Prix LITRA 2026 : un horaire sans marges de temps superflues

Par Benedikt Vogel, auteur indépendant

L’aiguille des secondes atteint le 12 – le train s’ébranle en gare. Pour les transports ferroviaires, le respect des horaires est une priorité absolue. Le trafic aérien possède lui aussi son système d’horaire avec des heures de départ et d’arrivée. Mais ici, on ne raisonne pas à la seconde près. Beaucoup de passagers ne connaissent probablement même pas la signification exacte de ces heures de départ et d’arrivée. Celles-ci correspondent en réalité au moment où l’avion commence à rouler pour quitter son poste de stationnement et à celui où il s’immobilise à son emplacement à destination.

Les temps de vol fluctuent d’un jour à l’autre

Même si les horaires ne sont pas à comprendre à la seconde près, ils constituent tout de même un repère important. Leur détermination n’est néanmoins pas chose facile pour les compagnies aériennes. Les vols d’une même liaison peuvent en effet durer plus ou moins longtemps, en fonction du vent, de la densité du trafic dans les aéroports et dans le ciel, mais aussi d’autres facteurs opérationnels.

Afin de déterminer les temps de vol malgré ces aléas, les compagnies aériennes se basent sur leur expérience : elles regardent combien de temps leurs avions ont mis par le passé pour effectuer un trajet donné. Elles retiennent ensuite le temps de vol le plus probable pour établir l’horaire de la saison suivante.

Le quotidien de l’aéroport de Zurich : sa forte fréquentation engendre une grande incertitude en matière de planification. © Martin Stamm / Swiss

Dans son travail de master rédigé à l’École polytechnique fédérale (ETH) de Zurich, Jakob Deutschel a élaboré une nouvelle approche permettant de déterminer les temps de vol, correspondances comprises. L’étudiant en master propose de ne plus fixer les horaires de vol uniquement en fonction du temps de vol nécessaire, comme c’est le cas aujourd’hui, mais de prendre en compte l’ensemble des variables susceptibles d’influencer ce temps. L’objectif étant avant tout de permettre à la compagnie aérienne d’assurer le vol à moindre coût.

Pour atteindre cet objectif, la compagnie ne doit surtout pas prévoir un temps de vol trop court, sous peine de devoir verser des indemnités aux passagers en cas de retard, de payer des heures supplémentaires à l’équipage ou de supporter des frais de carburant supplémentaires si elle tente de rattraper le retard par une vitesse de vol plus élevée. Elle ne peut toutefois pas non plus prévoir une marge de temps trop importante, car cela réduirait le taux d’utilisation des avions, du personnel au sol et navigant, ainsi que des ressources de maintenance.

En Europe et dans certaines régions d’Asie, de nombreux aéroports sont coordonnés (niveau 3), ce qui signifie que des créneaux horaires (slots) doivent être attribués à l’avance pour les décollages et les atterrissages. © Jakob Deutschel

Jusqu’à 21 % d’économies

Jakob Deutschel a développé, dans le cadre de son travail de master, une méthode mathématique qui permet aux compagnies aériennes d’établir un horaire optimisé en termes de coûts. Pour ce faire, l’étudiant a analysé les données de vol de 17 compagnies aériennes américaines et de 37 compagnies européennes, et a mené des entretiens avec dix compagnies. La comparaison entre les États-Unis et l’Europe est particulièrement intéressante, dans la mesure où l’organisation du trafic aérien diffère de part et d’autre de l’Atlantique.

Contrairement à leurs homologues européens, la plupart des aéroports américains ne fonctionnent pas de manière « coordonnée ». Autrement dit, ils ne fonctionnent pas avec des créneaux de décollage et d’atterrissage fixés longtemps à l’avance. Bien que les compagnies aériennes américaines soient elles aussi tenues de communiquer à leurs clients l’horaire prévu de leur vol suffisamment à l’avance, elles ne sont que peu, voire pas du tout, tenues de le respecter vis-à-vis des gestionnaires d’aéroport. Au quotidien, les pilotes peuvent donc déterminer eux-mêmes les heures de décollage et d’atterrissage.

Dans le cadre de son étude, Jakob Deutschel a analysé des données d’exploitation aérienne couvrant une période de onze ans et a développé à cette fin son propre algorithme d’apprentissage automatique. Cette méthode lui a permis de déterminer les temps de vol optimaux en termes de coûts pour les liaisons aériennes étudiées. Ceux-ci se sont parfois avérés plus longs ou plus courts que les temps de vol officiels. « Les calculs suggèrent qu’il existe un potentiel considérable de réduction des coûts pour les compagnies aériennes », explique Jakob Deutschel, « de 13 à 21 % en Europe, et de 3 à 5 % aux États-Unis. »

En Europe, le potentiel d’économies est plus important, notamment car les contraintes existantes compliquent les optimisations : les réglementations relatives à l’indemnisation des passagers et à l’attribution des créneaux horaires sont plus strictes, et les capacités aéroportuaires sont nettement plus limitées.

Exemple illustrant les durées de vol effectives entre Porto (Portugal) et Francfort-sur-le-Main (Allemagne) pour une liaison Lufthansa pendant la saison estivale 2022 (en semaine, entre 12 h 00 et 14 h 59, avec un Airbus A321) : l’avion le plus rapide couvrait la distance en 150 minutes environ, tandis que le plus lent nécessitait environ 300 minutes. La compagnie aérienne indique dans son horaire un temps de vol de 160 minutes (en vert) pour cette liaison. L’algorithme d’apprentissage automatique de Jakob Deutschel estime quant à lui que le temps de vol optimal en matière de coûts est de 187 minutes (en bleu). Le temps de vol réellement optimal en matière de coûts, calculé a posteriori, s’élevait à 188 minutes (ligne rouge). © Jakob Deutschel

Le quotidien exige des compromis

Dans son étude, le chercheur de l’ETH Zurich s’est appuyé sur les coûts moyens pratiqués dans l’ensemble du secteur aérien. Il est donc difficile de chiffrer avec précision les économies réellement réalisables pour chaque compagnie aérienne.

Pour Fabio Ghielmetti, responsable de l’élaboration de l’horaire chez Swiss, les économies potentielles estimées sont trop optimistes : « La prise en compte des coûts dans la planification de l’horaire est une approche intéressante, mais il pourrait s’avérer difficile, dans la pratique, de réaliser de telles économies, étant donné que le taux de fréquentation élevé de l’aéroport de Zurich et de l’espace aérien européen s’accompagne de très grandes incertitudes », explique le responsable de Swiss. Dans ce contexte, le fonctionnement quotidien exige de nombreux compromis qu’un horaire optimisé sur le plan des coûts ne peut prendre en compte.

Selon l’étude réalisée à l’ETH, les compagnies aériennes peuvent réduire leurs coûts jusqu’à 21 % si elles définissent leurs temps de vol de manière à minimiser les coûts. Le graphique présente deux saisons combinées afin de faciliter la comparaison et de refléter une année complète, comprenant les fluctuations saisonnières. © Jakob Deutschel

Les résultats de l’étude sont également transposables à d’autres secteurs des transports publics. Là aussi, les coûts jouent un rôle majeur dans la conception des horaires. Jakob Deutschel voit toutefois des limites à cette transposabilité : « Il faut garder à l’esprit que le trafic aérien possède certaines particularités, notamment en ce qui concerne les indemnités élevées, mais aussi les réglementations contractuelles liées aux salaires. »

À cela s’ajoute le fait que les passagers aériens sont moins sensibles à une augmentation du temps de trajet que les voyageurs ferroviaires : « En règle générale, le passager aérien n’a pas vraiment d’alternative à l’avion pour son trajet, tandis que le train perd rapidement ses voyageurs au profit de la voiture si les temps de trajet augmentent de trop », souligne Jakob.

Le Prix LITRA 2026 : Martin Candinas, président de la LITRA, Nikolett Seben (lauréate), la conseillère fédérale Karin Keller-Sutter, Jakob Luca Deutschel (lauréat) et Nico Wyss (lauréat). © LITRA

Jakob Deutschel est l’un des trois lauréats du Prix LITRA 2026. « Pour moi, une chose a toujours été sûre : mon avenir professionnel se trouve dans le secteur ferroviaire ou dans l’aviation », déclare Jakob Deutschel. L’Allemand, aujourd’hui âgé de 26 ans, se souvient que déjà enfant, il observait parfois le trafic à la gare centrale de Francfort et depuis la terrasse d’observation de l’aéroport. Fils de deux éducateurs sociaux, il a grandi en Rhénanie-Palatinat avant de rejoindre l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH) pour y faire ses études. Il y a obtenu un bachelor en ingénierie civile, puis a travaillé pendant un an au sein du cabinet de conseil McKinsey.

À l’automne 2023, il a finalement entamé un master en ingénierie des transports sous la direction du professeur Kay Axhausen. Il a alors effectué un semestre d’échange à Sydney avant de rédiger, sous la direction du professeur Mark Hansen à l’Université de Californie à Berkeley, le travail de master qui vient d’être récompensé par le Prix LITRA. Alors qu’il lui restait encore un an avant la fin de ses études, l’étudiant de l’ETH était déjà en contact avec le groupe ferroviaire Stadler Rail.

Jakob Deutschel travaille désormais au sein du groupe en tant que chef de projet pour le système de contrôle des trains ETCS sur le site de Wallisellen. Il dirige le projet « CFF Flirt EVO France », dans le cadre duquel Stadler associe pour la première fois son propre système européen de contrôle des trains à la signalisation ferroviaire française, dans le but de s’implanter sur le marché français.

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