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

Thèse en co-tutelle de Milka UZUNOVA

Commande non-entière des systèmes de commande, Développement et application pour les modèles de flux de trafic routier

Date de début : 1er septembre 2006
Mots clés : trafic routier
Encadrement :

Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit s’articule autours de plusieurs éléments d’études concernant les modèles macroscopiques de flux de trafic routier à savoir la modélisation, la simulation et la commande. L’objectif de l’étude consiste à atteindre ou à maintenir une circulation automobile fluide sur des voies rapides. Il s’agit donc de s’assurer que le processus de flux de trafic routier reste dans des limites de stabilité et tout en offrant les meilleures performances et qualités de service aux usagers.

Premièrement la présente thèse propose une démarche qui repose sur l’analyse de la solution analytique d’une équation dynamique d’évolution du processus afin d’obtenir une fonction de transfert (TF). Le modèle retenu est un modèle macroscopique de flux de trafic du premier ordre du type LWR. L’objectif ici reste la modélisation analytique conforme au modèle du réseau routier, qui dans notre cas particulier représente un segment en aval d’un péage routier.

En deuxième plan les recherches sont orientées dans domaine de la commande des flux de trafic et le choix d’une stratégie qui satisfait les besoin des usagers sur les autoroutes. Le besoin de faire le contrôle des axes routier était provoqué par la croissance des flux et la saturation des voies de circulation. Alors, ce déséquilibre est la cause de l’apparition de congestions aux heures de pointe, qui provoquent des retards dans les déplacements. Il est donc nécessaire de garantir la fluidité du trafic routier par l’utilisation des conceptions et l’implémentation de stratégies de commande efficaces permettant d’annuler, de réduire, ou de retarder l’apparition de congestions. Dans la présente thèse on propose une boucle de correction robuste de type CRONE avec ses critères de commande, afin de satisfaire les objectifs de qualité requise du réseau routier face aux aléas de circulation et afin de tenir la circulation après le péage routier fluide, par le contrôle des barrières du péage.

Notre but est de faire le contrôle de la densité par régulation de la densité initiale venant du péage au début du segment en aval. Autrement dit la densité initiale représente un rapport du débit d’entré du flux en amont et sa vitesse de circulation. Le résultat obtenu dans le (Chapitre.II) représente un retard pur pour le modèle du trafic comme un système à paramètre distribué. Voilà pourquoi nous proposons une commande d’ordre non-entière avec Smith prédiction et compensation du retard. Dans le système de commande nous proposons un modèle du trafic dont la variable de contrôle est la densité du segment et la variable de régulation est la densité d’entrée avant le péage. Pour tous les travaux de simulation dans la thèse, nous nous somme servie du logiciel Matlab/Simulink pour faire une étude temporelle et harmonique par la stabilité du système et de ses performances. Les résultats temporels présentent l’influence de la variation de la densité, du débit et de la vitesse dans le temps le long de la route en aval du péage. Pareillement pour effectué l’étude de la stabilité et des performances robustes du modèle obtenu, ainsi que pour obtenir les paramètres du régulateur non-entier, une étude harmonique complète les résultats et les analyses.

Axes scientifiques impliqués :

Domaines d'application impliqués :

Partenaires

Soutenance

Soutenance ayant eu lieu le 04/12/2009 à 14:00 Salle Prestige - FSA - Béthune

Jury :

  • Rapporteur Todor STOILOV Académie des Sciences de Bulgarie
  • Rapporteur Maxime WACK Université de Technologie de Belfort Montbéliard
  • Directeur Emil NIKOLOV Université Technique de Sofia
  • Directeur Daniel JOLLY Université d'Artois
  • Co-encadrant Hassane ABOUAISSA Université d'Artois