Sabre a fait du renforcement des équipages une variable explicite dans l'optimisation des rotations aériennes

La planification des équipages aériens se déroule en deux étapes : la génération des rotations produit des horaires de travail anonymes couvrant le programme de vols, puis ces rotations sont affectées à des membres d'équipage individuels. Les vols long-courriers nécessitent des équipages renforcés pour des raisons de sécurité, et voici le point délicat : le nombre de commandants de bord ou d'officiers supplémentaires qu'un vol exige dépend des caractéristiques de la rotation qui le couvre. L'exigence et le choix de l'horaire sont couplés. La plupart des outils brisent ce couplage en fixant à l'avance les exigences de renforcement ou en restreignant la manière de les satisfaire, car le problème général est très difficile.

Sabre a développé son optimiseur de rotations long-courriers au milieu des années 1990 et a pris le chemin inverse : l'optimiseur modélise explicitement de nombreux types de processus de renforcement des équipages et considère simultanément les grades pertinents de tous les membres d'équipage du poste de pilotage. Il résout le modèle à grande échelle qui en résulte par génération de colonnes (branch and price). Dans un article d'Interfaces de 2015, les auteurs ont retracé deux décennies d'évolution du modèle et de l'algorithme et ont comparé leur approche à quatre méthodes conventionnelles, montrant qu'elle résout le problème général de renforcement des équipages et procure des économies substantielles de coûts d'équipage aux compagnies aériennes.

Pourquoi cela fonctionne : le renforcement représente de l'argent réel. Couvrir le même vol avec la rotation A peut coûter trois postes d'équipage supplémentaires tandis que la rotation B n'en coûte qu'un, si bien que fixer l'exigence avant l'optimisation fige le coût dans l'horaire. Placez l'exigence dans l'objectif et le solveur achète la combinaison légale la moins chère sur l'ensemble du réseau en une seule fois. Les économies se cumulent sur chaque rotation d'une ligne de vacation, ce qui explique pourquoi les compagnies aériennes ont payé pour le produit plutôt que pour un simple ajustement de règle.

Faire du renforcement des équipages une variable d'optimisation

Les exigences de renforcement sont couplées au choix de la rotation, si bien que les fixer a priori fige le coût d'équipage avant même que le solveur ne s'exécute.

La génération de colonnes maintient le modèle élargi traitable, de sorte que des millions de rotations candidates, y compris les états de renforcement, restent résolubles.

Sabre a vendu des systèmes de rotations d'équipages à de nombreuses compagnies long-courriers, si bien que l'amélioration s'est multipliée sur les flottes des clients au lieu de rester isolée.

Deux décennies de travail incrémental sur le modèle et l'algorithme (1995-2015) sont ce qui a rendu la formulation explicite exploitable en production.

Lorsqu'une contrainte varie réellement avec la solution, laissez-la à l'intérieur du modèle. Fixer à l'avance des paramètres « connus » simplifie les mathématiques mais fige un coût que le solveur aurait éliminé.

L'optimiseur est resté dans la gamme de produits de rotations long-courriers de Sabre jusqu'au milieu des années 2010, l'article d'Interfaces de 2015 documentant l'évolution de ses modèles et algorithmes et le comparant à quatre approches conventionnelles. L'article présente la formulation à renforcement explicite comme une capacité produit établie plutôt que comme de la recherche, et note que le problème général avait longtemps été écarté en pratique précisément en raison de sa complexité.