Modélisation, simulation des systèmes de transport complexes

Responsables : H. Haj Salem, H. Chollet

 

Le système de transport doit s’adapter à plusieurs contraintes sociétales fortes. A court terme il s'agit de la crise économique actuelle, qui se traduira par une augmentation de l'usage des transports en commun. A moyen et long terme il s'agit des contraintes de respect de l’environnement et de la raréfaction et du renchérissement durable du coût des énergies fossiles. Cette adaptation pourra se faire :

  • par un recentrage du système autour de modes de transport plus collectifs et d’un usage plus raisonné de la voiture particulière,
  • ainsi que par un appel systématique aux nouvelles techniques d’information et de communication dont on peut raisonnablement espérer des gains importants d’efficacité des systèmes de transports multimodaux

Thématiques scientifiques

Le projet scientifique pour cette thématique répond à cette nécessaire adaptation du système de transports par le développement de modèles spécifiques, dont les objectifs généraux sont :

  • la description, l’analyse et la compréhension des sous systèmes routiers et ferroviaires: offre du système, modélisation, tracés, interaction physique véhicule-voie... ;
  • la gestion du système global, avec ses divers volets : contrôle optimal, planification (analyse à posteriori, étude d’impact, simulation et analyse à priori).

 

Les activités de recherche de l’équipe se déclinent selon les aspects  suivants:

  • Modélisation du trafic véhiculaire
  • Modélisation multi modale
  • Dynamique ferroviaire

 

L’équipe est constituée de deux groupes rassemblés autour d’objets de recherche spécifiques : modélisation du trafic et dynamique ferroviaire.

 

Le groupe Modélisation du Trafic

Responsable : H. Haj-Salem

Le contexte de l’activité du groupe est constitué par l’évolution du système de transport vers un fonctionnement plus durable, dans lequel la gestion optimisée l’emporte sur la création massive de nouvelles infrastructures. Il s’agit donc de développer des modèles et des outils de gestion qui intègrent la complexité des systèmes multi-modaux et l’impact des technologies de l’information et de la communication.
Pour répondre à ces besoins le groupe a développé  des modèles de trafic :

  • Concepts d’offre et demande et théorie des intersections pour le modèle de trafic LWR Lighthill-Whitham-Richard
  • Modèle générique GSOM (Generic second order modelling) et modèles stochastiques

 

Il a développé des modèles multi-modaux statiques (taxation compétitive) et dynamiques (basés sur les multi-agents et l’approche GSOM).
Il a développé des outils de simulation et de gestion du trafic (METACOR, KIR, OASIS) en cours d’intégration dans la plate-forme MAGISTER.

Le groupe Dynamique ferroviaire

Responsable : Hugues Chollet

La demande croissante du trafic voyageur sur les réseaux urbains, la création de nouvelles lignes avec de nouvelles technologies, tous ces besoins définissent le cadre d'activité en Sciences Pour l'Ingénieur (SPI) du groupe Dynamique ferroviaire.

Le groupe s'intéresse à la modélisation du système mécanique véhicule-voie, principalement en ce qui concerne les transports guidés, dans lesquels la solution ferroviaire est majoritaire. Les premières recherches dans les années 80 ont fait appel à des expérimentations en similitude mécanique sur un banc fixe à Grenoble et depuis peu un banc transportable. L'activité expérimentale avait conduit à concevoir des appareils de mesure des roues, rails et de la géométrie de voie. La modélisation du contact roue rail est une spécialité de l'équipe, avec quelques incursions vers le pneumatique-chaussée de certains métros et tramways, ou vers les propriétés électriques du contact roulant. Ces dernières années, après avoir modélisé le contact roue rail dans une version non Hertzienne (algorithme STRIPES), l'accent a été mis sur la modélisation discrétisée des éléments de voie.

L'équipe a capitalisé ses recherches dans un code numérique non linéaire, VOCO, de type multicorps (Multibody) en conservant un objectif temps réel.

 

Outils

Plate-forme multi modèles Magister :

  • Modélisation du trafic véhiculaire routier
  • Modélisation multi modale
  • Gestion du trafic

Modélisation en mécanique, plateforme VOCO :

Projets

  • MER : Maintenance et Endommagement des Rails
  • DYNOTRAIN : homologation virtuelle de véhicules ferroviaires
  • RAILENIUM WP7 / CERVIFER : modélisation et simulation en ferroviaire
  • NEARCTIS : réseau d’excellence européen dédié aux systèmes coopératifs

Participants

  • Hugues Chollet, chargé de recherche
  • Guillaume Costeseque, thésard
  • Habib Haj-Salem, directeur de recherche, HDR
  • Nadir Farhi, chargé de recherche
  • Aude Hofleitner, thésarde
  • Jean Patrick Lebacque, IGPC
  • Xavier Louis, ingénieur d'Etude
  • Thomas Monamy, thésard
  • Eric Monteiro, CDD post-doctorant
  • Tibye Saumtally, thésard
  • Bernard Schnetzler, ingénieur de recherche
  • Michel Sébès, ingénieur de Recherche

Anciens membres

  • Youcef Askoura, post-doctorant
  • Jean Bernard Ayasse, directeur de recherche
  • Sylvain Cloupet, post-doctorant
  • Pablo Lotito, post-doctorant
  • Marouan El Ouali, doctorant
  • Tai-Yu Ma, doctorant
  • Salim Mammar, doctorant

Séminaire