Perception étendue d'une flotte de drones coopératifs pour l'aide à la gestion du trafic routier

Extended perception of a fleet of cooperative drones for road traffic management support

• Auteur / Autrice : Teewendé Kiema
• Direction : Samia Bouchafa
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Robotique
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IBISC - Informatique, BioInformatique, Systèmes Complexes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : SIAM : Signal, Image, AutoMatique
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université d'Évry Val d'Essonne

Mots clés

Mots clés libres

Plannification de chemin

Drones autonomes

Perception

Intelligence artificielle

Communications véhiculaires

Path planning

Autonomous drones

Perception

Artificial intelligence

Vehicular communications

Résumé

L'avènement des systèmes de transport intelligents et les propriétés intéressantes des véhicules aériens sans pilote forment un contexte favorable au développement de nouvelles infrastructures urbaines, notamment dans les agglomérations. En effet, plusieurs situations causant des congestions du trafic routier peuvent se présenter de plus en plus souvent, à l'image des accidents, convois exceptionnels, transports d'urgence, manifestations, etc. À ce titre, les jeux olympiques de 2024 qui auront lieu en France en sont un bon exemple. Ces situations peuvent rapidement évoluer au cours du temps et nécessitent l'utilisation de moyens réactifs pouvant s'adapter en temps réel aux circonstances. Dans ce contexte, il serait intéressant d'apporter une composante agile et facile à déployer comme moyens d'assistance complémentaires aux infrastructures et moyens existants, afin d'éviter des situations de congestion du trafic routier et/ou de mise en danger des usagers. L'utilisation d'un ensemble d'UAV coordonnés apparaît comme une des pistes pour répondre aux besoins de collecter des informations complémentaires sur l'environnement, de localiser une congestion dans le trafic sous surveillance et de déterminer des moyens de réallocations des voies de circulation en conséquence. Cela requiert un échange d'informations fréquent et structuré entre toutes les entités mises en jeu (véhicules terrestres et aériens, infrastructure, autres usagers) et une bonne anticipation de l'évolution potentielle du trafic et de l'impact d'une redirection des usagers. L'objectif de cette thèse est de déterminer comment un système de drones fournissant ce type de services devrait être organisé, avec quelles technologies et techniques de perception, et selon quelles stratégies de déplacement. Nous développerons une nouvelle infrastructure mettant en évidence une complémentarité entre engins terrestres et aériens.

The advent of intelligent transportation systems and the interesting properties of unmanned aerial vehicles provide a favorable context for the development of new urban infrastructures, especially in urban areas. Indeed, several situations causing traffic congestion may occur more and more often, such as accidents, exceptional convoys, emergency transport, demonstrations, etc. The 2024 Olympic Games in France are a good example. These situations can change rapidly over time and require the use of reactive means that can adapt in real time to the circumstances. In this context, it would be interesting to bring an agile and easy to deploy component as a complementary ways of assistance to the existing infrastructures and means, in order to avoid situations of traffic congestion and/or endangerment of users. The use of a set of coordinated UAVs appears to be one of the ways to meet the needs of collecting complementary information on the environment, locating congestion in the traffic under surveillance and determining ways of reallocating traffic lanes accordingly. This requires a frequent and structured exchange of information between all the involved entities (terrestrial and aerial vehicles, infrastructure, other users) and a good anticipation of the potential evolution of the traffic and the impact of a redirection of users. The objective of this thesis is to determine how a drone system providing this type of service should be organized, with which technologies and perception techniques, and according to which travel strategies. We will develop a new infrastructure highlighting the complementarity between ground and airborne vehicles.