Modélisation et optimisation des réseaux de transport multimodaux sur la base d'équations cinétiques et hyperboliques

Modeling and optimization of multi-modal transportation networks based on kinetic and hyperbolic equations

• Auteur / Autrice : Carmen Mezquita nieto
• Direction : Paola Goatin, Axel Klar
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Doctorat mathematiques
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2023
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur en cotutelle avec Rheinland-Pfalzische Technische Universitat Kaiserslautern-Landau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INRIA - ACUMES - Analysis and Control of Unsteady Models in Engineering Sciences

Mots clés

Mots clés libres

Équations hyperboliques

Transport multimodaux

Optimisation

Hyperbolic equations

Multi-modal transportation

Optimization

Résumé

Les modèles cinétiques et hyperboliques de trafic sont largement utilisés pour décrire et simuler les flux de véhicules sur les réseaux, y compris le trafic multi-classes avec différents modes de mobilité (voitures, bus, tramways, vélos, etc.) sur le même réseau. Au cours de la première phase à l'Inria, le chercheur concevra des modèles multi-classes sur les réseaux routiers (y compris la dynamique aux nœuds pour les différents modes de transport), développera les schémas numériques de volumes finis correspondants, et concevra et mettra en œuvre des stratégies de routage égoïstes et coopératives. Il/elle analysera les équilibres et concevra des stratégies de contrôle optimales pour améliorer le débit du réseau. La deuxième phase à TUK sera consacrée au développement de méthodes numériques appropriées et efficaces pour simuler et optimiser les interactions complexes entre les différentes classes de modes de circulation et les conditions de couplage correspondantes sur les réseaux. Le détachement à Transport and Mobility Leuven se concentrera sur l'intégration d'outils de simulation multiclasse dans le flux de travail du partenaire industriel. Après un examen complet de la littérature, le chercheur développera et étudiera des modèles de flux de trafic multi-classes sur les réseaux, y compris le développement et le codage de schémas numériques spécifiques et la mise en œuvre de stratégies d'optimisation. Il/elle validera également les résultats par rapport à des données de trafic réelles. Rédiger des rapports et des articles de journaux et de conférences sur les résultats. Présenter et communiquer les résultats lors d'ateliers, de conférences, etc.

Kinetic and hyperbolic traffic models are widely used to describe and simulate vehicular flows on networks, including multi-class traffic with different mobility modes (cars, buses, tramways, bicycles, etc.) on the same network. During the first phase at Inria, the research fellow will design multi-class models on road networks (including dynamics at nodes for different transportation modes), develop corresponding finite volume numerical schemes, and design and implement selfish and cooperative routing strategies. She/he will analyze equilibria and design optimal control strategies to improve network throughput. The second phase at TUK will be devoted to the development of suitable and efficient numerical methods to simulate and optimize the complex interactions between different classes of traffic modes and the corresponding coupling conditions on networks. The secondment at Transport and Mobility Leuven will focus on the integration of multiclass simulation tools in the industrial partner's workflow. After a complete literature review, the research fellow will develop and investigate multi-class traffic flow models on networks, including the development and coding of specific numerical schemes and the implementation of optimization strategies. She/he will also validate the results against real traffic data. Writing reports and journal and conference papers on the results. Present and communicate the results at workshops, conferences, etc.