ensuite intéressé à l'évaluation du système de contrôle des flux de passagers à l'embarquement au travers d'une approche probabiliste. Ceci conduit à la formulation de problèmes d'optimisation permettant d'améliorer les performances du système de contrôle. Afin d'obtenir la modélisation mathématique des flux de passagers au départ dans une aérogare, nous avons introduit les facteurs temps et espace par rapport au modèle précédent afin de le rendre plus proche de l'opérationnel. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'optimisation des affectations des ressources matérielles et humaines destinées au contrôle du trafic de passagers. Le modèle spatio-temporel développé précédemment est mis à profit pour quantifier de façon dynamique, l'attribution des ressources matérielles et humaines au niveau de l'inspection filtrage et surtout d'améliorer la qualité de service. Beaucoup reste à faire dans ce domaine et le développement d'outils de modélisation, d'analyse et d'aide à la décision tels que ceux qui ont été esquissés dans ce mémoire semble s'imposer pour assurer l'optimisation de l'affectation des ressources de la sûreté aéroportuaire et ainsi garantir non seulement la qualité du service de contrôle mais aussi le niveau de coûts en résultant.

Since the tragic events of September 11, aviation security is jeopardized. Many measures were taken both from the standpoint of improved procedures for improving the performance of security officers and equipment safety. Despite the implementation of new procedures and new measures, many events have shaken the airport security system established by ICAO, these include, the latest of which is the attempt acts of unlawful interference in December 2009. The main objective of this thesis is to contribute to methodological constraints security management and cost of airport security. To fight effectively against illegal acts, the standard 4.4.1 of Schedule 17 to the Chicago Convention states: “Each Contracting State shall establish measures to ensure that passengers from flights of commercial air transport and their cabin baggage are subjected to screened before boarding an aircraft departing from an area of security restricted”. The security check is then one of the highlights of airport security. We therefore propose a model system logic to control the flow of departing passengers at an airport. The purpose of this model was used to test different scenarios of attack system, analyze system behavior under these conditions and to assess permeability. We are then interested in evaluating the system of controlling the flow of passengers boarding through a probabilistic approach. This then leads to the formulation of optimization problems to improve the performance of the control system. It is then possible to establish operational procedures leading to improved system performance of passenger screening. To obtain the mathematical modeling of flow of departing passengers in a terminal, we introduced the factors of time and space relative to the previous model to make it closer to the operational. In this model, which adopts a network structure to describe the process and the transfer of passengers between the terminal sites, in particular allows to represent queues and waiting times inflicted on passengers. Finally, we are interested in optimizing the allocation of human and material resources for the control of passenger traffic. The spatio-temporal model developed previously is used to quantify dynamically allocating human and material resources at the security check and especially to improve the quality of service. This optimization allows us to formulate effective policies to manage the short term. Finally, modeling the performance of safety was performed according to a probabilistic point of view and then a dynamic perspective and space. In both cases the optimization problems were formulated based on the determination of operational parameters to improve system performance. Much remains to be done in this area and the development of tools for modeling, analysis and decision support such as those outlined in this paper seems to be necessary to ensure optimal allocation resources for airport security and so ensure not only quality service but also control the level of the resulting costs.