Laboratoire de Génie Informatique et d’Automatique de l’Artois

Seminar

Estimation d’état de flux du trafic d’autoroutier

The 27 November 2012 at 14:00 Seminars room of the LGI2A, FSA, Béthune
Hirsh MAJID Ph.D. student LGI2A
The seminar is held in french.

Les embouteillages représentent le lot quotidien de nombreux usagers de la route en zones urbaine, inter-urbaine et autoroutière. Ce phénomène qui peut être récurrent, typique aux heures de pointes, ou non-récurrent causé par des accidents, travaux, incidents, etc., impose des solutions permettant une utilisation optimale des infrastructures existantes. De nombreuses études ont montré que la commande du trafic constitue la seule solution viable pour résoudre les problèmes de congestions et garantir une circulation sûre et fluide.

La commande du trafic (notamment autoroutier et aux abords des Voies Rapides Urbaines (VRU)) repose sur :

1. la limitation dynamique de vitesse (VSL) et le guidage et l’information aux conducteurs via les panneaux à message variables (PMV),
2. le contrôle d’accès à l’aide des feux de signalisation.

Les travaux présentés dans cet exposé abordent le problème du contrôle d’accès autoroutier. Dans le domaine du trafic, les modèles utilisés sont de nature macroscopique : ils assimilent un flux de véhicules à un fluide s’écoulant dans des canalisations. Ces modèles, mieux adaptés à la description des réseau autoroutiers, utilisent trois variables principales : la densité (en véhicules par km), la vitesse moyenne (en km/h) et le débit (en véhicules par h). Ces variables sont généralement mesurées à l’aide d’un ensemble de capteurs. Néanmoins, dans le cas de pannes, elles doivent être estimées. Dans ce cadre, l’algorithme du contrôle d’accès proposé est enrichie par une technique d’estimation d’état basée sur le mode glissant.

Plusieurs simulations numériques démontrent l’efficacité de l’approche proposée et laissent entrevoir une généralisation de l’algorithme à des réseaux autoroutiers plus complexes.

In english

Title : Variable states estimation of highway traffic flow

Abstract :

Traffic congestions are a daily problem in urban and inter-urban motorways. It can be recurrent during peak hours or non-recurrent caused by accidents, road works, incidents, bad weather condition, etc. This phenomenon obliges to find solutions allowing optimum use of infrastructure. Numerous studies have shown that traffic control is the only viable solution to the problems of congestion, ensuring safe and efficient traffic. Here, the problem of highway traffic control is tackled.

Highway traffic control is principally based on :

1. variable speed limit (VSL) and guiding through variable-message sign (VMS),
2. access control by traffic signal.

For highway modelling, the macroscopic models are best suited, using three variables density (veh/km), mean speed (km/h) and flow (veh/h). These variables are usually measured by sensors (captures). When control sensors are malfunctioning, these variables must be estimated. In this context, a state estimation is proposed using sliding mode technique. Simulation shows the efficiency of the sliding mode in estimating traffic state variable.