Modélisation et évalution des pôles d'échanges multimodaux (une approche hybride multiéchelle basée sur les réseaux Pétri Lots)

Abstract

Les pôles d'échanges multimodaux (PEM) constituent aujourd'hui la vitrine des réseaux de transport. C'est un système de transport complexe dont le bon fonctionnement conditionne celui du réseau de transport dans son ensemble. Dans le but de prévenir, de réduire ou si possible d'éviter les dysfonctionnements, les incidents et les accidents qui affectent quotidiennement un grand nombre de sites en exploitation, et qui, par ricochet, détériorent l'image et l'attractivité des transports collectifs en général, il devient nécessaire de systématiser l'évaluation à priori et à posteriori des performances des PEM comme cela s'est fait avec succès dans d'autres domaines, tels que celui des systèmes industriels de production. Ainsi, l'objectif de ces travaux de recherche est d'élaborer un modèle de simulation pour la mesure d'un certain nombre d'indicateurs quantitatifs de performance dédiés aux PEM. Le modèle de simulation proposé est basé sur les réseaux de Petri Lots, une extension des réseaux de Pétri Hybrides particulièrement adaptée pour la modélisation des systèmes multiéchelles complexes. Ce paradigme de modélisation offre, en outre, des techniques d'analyse formelle pour la vérification et la commande du modèle élaboré. Le modèle de simulation proposé sera utile poour définir et programmer à court terme des opérations de maintenance dans le but de prévenir des dysfonctionnements latents ou probables. Concernant les projets de PEM en cours de réalisation, il permettra d'éclairer les choix préalables à la conception des différentes composantes de ces sites en assistant les concepteurs dans les procédures de dimensionnement et de planification.A Multimodal Hub is a complex transportation system which has the role to interconnect several public and private transportation modes in order to promote intermodality practice. Because of many observed problems (such as recurrent congestion phenomena inside stations, high transfer times, long queues in front of services, etc.) which contribute to deteriorate the image of public transport in general, it becomes more and more important for transit authorities to be able to perform many performance measures for identifying the causes of these problems and trying to find solutions. The main goal of the PhD thesis is to propose a simulation model for evaluating the main performance factors of multimodal transportation hubs. Among the most important quantitative factors, we can mention occupancy rates, queue lengths, mean service times, evacuation times, and measures related to intermodality practice such as connection times and waiting times. The suggested simulation model is based on Batches Petri nets which are an extension of Hybrid Petri nets. This paradigm is suitable for our study because it offers a multiscale modular modeling approach which allows mastering the complexity of the studied system. Besides, it offers formal analysis techniques for checking and design (control) purposes. This simulation model can be successfully used for (i) evaluating existing multimodal hubs, (ii) validating design projects of new multimodal hubs, and (iii) assisting designers during sizing and planning procedures.BELFORT-BU L. FEBVRE (900102102) / SudocBELFORT-UTBM-SEVENANS (900942101) / SudocSudocFranceF