Contribution à la modélisation et à la commande du trafic urbain : Application à la ville de Guelma

Abstract

Au cours de ces dernières années, l’Algérie a connu une explosion énorme dans le parc national d’automobiles, de plus l’incapacité de la plupart des villes à supporter tous ces véhicules a provoqué plusieurs problèmes de circulations (bouchons, files de circulation, congestions, ...etc.). Pour faire face à ces situations contraignantes, on fait appel soit à une étude globale de l’infrastructure pour l’aménagement urbain, soit à la recherche des solutions innovantes dans le domaine de la surveillance et de la régulation améliorant à cet égard la mobilité en agglomération. Les travaux présentés dans cette thèse se situent dans la cadre des Systèmes de transport Intelligents (STI) et s’intéressent aux problèmes de commande du trafic urbain via le développement d’un modèle adéquat. Nos travaux visent principalement le contrôle la circulation au niveau des intersections adjacentes de l’aire Guelmoise. L’idée consiste à rapprocher le comportement du trafic à un modèle hybride puis à rechercher un plan de coordination optimal des feux de signalisation pour le contrôle du flux. La démarche utilise conjointement deux représentations hybrides : les réseaux de Pétri hybrides et les automates hybrides. L’intérêt de ce couplage est de bénéficier des avantages des deux modèles permettant ainsi d’aboutir à un modèle d’Automate Hybride Rectangulaire (AHR) imitant tous les aspects importants de la dynamique des flux de trafic où les phénomènes de sursaturation sont illustrés par des sommets interdits. Après avoir effectué une analyse d’atteignabilité pour vérifier ce modèle, une stratégie de contrôle est élaboré pour générer un plan optimal des feux de trafic où de nouvelles contraintes sont imposées pour éliminer ces sommets interdits. La synthèse consiste à limiter l’espace de variations des variables continues (flux). Le contrôle est alors obtenu par modification des dates d’occurrence associées aux transitions correspondant aux temps des feux. Les résultats de comparaison montrent que l’approche de contrôle proposée surpasse ceux obtenus par le logiciel d’optimisation de synchronisation de signaux SYNCHRO en termes de débit total et de rapport moyen volume/capacité. Dans cette optique, nos contributions peuvent se décliner en ces points : ² Proposition d’un modèle hybride à base d’un réseau de Pétri hybride D-élémentaire pour la description de deux intersections adjacentes du trafic urbain; ² Construction du modèle automate hybride rectangulaire par la traduction du modèle Réseau de Petri hybride D-élémentaire développé; Contribution à la modélisation et à la commande du trafic urbain : Application à la ville de Guelma Résumé i ² Conception d’une nouvelle approche de commande de feux de trafic basée sur le modèle hybride combiné; ² Validation des résultats via un ensemble de simulations avec des données réelles de la ville de Guelma.