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Afin de pouvoir subvenir aux futurs besoins en matière de transport aérien il est nécessaire d'augmenter la capacité de l'espace aérien. Les contrôleurs aériens, qui occupent une place centrale dans la gestion du trafic, doivent quotidiennement faire face à des situations conflictuelles (conflits) lors desquelles deux vols risquent de violer les normes de séparation en vigueur si aucune modification de trajectoire n'est envisagée. La détection et la résolution des conflits potentiels contribuent à augmenter la charge de travail des contrôleurs et peuvent potentiellement les conduire à diriger les vols vers des zones moins denses de l'espace aérien, induisant a posteriori un retard pour les vols. Le problème de la capacité de l'espace aérien peut donc être abordé en régulant les flux de trafic de façon à minimiser les conflits aériens. Dans cette thèse, un modèle d'optimisation déterministe pour traiter les conflits à deux avions est proposé. Ce modèle est par la suite adapté aux réseaux aériens via la Programmation Linéaire en Nombres Entiers. Le modèle est validé à l'aide d'un outil de simulation capable de rejouer des journées de trafic au dessus de l'espace aérien européen.