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

Thèse de Hirsh MAJID

Contribution à l’estimation et à la commande des systèmes de transport intelligents

Date de début : 1er novembre 2011
Financement : Bourse Franco-Irakienne
Mots clés : Systèmes de transport intelligents, Trafic routier, Contrôle d'accès, Routage dynamique, Estimation, Modèles macroscopiques, Commande par mode glissant, Commande prédictive, Systèmes de transport inte
Encadrement :

Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse s’inscrivent dans le cadre des Systèmes de TransportIntelligents (STI). Bien que les premières études sur ces systèmes ont commencé dans les années 60, leurdéveloppement reposant sur les techniques de l’information et de la communication, a atteint sa maturitédans le début des années 80. Les STI, sont composés de différents systèmes et intègrent différents concepts(systèmes embarqués, capteurs intelligents, autoroutes intelligentes, . . .) afin d’optimiser le rendementdes infrastructures routières et répondre aux problèmes quotidiens des congestions. Ce mémoire présentequatre contributions dans le cadre du trafic routier et aborde les problèmes de l’estimation et de lacommande afin d’éliminer les problèmes de congestions « récurrentes ». Le premier point traite unproblème crucial dans le domaine des STI qui est celui de l’estimation. En effet, la mise en oeuvre delois de commande pour réguler le trafic impose de disposer de l’ensemble des informations concernantl’évolution de l’état du trafic. Dans ce contexte, deux algorithmes d’estimation sont proposés. Le premierrepose sur l’emploi du modèle METANET et les techniques de modes de glissement d’ordre supérieur. Lesecond est basé sur les CTM (Cell Transmission Models). Plusieurs études comparatives avec les filtresde Kalman sont proposées. La seconde contribution concerne la régulation du trafic. L’accent est mis surle contrôle d’accès isolé en utilisant les algorithmes issus du mode de glissement d’ordre supérieur. Cettecommande est enrichie en introduisant une commande intégrée combinant le contrôle d’accès et le routagedynamique. L’ensemble des résultats, validé par simulation, est ensuite comparé aux stratégies classiquesnotamment le contrôle d’accès avec l’algorithme ALINEA. La troisième contribution traite des problèmesde coordination. En effet, l’objectif est d’appliquer le principe de la commande prédictive pour contrôlerplusieurs rampes d’accès simultanément. L’ensemble des contributions ont été validées en utilisant desdonnées réelles issues en grande partie de mesures effectuées sur des autoroutes françaises. Les résultatsobtenus ont montré un gain substantiel en termes de performances tels que la diminution du trajet, dutemps d’attente, de la consommation énergétique, ainsi que l’augmentation de la vitesse moyenne. Cesrésultats permettent d’envisager plusieurs perspectives nouvelles de développement des recherches dansce domaine susceptibles d’apporter des solutions intéressantes.

Axes scientifiques impliqués :

Domaines d'application impliqués :

Aucun partenaire n'est associé à ces travaux.

Soutenance

Soutenance ayant eu lieu le 08/12/2014 à 10:00 Salle Prestige - FSA - Béthune

Jury :

  • Rapporteur Cédric JOIN Université de Lorraine
  • Rapporteur Saïd MAMMAR Université d'Evry Val d'Essonne
  • Examinateur Thierry marie GUERRA Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis
  • Examinateur Michel FLIESS Ecole Polytechnique
  • Examinateur Dimitri LEFEBVRE Université du Havre