Thèse soutenue

Modélisation de conflits dans l'algèbre des dioïdes : application à la régulation de trafic dans les carrefours

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Auteur / Autrice : Aurélien Corréïa
Direction : Abdellah El Moudni
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Besançon en cotutelle avec Belfort-Montbéliard

Résumé

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Le trafic routier entraîne de nombreux effets néfastes, dont la pollution , l'insécurité et la congestion. Dans la gestion de l'espace urbain alloué aux véhicules, les carrefours à feux sont des lieux stratégiques. Bien que de nombreux travaux de recherche proposent des modélisations et des commandes des feux, les outils les plus éprouvés actuellement arrivent à leurs limites. Dans ce mémoire, nous proposons une nouvelles vision du trafic. Nous considérons les carrefours à feux comme des systèmes discrets dans l'espace et le temps. Plus précisément, nous proposons un modèle analytique du trafic urbain dans l'algèbre des dioïdes. Afin de valider ce modèle, nous vérifions, à travers son application à des segments de rue, qu'il permet de représenter les deux états du trafic, à savoir fluide et congestionné. En outre, il fournit les différentes grandeurs macroscopiques et microscopiques du trafic. La généralisation du modèle aux carrefours pose le problème de la modélisation de conflits par l'algèbre des dioïdes. Or, les travaux proposés dans la littérature ne nous permettent pas de nous affranchir de cette difficulté d'une manière adaptée au problème étudié. Ainsi, nous définissons deux modélisations analytiques. Nous prouvons que ces modèles décrivent formellement tout système constitué d'un nombre invariant de ressources à partager entre des utilisateurs. Ainsi, ce nouveau formalisme nous conduit vers une assimilation du carrefour à un problème de ressources partagées. En adaptant des algorithmes d'ordonnancement aux modèles, nous proposons plusieurs commandes en fonction des hypothèses retenues. Afin de valider notre approche, nous l'appliquons au problème de régulation du trafic. Les simulations sur un carrefour élémentaire montrent que la prise en considération des véhicules d'une manière individuelle permet d'améliorer sensiblement la fluidité du trafic. Ceci nous a encouragé à généraliser l'approche pour deux carrefours successifs pour la comparer aux ondes vertes. Bien que notre commande optimise localement la circulation, elle donne des résulats comparables.