Modélisation multi-modèle incertaine du trafic routier et suivi robuste de profils optimaux aux entrées des voies périurbaines

Ce document synthétise mes travaux de thèse de doctorat en Automatique Productiqueà Grenoble INP (Institut National Polytechnique), thèse préparée au sein dudépartement automatique du laboratoire GIPSA-lab (Grenoble Image Parole Signal etAutomatique). Ce travail s inscrit dans le cadre du contrôle local et de la supervisiondes systèmes de trafic routier. Les principales contributions portent sur la modélisation,la supervision et la commande locale des systèmes de trafic routier.La contribution apportée à la modélisation du trafic est l ajout d un modèle d incertitudesur le modèle CTM (Cell Transmission Model [Daganzo, 1994]). Ce nouveaumodèle permet de prendre en compte les incertitudes sur différents paramètres dumodèle pour in-fine proposer de nouvelles stratégies de commandes commutées robustes.Outre cette approche de modélisation, nous proposons un niveau de supervisionpermettant d une part d estimer en temps réel le mode de fonctionnement et d autrepart de détecter, localiser et estimer certaines fautes sur le système. L estimation dynamiquede mode de fonctionnement nous permet de connaître l état de congestion (ou denon-congestion) de l aménagement routier considéré. Nous sommes en mesure de détecterdes fautes telles que des chutes de vitesse ou des chutes de capacité survenant sur la route.Enfin, nous proposons deux lois de commandes locales basées sur la théorie dessystèmes à commutations. Ainsi, le schéma de contrôle s adaptera dynamiquementaux changements de propriétés du système. Ces lois de commande ont pour objet des insérer dans un schéma de régulation hiérarchique.This document synthesizes my Phd thesis work in Automatic Control in Grenoble-INP. This thesis has been prepared in the automatic control department of thelaboratory GIPSA-lab. This work is situated in the area of traffic systems control andsupervision. Our contributions are about modeling, supervision and local traffic control.The CTM traffic model has been extended with a model of uncertainties. Thisnews model allows us to take into account the uncertain parameters of the model, topropose new robust switched control law.In addition to this modeling approach, we propose some developments on supervisionof trafic systems. On one hand, we can estimate the operating mode of thesystem in real time and on the other hand to estimate some faults on the system. Thedynamical estimation of the operating mode allows us to know the state of congestion(or non congestion) of the road. We are able to estimate faults such as speed fall andcapacities drop that may appear.Finally, we propose two control laws based on switching systems control. The developedcontrollers adapt their geometry to the properties of the system. The purposeof these controllers is to be inserted in a hierarchic control scheme.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Optimal freeway ramp metering using a cell transmission model

Ce document synthétise mes travaux de thèse de doctorat en Automatique Productiqueà Grenoble INP (Institut National Polytechnique), thèse préparée au sein dudépartement automatique du laboratoire GIPSA-lab (Grenoble Image Parole Signal etAutomatique). Ce travail s’inscrit dans le cadre du contrôle local et de la supervisiondes systèmes de trafic routier. Les principales contributions portent sur la modélisation,la supervision et la commande locale des systèmes de trafic routier.La contribution apportée à la modélisation du trafic est l’ajout d’un modèle d’incertitudesur le modèle CTM (Cell Transmission Model [Daganzo, 1994]). Ce nouveaumodèle permet de prendre en compte les incertitudes sur différents paramètres dumodèle pour in-fine proposer de nouvelles stratégies de commandes commutées robustes.Outre cette approche de modélisation, nous proposons un niveau de supervisionpermettant d’une part d’estimer en temps réel le mode de fonctionnement et d’autrepart de détecter, localiser et estimer certaines fautes sur le système. L’estimation dynamiquede mode de fonctionnement nous permet de connaître l’état de congestion (ou denon-congestion) de l’aménagement routier considéré. Nous sommes en mesure de détecterdes fautes telles que des chutes de vitesse ou des chutes de capacité survenant sur la route.Enfin, nous proposons deux lois de commandes locales basées sur la théorie dessystèmes à commutations. Ainsi, le schéma de contrôle s’adaptera dynamiquementaux changements de propriétés du système. Ces lois de commande ont pour objet des’insérer dans un schéma de régulation hiérarchique.This document synthesizes my Phd thesis work in Automatic Control in Grenoble-INP. This thesis has been prepared in the automatic control department of thelaboratory GIPSA-lab. This work is situated in the area of traffic systems control andsupervision. Our contributions are about modeling, supervision and local traffic control.The CTM traffic model has been extended with a model of uncertainties. Thisnews model allows us to take into account the uncertain parameters of the model, topropose new robust switched control law.In addition to this modeling approach, we propose some developments on supervisionof trafic systems. On one hand, we can estimate the operating mode of thesystem in real time and on the other hand to estimate some faults on the system. Thedynamical estimation of the operating mode allows us to know the state of congestion(or non congestion) of the road. We are able to estimate faults such as speed fall andcapacities drop that may appear.Finally, we propose two control laws based on switching systems control. The developedcontrollers adapt their geometry to the properties of the system. The purposeof these controllers is to be inserted in a hierarchic control scheme

Modélisation multi-modèle incertaine du trafic routier et suivi robuste de profils optimaux aux entrées des voies périurbaines

This document synthesizes my Phd thesis work in Automatic Control in Grenoble-INP. This thesis has been prepared in the automatic control department of thelaboratory GIPSA-lab. This work is situated in the area of traffic systems control andsupervision. Our contributions are about modeling, supervision and local traffic control.The CTM traffic model has been extended with a model of uncertainties. Thisnews model allows us to take into account the uncertain parameters of the model, topropose new robust switched control law.In addition to this modeling approach, we propose some developments on supervisionof trafic systems. On one hand, we can estimate the operating mode of thesystem in real time and on the other hand to estimate some faults on the system. Thedynamical estimation of the operating mode allows us to know the state of congestion(or non congestion) of the road. We are able to estimate faults such as speed fall andcapacities drop that may appear.Finally, we propose two control laws based on switching systems control. The developedcontrollers adapt their geometry to the properties of the system. The purposeof these controllers is to be inserted in a hierarchic control scheme.Ce document synthétise mes travaux de thèse de doctorat en Automatique Productiqueà Grenoble INP (Institut National Polytechnique), thèse préparée au sein dudépartement automatique du laboratoire GIPSA-lab (Grenoble Image Parole Signal etAutomatique). Ce travail s’inscrit dans le cadre du contrôle local et de la supervisiondes systèmes de trafic routier. Les principales contributions portent sur la modélisation,la supervision et la commande locale des systèmes de trafic routier.La contribution apportée à la modélisation du trafic est l’ajout d’un modèle d’incertitudesur le modèle CTM (Cell Transmission Model [Daganzo, 1994]). Ce nouveaumodèle permet de prendre en compte les incertitudes sur différents paramètres dumodèle pour in-fine proposer de nouvelles stratégies de commandes commutées robustes.Outre cette approche de modélisation, nous proposons un niveau de supervisionpermettant d’une part d’estimer en temps réel le mode de fonctionnement et d’autrepart de détecter, localiser et estimer certaines fautes sur le système. L’estimation dynamiquede mode de fonctionnement nous permet de connaître l’état de congestion (ou denon-congestion) de l’aménagement routier considéré. Nous sommes en mesure de détecterdes fautes telles que des chutes de vitesse ou des chutes de capacité survenant sur la route.Enfin, nous proposons deux lois de commandes locales basées sur la théorie dessystèmes à commutations. Ainsi, le schéma de contrôle s’adaptera dynamiquementaux changements de propriétés du système. Ces lois de commande ont pour objet des’insérer dans un schéma de régulation hiérarchique

Resonance of relaxation time in the temperature modulated Schlögl model

International audienceWe show the possibility to accelerate-in a resonant way-a nonlinear chemical reaction by imposing a small temperature modulation. This classical resonance, which happens for particular modulation frequencies, is illustrated on the athermic cubic Schlögl model, which allows us to get analytical expressions for both the reaction relaxation time and the frequency-resonant delay

Traumatisme crânien léger (facteurs prédictifs de gravité, imposant la réalisation d'un scanner crânien en urgence)

Dans la prise en charge des patients victimes d'un traumatisme crânien léger (TC), deux questions sont toujours présentes à l'esprit: Qui doit-on hospitaliser pour surveillance? A qui doit-on faire un scanner crânien en urgence? Or, les TC sont un motif très fréquent de consultation dans les services d'urgences, en particulier les traumatismes crâniens léger (GCS>13). Actuellement, seul le score de Glasgow et la classification de Masters nous permettent d'évaluer un traumatisé crânien. Cependant, ces deux éléments paraissent insuffisants pour permettre une bonne prise en charge des patients. C'est pourquoi, cette étude vise à montrer les limites de ces deux références, et à proposer une nouvelle prise en charge des victimes en terme d'investigations complémentaires, permettant ainsi de répondre plus facilement à ces deux questions fondamentales.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Les langues de la diffusion scientifique : une question pour les géographes et les géographies

ACLInternational audienceIn July 2014, the CNFG (French National Committee for Geographers) organized a two-day forum to discuss the relationship between languages, social contexts of scientific production, and the overtly admitted language of scientific exchange, that is, English. It invited all French-speaking geographers, from different "national" and "linguistic" contexts, but also all geographers and geographies interested in sharing their views and experience on the diffusion and production of knowledge in the global context. Indeed, globalization affects both the production and diffusion of scientific knowledge in all regions of the World, where English has become the de facto lingua franca of science. As it is the case in many countries, French geographers are more than ever under pressure to publish in English, and so are their scientific journals. This is often talked about as a fatality or else, as a necessity, in order to make one's work known in world geographic circles. But is there something lost in translation? More importantly, is there something lost in the production of scientific work in the social sciences within a single global language? Those questions go far beyond the simple question of the decline of French as an international language; it raises crucial interrogations such as the normalizing process of "scientific English" in the social sciences, the input of diversity in the global science, the disqualification of "local" case studies, etc. At this Forum, many countries were represented (Belgium, Canada, UK, Germany, Russia ...), which expressed a diverse International experience. The IGU President Vladimir Kolosov and Dieter Soyez of the UGI Executive Board participated. Four round tables were organized: Globalization of knowledge; Global science and the local; Knowledge dissemination; Academic Formation. The account of the Forum and the ideas and proposals that came out of it have been presented at the Congress of the IGU in Krakow in August 2014. The final report will be published in an International journal

Hierarchical Coordinated Freeway On-Ramp Metering Using Switching System Theory

International audienceThis paper deals with the problem of freeway traffic control through ramp metering to enhance their efficiency. The traffic is often modeled by a nonlinear hyperbolic conservation laws that may develop and propagate shock waves. The Cell Transmission model (CTM) developed in (Daganzo [1994]),(C. F. Daganzo [1995]) is taken in this work since linear control tools can be used for analysis and control design. This model is extended with parametric uncertainties. A hierarchical control scheme with two levels is considered. The rst level gives the optimal densities to apply on the freeway. The second level is charged for compensating local parametric uncertainties and disturbances (on-ramp demands, boundary conditions). These controllers are designed using switching control theory. A real-data based simulation is used to validate the eectiveness of the proposed control approach

Smooth Switching Hinf PI Controller for Local Traffic On-ramp Metering, an LMI Approach

International audienceThis paper deals with the design of robust Hinf PI controllers for traffic control. The uncertain Cell Transmission Model (CTM) used in this article is a switched affine uncertain system. A robust PI controller is calculated for each mode of the CTM. Since the switching law contains uncertainties there is chattering issues at switching surface. To deal with this problem, we propose to use a smooth switching rule. The smooth switching is realized applying a convex combination of controllers on the system. The choice of the convex combination is motivated by a statistical analysis of experimental data. The global stability of the closed loop system is proven by computing a PieceWise Quadratic (PWQ) Lyapunov function. A LMI is given to calculate the controllers. The approach is illustrated and validated in a study-case simulation

Robust Design of a Switched PI Controller for an Uncertain Traffic Model

International audienceThis paper deals with the robust local Hinf regulation of a freeway section. The model used to describe the onramp neighborhood is a discrete-time linear switching model. We extended this model with parametric uncertainties. We propose to design a bank of robust PI controllers to ensure that the system follows the concentration references even in presence of parametric uncertainties and exogenous disturbances. These controllers are computed using LMI resolution

Incident Detection for an Uncertain Traffic Model

International audienc