Academic literature on the topic 'Donnés ferroviaires'

Le Grand Débat National, lancé début 2019 par Emmanuel Macron, président de la République, pour répondre au mouvement social des « Gilets jaunes », a permis de collecter les contributions de citoyens sur la transition écologique via une plateforme en ligne. Dans cet article, nous exploitons le corpus constitué par ces contributions pour identifier des zones où les participants demandent le développement de pistes cyclables et d’équipements ferroviaires. Pour cela, nous avons créé un modèle de classification permettant d’identifier les contributions traitant de la thématique du transport et proposé une méthode d’extraction de contributions traduisant les propositions des contributeurs. A l’aide des codes postaux donnés par les contributeurs, nous avons cherché à expliquer la fréquence spatiale des demandes, en lien avec leur contexte résidentiel (urbain, périurbain ou rural) et l’accessibilité des commerces et services.

L’objet de cet article est de discuter de la façon dont les utilisateurs de l’application pour smartphone/tablette « Mobilbonus » perçoivent le fait que les pourvoyeurs de ce service (les Chemins de fers fédéraux, CFF) collectent des données sur leurs localisations et leurs trajets en train. Pour ce faire, cette étude se focalise sur les éléments que les utilisateurs identifient comme surveillants au sein de l’application, mais également sur les problématiques engendrées par la surveillance, telles que son caractère partiel et réducteur, l’intrusion de la surveillance dans la sphère privée ou encore le manque de transparence des institutions vis-à-vis de l’utilisation de données personnelles.

Résumé Grâce à son emplacement géographique, Moncton a été le centre ferroviaire des Provinces maritimes pendant presque un siècle et est devenu, à partir des années soixante, un important centre de distribution et de services. Aujourd’hui, Moncton joue un rôle remarquable dans le développement des Maritimes en tant que centre important de télécommunications et de technologies de pointe. De plus, c’est la ville canadienne qui présente la plus forte concentration d’Acadiens. Depuis 1994, à la suite des réformes politiques du gouvernement du Nouveau-Brunswick concernant les services de garde à l’enfance, la survie de ces services dépend complètement des fluctuations de l’offre et de la demande. Les données des Services à la petite enfance de la région de Moncton indiquent que, depuis ce changement, sur la centaine de garderies agréées existantes, 10 % ferment leurs portes chaque année, alors que 20 % s’ajoutent à la liste. Dans ce contexte, à l’aide d’un système d’information géographique (SIG), nous avons cherché à dresser un portrait global de la dynamique de l’implantation des garderies au cours de la période 1990-2001.

Dans le cadre de la réhabilitation des lignes ferroviaires classiques (vitesse ≤ 220 km/h), SNCF Réseau propose d’intégrer l’utilisation de géogrilles afin d’optimiser et adapter le dimensionnement des structures d’assises à l’évolution du trafic. Ainsi, plusieurs expérimentations ont été mises en place pour étudier le comportement de géogrilles sous conditions opérationnelles et quantifier leurs apports en termes d’amélioration de portance et de limitation de tassements différentiels. Ces expérimentations in situ comprennent la rénovation, l’instrumentation et le suivi de sections de voies. Elles fournissent des données sur le comportement réel des structures d’assises en ce qui concerne des facteurs tels que le chargement dynamique, le confinement latéral, les variations saisonnières, etc. Cet article présente la mise en place et les premiers résultats d’une telle expérimentation. Les premiers résultats indiquent que l’installation de géogrilles a un impact positif net, notamment grâce à une meilleure répartition de la contrainte dans la structure d’assise. Une mobilisation des géogrilles a été observée par des mesures de déformations de leurs brins transversaux, confirmant ainsi que les granulats sont confinés latéralement par l’enchevêtrement des grains dans les ouvertures de la géogrille. Malgré ces résultats encourageants, ce projet de recherche n’en est encore qu’à ses débuts. Les expérimentations sur le terrain nécessiteront encore plusieurs années de suivi avant que l’on puisse se prononcer définitivement sur l’apport quantitatif des géogrilles dans ce cas d’application.

Au cours des derniers mois, partout dans le monde, y compris au Québec, des événements catastrophiques, comme des inondations, des accidents ferroviaires, des incendies dans des résidences pour aînés ont malheureusement affecté bon nombre de personnes âgées de 65 ans ou plus. Certaines de ces personnes ont subi de graves blessures, d’autres ont eu peur de mourir et malheureusement plusieurs d’entre elles ont été incapables de se déplacer rapidement pour faire face aux dangers, trouvant ainsi la mort dans des conditions atroces. Le but de cet article est de présenter les faits saillants d’une recension des écrits scientifiques portant sur les facteurs qui fragilisent les personnes âgées en cas de désastre et ceux qui les protègent pendant et après une catastrophe. À ce sujet, les études consultées ont généralement permis de constater qu’en cas de désastre, les personnes âgées de 65 ans ou plus sont plus à risque que les adultes plus jeunes de mourir, de subir des blessures, de ne pas recevoir suffisamment d’aide et de soutien des autorités publiques ou des organismes non gouvernementales (ONG) et de développer des problèmes de santé post-désastre. Il sera aussi possible de constater que trois points de vue différents s’affrontent lorsque l’on parle de la question des conséquences des désastres sur la santé des personnes âgées. C’est ainsi que certains chercheurs estiment que les aînés représentent une population particulièrement à risque de développer des problèmes de santé physique ou psychologique à la suite de leur exposition à un événement traumatisant, tandis que d’autres considèrent, par contre, que les aînés, et particulièrement ceux âgés de plus de 65 ans, s’en sortent mieux que les adultes plus jeunes. Certaines autres études ont, pour leur part, démontré que les personnes âgées ne sont pas plus affectées que les victimes plus jeunes et que la vulnérabilité et la résilience des victimes d’un désastre ne sont pas des éléments nécessairement reliés à l’âge. Cet article permettra aussi de présenter certaines données de recherches qualitatives et quantitatives réalisées au Québec portant sur les effets à moyen et à long terme des sinistres sur la santé physique et psychologique des personnes âgées. Dans ces diverses études portant sur les impacts d’une grave inondation et d’une tempête de verglas sur la santé des aînés et sur leur processus de rétablissement, Maltais et ses collaborateurs ont ainsi pu identifier les principales difficultés que vivent ces personnes pendant et après leur exposition à ce type de désastre ainsi que les répercussions de ce genre d’événement sur leur santé et leurs conditions de vie.

La Commission européenne vient, en mars 2004, d’adopter une nouvelle série de réformes pour revitaliser le transport par chemin de fer. Les nouvelles directives (le «troisième paquet ferroviaire») prévoient l’ouverture d’ici 2010 du transport de passagers à la concurrence. Dans ce numéro de Regards économiques, nous analysons au travers de l’expérience de deux pays, l’Allemagne et l’Angleterre, les conséquences probables de la libéralisation du secteur sur le rail belge. Ces deux pays ont en effet profondément modifié leur marché ferroviaire depuis 1994, mais les moyens mis en œuvre sont cependant différents. L’Angleterre a choisi une privatisation rapide du rail accompagnée d’un démantèlement de l’opérateur historique British Rail et a confié la gestion de l’infrastructure à Network Rail (ex-Railtrack), une société indépendante des opérations de transport. La privatisation du rail s’est accompagnée de nombreux incidents : accidents (Hatfield), retards, baisse de la qualité du service, faillite de Railtrack. Résultat : le rail britannique est fortement décrié. L’Allemagne a par contre choisi une réforme plus graduelle où l’opérateur historique Die Bahn reste un acteur important malgré l’arrivée de nombreux concurrents privés, et continue de gérer à la fois l’infrastructure (via sa filiale DB Netz) et les opérations de transport. Les autorités régionales (Länders) jouent également un rôle important dans l’organisation du secteur. De manière générale, les performances du rail se sont améliorées depuis 1994. En Belgique, la SNCB va bientôt se transformer en une société holding formée de deux filiales, l’une chargée de la gestion de l’infrastructure (Infrabel), l’autre des opérations de transport (qui gardera le nom SNCB). Cette réforme doit s’accompagner d’une amélioration des performances de la société et d’une réforme structurelle pour mettre en adéquation le rail belge avec le nouveau contexte européen. De plus, la régionalisation du transport ferroviaire sera probablement discutée après les élections du 13 juin, et les décisions prises sur ce point conditionneront les futures performances du secteur. • Hausse des performances : en 2003, le résultat opérationnel de la SNCB (EBIT) fut de – 110 millions d’euros. Pour rivaliser avec ses concurrents, la société doit absolument améliorer ses performances tant dans le transport de marchandises que celui de passagers. L’avenir de la société dans le marché européen doit passer par une hausse sensible de son résultat opérationnel. La reprise d’une partie de la dette historique de la société par l’Etat (prévue par la directive européenne 91/440/EC) permettra en outre d’améliorer le résultat financier de la SNCB. • Réformes structurelles : dans le marché libéralisé, toutes les entreprises ferroviaires auront accès au réseau ferroviaire belge. L’arrivée probable de nouveaux opérateurs doit s’accompagner d’une régulation du secteur et d’une révision du financement des missions de service public. Réguler l’accès à l’infrastructure. Les directives européennes prévoient que le gestionnaire d’infrastructure alloue les sillons (infrastructure requise pour faire circuler un train donné d’un point à un autre à un moment donné) aux différents prestataires de service de manière transparente et non discriminatoire. Il faut donc instaurer un organe de contrôle qui vérifie que les concurrents sont traités de manière équitable. Ce contrôle est particulièrement nécessaire lorsque les opérations de transport et la gestion de l’infrastructure sont gérées au sein d’une même entreprise. En Allemagne, depuis la libéralisation du marché, les entreprises concurrentes se plaignent périodiquement du fait que Die Bahn avantage ses filiales dans le processus d’allocation des sillons. L’absence de régulation est un frein à l’introduction de la concurrence et au développement du marché. Le financement du service : dans l’actuel contrat de gestion, l’Etat spécifie l’offre minimale de services et alloue une dotation forfaitaire à la société. Actuellement, les lignes non rentables sont financées grâce à cette dotation de l’Etat et au surplus des lignes rentables. À l’avenir, les concurrents de la SNCB viendront s’installer prioritairement sur les segments rentables du marché, privant la société de revenus auparavant destinés au financement du service public. Le financement des missions de service public doit donc être entièrement revu et adapté à ce nouveau contexte. Deux options sont possibles : soit, pour l’exploitation des lignes non rentables, l’Etat et l’opérateur s’entendent sur un niveau de service et son financement. Au lieu d’une dotation forfaitaire, l’état alloue une dotation spécifique à chaque ligne. Ce système, utilisé en Allemagne pour le transport régional, met fin aux subsides croisés (les lignes non rentables sont financées grâce au surplus des lignes rentables et à la dotation de l’Etat) et facilite l’introduction de la concurrence via la procédure d’appel d’offre. Soit, on constitue un fond destiné au financement du service public; fond alimenté en partie par l’Etat et en partie par les compagnies. Chaque compagnie qui opère une ligne rentable contribue au fond. Chaque compagnie qui opère une ligne non rentable reçoit un subside du fond. • Régionalisation : la séparation de la filiale infrastructure en deux sociétés régionales est techniquement très difficile à mettre en œuvre. De plus, l’Europe ne reconnaît qu’un seul gestionnaire de réseau par pays, notamment pour la délivrance des certificats de sécurité. Cependant, il possible que l’on régionalise en partie le financement de l’infrastructure. La régionalisation, même partielle, du financement du réseau modifiera l’organisation du secteur. Les bailleurs de fonds voudront probablement obtenir le meilleur rendement sur leurs investissements. Un moyen pour y parvenir serait d’augmenter les revenus provenant des redevances d’infrastructure en permettant un plus large accès au réseau des opérateurs concurrents. L’Etat fédéral pourrait également confier aux régions le financement d’une partie des missions de service public. Ceci aurait pour conséquence probable le développement de compagnies ferroviaires régionales. La régionalisation pourrait aussi avoir comme conséquence l’augmentation de la concurrence dans le secteur.

La Commission européenne vient, en mars 2004, d’adopter une nouvelle série de réformes pour revitaliser le transport par chemin de fer. Les nouvelles directives (le «troisième paquet ferroviaire») prévoient l’ouverture d’ici 2010 du transport de passagers à la concurrence. Dans ce numéro de Regards économiques, nous analysons au travers de l’expérience de deux pays, l’Allemagne et l’Angleterre, les conséquences probables de la libéralisation du secteur sur le rail belge. Ces deux pays ont en effet profondément modifié leur marché ferroviaire depuis 1994, mais les moyens mis en œuvre sont cependant différents. L’Angleterre a choisi une privatisation rapide du rail accompagnée d’un démantèlement de l’opérateur historique British Rail et a confié la gestion de l’infrastructure à Network Rail (ex-Railtrack), une société indépendante des opérations de transport. La privatisation du rail s’est accompagnée de nombreux incidents : accidents (Hatfield), retards, baisse de la qualité du service, faillite de Railtrack. Résultat : le rail britannique est fortement décrié. L’Allemagne a par contre choisi une réforme plus graduelle où l’opérateur historique Die Bahn reste un acteur important malgré l’arrivée de nombreux concurrents privés, et continue de gérer à la fois l’infrastructure (via sa filiale DB Netz) et les opérations de transport. Les autorités régionales (Länders) jouent également un rôle important dans l’organisation du secteur. De manière générale, les performances du rail se sont améliorées depuis 1994. En Belgique, la SNCB va bientôt se transformer en une société holding formée de deux filiales, l’une chargée de la gestion de l’infrastructure (Infrabel), l’autre des opérations de transport (qui gardera le nom SNCB). Cette réforme doit s’accompagner d’une amélioration des performances de la société et d’une réforme structurelle pour mettre en adéquation le rail belge avec le nouveau contexte européen. De plus, la régionalisation du transport ferroviaire sera probablement discutée après les élections du 13 juin, et les décisions prises sur ce point conditionneront les futures performances du secteur. • Hausse des performances : en 2003, le résultat opérationnel de la SNCB (EBIT) fut de – 110 millions d’euros. Pour rivaliser avec ses concurrents, la société doit absolument améliorer ses performances tant dans le transport de marchandises que celui de passagers. L’avenir de la société dans le marché européen doit passer par une hausse sensible de son résultat opérationnel. La reprise d’une partie de la dette historique de la société par l’Etat (prévue par la directive européenne 91/440/EC) permettra en outre d’améliorer le résultat financier de la SNCB. • Réformes structurelles : dans le marché libéralisé, toutes les entreprises ferroviaires auront accès au réseau ferroviaire belge. L’arrivée probable de nouveaux opérateurs doit s’accompagner d’une régulation du secteur et d’une révision du financement des missions de service public. Réguler l’accès à l’infrastructure. Les directives européennes prévoient que le gestionnaire d’infrastructure alloue les sillons (infrastructure requise pour faire circuler un train donné d’un point à un autre à un moment donné) aux différents prestataires de service de manière transparente et non discriminatoire. Il faut donc instaurer un organe de contrôle qui vérifie que les concurrents sont traités de manière équitable. Ce contrôle est particulièrement nécessaire lorsque les opérations de transport et la gestion de l’infrastructure sont gérées au sein d’une même entreprise. En Allemagne, depuis la libéralisation du marché, les entreprises concurrentes se plaignent périodiquement du fait que Die Bahn avantage ses filiales dans le processus d’allocation des sillons. L’absence de régulation est un frein à l’introduction de la concurrence et au développement du marché. Le financement du service : dans l’actuel contrat de gestion, l’Etat spécifie l’offre minimale de services et alloue une dotation forfaitaire à la société. Actuellement, les lignes non rentables sont financées grâce à cette dotation de l’Etat et au surplus des lignes rentables. À l’avenir, les concurrents de la SNCB viendront s’installer prioritairement sur les segments rentables du marché, privant la société de revenus auparavant destinés au financement du service public. Le financement des missions de service public doit donc être entièrement revu et adapté à ce nouveau contexte. Deux options sont possibles : soit, pour l’exploitation des lignes non rentables, l’Etat et l’opérateur s’entendent sur un niveau de service et son financement. Au lieu d’une dotation forfaitaire, l’état alloue une dotation spécifique à chaque ligne. Ce système, utilisé en Allemagne pour le transport régional, met fin aux subsides croisés (les lignes non rentables sont financées grâce au surplus des lignes rentables et à la dotation de l’Etat) et facilite l’introduction de la concurrence via la procédure d’appel d’offre. Soit, on constitue un fond destiné au financement du service public; fond alimenté en partie par l’Etat et en partie par les compagnies. Chaque compagnie qui opère une ligne rentable contribue au fond. Chaque compagnie qui opère une ligne non rentable reçoit un subside du fond. • Régionalisation : la séparation de la filiale infrastructure en deux sociétés régionales est techniquement très difficile à mettre en œuvre. De plus, l’Europe ne reconnaît qu’un seul gestionnaire de réseau par pays, notamment pour la délivrance des certificats de sécurité. Cependant, il possible que l’on régionalise en partie le financement de l’infrastructure. La régionalisation, même partielle, du financement du réseau modifiera l’organisation du secteur. Les bailleurs de fonds voudront probablement obtenir le meilleur rendement sur leurs investissements. Un moyen pour y parvenir serait d’augmenter les revenus provenant des redevances d’infrastructure en permettant un plus large accès au réseau des opérateurs concurrents. L’Etat fédéral pourrait également confier aux régions le financement d’une partie des missions de service public. Ceci aurait pour conséquence probable le développement de compagnies ferroviaires régionales. La régionalisation pourrait aussi avoir comme conséquence l’augmentation de la concurrence dans le secteur.

In 1981, the TGV was put on service. In 1986, the impact on the journeys is both more permanent and larger than it was supposed: after noticing a strong induction phase and a new modal share, one may say that the growth of rail, air and car traffics is still important on the Paris-South-East corridor. This growth goes with an important space sprawl: the main TGV served cities are concerned with the appraisal for the TGV network.The OEST was in charge of these main effects analysis, based on two complementarily origins:- Monthly traffic statistics allowing an accurate chronological analysis;- Air, rail and car inquiries done in 1981 and 1984 drawing the modal share of the ante and post TGV situation.It comes out from these analysis that the general success result of a great diversity of situations: the transport demand increased strongly where as it was deeply modified.At the moment, the advance in knowledge comes us against a problem of relevance as for the available data in order to quantify the phenomenon. Based on the South-East TGV experience, the paper focuses on the method problem for the data collecting. Six ans après sa mise en service, il apparaît que l'impact du TGV sur les déplacements est à la fois plus durable et plus large que prévu : après avoir observé une phase de forte induction et une nouvelle répartition entre modes, la croissance des trafics ferroviaires, aériens et autoroutiers reste vigoureuse en 1987 sur l'axe Paris-Sud-Est.Cette croissance s'est accompagnée d'une diffusion dans l'espace : les grandes villes du Sud-Est, désormais reliées à Paris par le TGV, sont concernées par la mise en place d'un début de réseau TGV.L'étude de ces deux types d'effets a été menée à l'OEST à partir de deux sources complémentaires, l'une (comptages mensuels sur l'axe) permettant une analyse temporelle fine, l'autre (enquêtes coordonnées faites en 1981 et 1984) donnant une photographie de la structure intermodale du trafic avant et après TGV. Il ressort de ces analyses que le succès général résulte d'une grande diversité de situations : la clientèle ferroviaire a fortement augmentée mais en se modifiant profondément.À l'heure actuelle, la progression des connaissances se heurte à un problème de pertinence des données disponible pour quantifier le phénomène. À partir de l'expérience du TGV Sud-Est, l'article soulève les problèmes de méthodes dans la collecte de données.

Cette thèse examine le problème de l’évaluation de la qualité d’information produite par des capteurs : ces derniers ne fournissent pas toujours une information correcte et l’évaluation de sa qualité est nécessaire pour en permettre une utilisation optimale. Nous proposons une approche qui ne fait pas d’hypothèse sur le type de capteur considéré, ne requiert pas de vérité-terrain et dépend seulement de méta-informations aisées à obtenir, qui exploitent des attributs partagés par la plupart des capteurs. Le modèle proposé est appelé ReCLiC, du nom en anglais des quatre dimensions sur lesquelles il repose : fiabilité, compétence, vraisemblance et crédibilité (Reliability, Competence, Likelihood et Credibility). Nous discutons les contraintes et propriétés souhaitées de ces dimensions et proposons des définitions motivées pour chacune d’entre elles. De plus, nous proposons une implémentation de la définition générique de ReCLiC pour un problème réel, dans le domaine de la signalisation ferroviaire : nous discutons de leur forme pour cette application et effectuons une analyse théorique du comportement du modèle de cotation d’information auquel elles conduisent, en examinant chaque dimension séparément. Cette implémentation est validée expérimentalement en utilisant des données simulées réalistes, générées selon un protocole expérimental permettant de contrôler les problèmes de qualité introduits. Le modèle ReCLIC est de plus mis en oeuvre sur des données ferroviaires réelles, en utilisant une méthode de visualisation originale qui permet en outre d'étudier la notion de dynamique de la confiance
In this thesis, the problem of assessing information quality produced by sensors is investigated. Indeed, sensors, usually used in networks, do not always provide correct information and the scoring of this information is needed. An approach is proposed that deals with some of the major limitations in the literature by providing a model designed to be sensor-generic, not dependent on ground truth and dependent only on easy-to-access meta-information, exploiting only attributes shared among the majority of sensors. The proposed model is called ReCLiC from the four dimensions that it considers: Reliability, Competence, Likelihood and Credibility. The thesis discusses in depth the requirements of these dimensions and proposes motivated definitions for each of them. Furthermore, it proposes an implementation of the generic ReCLiC definition to a real case, for a specific sensor in the railway signalling domain: the form of the four dimensions for this case is discussed and a formal and experimental study of the information scoring behaviour is performed, analysing each dimension separately. The proposed implementation of the ReCLiC model is experimentally validated using realistic simulated data, based on an experimental protocol that allows to control various quality issues as well as their quantity, Finally, the ReCLiC model is used to analyse a real datasetapplying a new visualisation method that, in addition, allows to study the notion of trust dynamic

Les réseaux ferroviaires en milieu dense font face à des saturations importantes. Et l'adéquation entre l'offre théorique et la demande croissante impose des contraintes d'exploitabilités fortes. Un déséquilibre générera des points conflictuels comme des goulets d'étranglement avec pour effet des retards sur les trains amonts. Comme le facteur humain, parmi une multitude, influence l'exploitation ; le prendre en compte plus finement devrait améliorer la compréhension et la modélisation des lignes pour en accroître la capacité sans sacrifier le confort des passagers. Pour répondre à cet objectif, nos travaux reposent sur une visualisation adaptée des données remontées de l'exploitation et sur leur fouille automatisée. Elles ont été adaptées et appliquées au domaine ferroviaire notamment aux lignes des réseaux ferrés exploités par la RATP. Le processus « Visual Analytics », mis en œuvre dans nos travaux pour répondre à ces besoins, englobe les étapes nécessaires à la valorisation de la donnée, allant de leur préparation à l’analyse experte en passant par leur représentation graphique et par l’utilisation d'algorithmes de fouille de données. Parmi ces derniers, le CorEx et le Sieve nous ont permis par un apprentissage non supervisé basé sur une mesure de l'information mutuelle multivariée d'analyser les données d'exploitation pour en extraire des caractéristiques du comportement humain. Enfin, nous proposons aussi une visualisation intuitive d'une grande quantité de données permettant leur intégration et facilitant le diagnostic global du comportement des lignes ferroviaires
Dense railway networks face significant saturation. And the balance between the theoretical offer and the growing demand imposes strong operability constraints. An imbalance will generate conflicting points such as bottlenecks with the effect of delays on the following trains. As the human factor influences the operation performance; taking it into account more accurately should improve understanding and modeling of railway lines to increase capacity without reducing passenger comfort. To fulfill this objective, we are working on an adapted visualization of the operating data and on their automated mining. These two solutions have been adapted and applied to the railway sector, particularly to the lines of rail networks operated by RATP. The "Visual Analytics" process, implemented in our work to meet these needs, encompasses the steps required to value the data, going from the preparation of the data to the expert analysis. This expert analysis is made through graphic representation and the use of data mining algorithms. Among these data mining algorithms, CorEx and Sieve allowed us to analyze operating data and then extract characteristics human behavior thanks to unsupervised learning based on a multivariate mutual information measure to. Finally, we propose an intuitive visualization of a large amount of data allowing their global integration and facilitating the overall diagnosis of the railway lines behavior

Ce travail de thèse a pour contexte la surveillance des systèmes homme-machine, où l'opérateur est le conducteur d'un système de transport ferroviaire. Notre objectif est d'améliorer la sécurité du système en prévenant et en évitant les facteurs pouvant augmenter le risque d'une erreur humaine. Deux verrous majeurs sont identifiés : l'aspect caractérisation, ou comment déterminer les phases indicatives et discernables de l'activité de conduite et l'aspect représentation, ou comment décrire et codifier les actions de conduite de l'opérateur et leurs répercussions sur le système ferroviaire dans un formalisme mathématique permettant une analyse sans équivoque. Pour solutionner ces verrous, nous proposons en premier lieu un modèle comportemental de l'opérateur humain permettant de représenter son comportement de contrôle en temps continu. Afin de tenir compte des différences inter- et intra-individuelles des opérateurs humains, ainsi des changements de situations, nous proposons une transformation du modèle comportemental initialement présenté, dans un nouveau espace de représentation. Cette transformation est basée sur la théorie des chaines cachées de Markov, et sur l'adaptation d'une technique particulière de reconnaissance de formes. Par la suite, nous définissons une modélisation comportementale en temps discret de l'opérateur humain, permettant en même temps de représenter ses actions et de tenir compte des erreurs et des évènements inattendus dans l'environnement de travail. Cette modélisation est inspirée des modèles cognitifs d’opérateur. Les deux aspects permettent d'interpréter les observables par rapport à des situations de référence. Afin de caractériser l'état global de l'opérateur humain, différentes informations sont prises en considération ; ces informations sont hétérogènes et entachées d’incertitudes de mesure, nécessitant une procédure de fusion de données robuste qui est effectuée à l'aide d'un réseau Bayésien. Au final, les méthodologies de modélisation et de fusion proposées sont exploitées pour la conception d'un système de vigilance fiable et non-intrusif. Ce système permet d'interpréter les comportements de conduite et de détecter les états à risque du conducteur (ex. l'hypovigilance). L'étude théorique a été testée en simulation pour vérifier sa validité. Puis, une étude de faisabilité a été menée sur des données expérimentales obtenues lors des expériences sur la plate-forme de conduite ferroviaire COR&GEST du laboratoire LAMIH. Ces résultats ont permis de planifier et de mettre en place les expérimentations à mener sur le futur simulateur de conduite multimodal "PSCHITT-PMR"
The scope of the thesis is the monitoring of human-machine systems, where the operator is the driver of rail-based transportation system. Our objective is to improve the security of the system preventing and avoiding factors that increase the risk of a human error. Two major problems are identified: characterization, or how to determine indicative and discernible phases of driver's activity and representation, or how to describe and codify driver's actions and its repercussions on the rail system in a mathematical formalism that will allow unequivocal analysis. In order to bring a solution to those problems, we propose, first-of-all, a behavioral model of the human operator representing his control behavior in continuous-time. To consider inter- and intra-individual differences of human operators and situation changes, we propose a transformation of the latter behavioral model in a new space of representation. This transformation is based on the theory of Hidden Markov Models, and on an adaptation of a special pattern recognition technique. Then, we propose a discrete-time behavioral modeling of the human operator, which represents his actions and takes account of errors and unexpected events in work environment. This model is inspired by cognitive models of human operators. These two aspects allow us to interpret observables with respect to reference situations in order to characterize the overall human operator state. Different information sources are considered; as a result the data are heterogeneous and subject to measuring uncertainties, needing a robust data fusion approach that is performed using a Bayesian Network. Finally, the proposed modeling and fusion methodologies are used to design a reliable and unintrusive vigilance system. This system can interpret driving behaviors and to detect driver’s risky states in order to prevent drowsiness. The theoretical study was tested in simulation to check the validity. Then, a feasibility study was conducted using data obtained during experiments on the LAMIH laboratory railroad platform “COR&GEST”. These results allowed us to plan and implement experiments to be conducted on the future multimodal driving simulator “PSCHITT-PMR”

Cette étude traite de la problématique de la mise en œuvre et de la définition d'une stratégie de gestion de risques à partir de l'étude du système d'information. Le retour d'expérience est conçu, dans une vision classique comme une démarche de gestion mettant à disposition les informations nécessaires aux managers pour piloter les systèmes. Malheureusement, la réalité est moins simple. Les systèmes à piloter sont des systèmes socio techniques complexes. Le futur n'est pas déterminé par le passé. Il s'avère nécessaire de compléter le système d'information supportant la gestion des risques. Il faut passer d'un système fondé sur des informations extraites des expériences incidentelles du système à piloter à un système d'information qui intègre au mieux l'expérience des hommes qui le font fonctionner. Les connaissances tacites des employés doivent alors être élicitées. Une aide à la décision issue du courant de l'analyse de la décision le permet. Les analyses de risques à mener sont des lieux d'élaboration de sens collectif. Nous ouvrons ainsi la voie à une véritable ingénierie du subjectif fondement d'un système de management au sein duquel la vision d'ingénieur de la gestion des risques et la vision inspirée des courants des sciences humaines et sociales peuvent cohabiter.

En tant que moyen de transport en commun efficace sur de longues distances, le chemin de fer continuera de prospérer pour son empreinte carbone limitée dans l'environnement. Assurer la fiabilité des équipements et la sécurité des passagers fait ressortir la nécessité d'une maintenance efficace. Outre la maintenance corrective et périodique courante, la maintenance prédictive a pris de l'importance ces derniers temps. Les progrès récents de l'apprentissage automatique et l'abondance de données poussent les praticiens à la maintenance prédictive basée sur les données. La pratique courante consiste à collecter des données pour former un modèle d'apprentissage automatique, puis à déployer le modèle pour la production et à le conserver inchangé par la suite. Nous soutenons qu'une telle pratique est sous-optimale sur un flux de données. Le caractère illimité du flux rend le modèle sujet à un apprentissage incomplet. Les changements dynamiques sur le flux introduisent de nouveaux concepts invisibles pour le modèle et diminuent sa précision. La vitesse du flux rend l'étiquetage manuel impossible et désactive les algorithmes d'apprentissage supervisé. Par conséquent, il est nécessaire de passer d'un paradigme d'apprentissage statique et hors ligne à un paradigme adaptatif en ligne, en particulier lorsque de nouvelles générations de trains connectés générant en continu des données de capteurs sont déjà une réalité. Nous étudions l'applicabilité de l'apprentissage automatique en ligne pour la maintenance prédictive sur des systèmes complexes typiques du secteur ferroviaire. Tout d'abord, nous développons InterCE en tant que framework basé sur l'apprentissage actif pour extraire des cycles d'un flux non étiqueté en interagissant avec un expert humain. Ensuite, nous implémentons un auto-encodeur à mémoire longue et courte durée pour transformer les cycles extraits en vecteurs de caractéristiques plus compacts tout en restant représentatifs. Enfin, nous concevons CheMoc comme un framework pour surveiller en permanence l'état des systèmes en utilisant le clustering adaptatif en ligne. Nos méthodes sont évaluées sur les systèmes d'accès voyageurs sur deux flottes de trains gérés par la société nationale des chemins de fer SNCF de la France
Being an effective long-distance mass transit, the railway will continue to flourish for its limited carbon footprint in the environment. Ensuring the equipment's reliability and passenger safety brings forth the need for efficient maintenance. Apart from the prevalence of corrective and periodic maintenance, predictive maintenance has come into prominence lately. Recent advances in machine learning and the abundance of data drive practitioners to data-driven predictive maintenance. The common practice is to collect data to train a machine learning model, then deploy the model for production and keep it unchanged afterward. We argue that such practice is suboptimal on a data stream. The unboundedness of the stream makes the model prone to incomplete learning. Dynamic changes on the stream introduce novel concepts unseen by the model and decrease its accuracy. The velocity of the stream makes manual labeling infeasible and disables supervised learning algorithms. Therefore, switching from a static, offline learning paradigm to an adaptive, online one is necessary, especially when new generations of connected trains continuously generating sensor data have already been a reality. We investigate the applicability of online machine learning for predictive maintenance on typical complex systems in the railway. First, we develop InterCE as an active learning-based framework that extracts cycles from an unlabeled stream by interacting with a human expert. Then, we implement a long short-term memory autoencoder to transform the extracted cycles into feature vectors that are more compact yet remain representative. Finally, we design CheMoc as a framework that continuously monitors the condition of the systems using online adaptive clustering. Our methods are evaluated on the passenger access systems on two fleets of passenger trains managed by the national railway company SNCF of France

Cette thèse présente plusieurs outils de diagnostic pour détecter et estimer la gravité des défauts dans un système formé de N sous-systèmes spatialement dépendants. L'application concerne le diagnostic des circuits de voie. Une première approche à base de modèle interne permet de détecter et d'estimer tous les défauts du système en optimisant un modèle physique local du dispositif. Mais elle dépend de la bonne estimation de certains paramètres physiques globaux du modèle. Une approche externe à base de RdF est ensuite proposée pour diagnostiquer l'ensemble des sous-systèmes, auxquels sont associés des classifieurs élémentaires. Les sorties des classifieurs sont fusionnées dans le cadre de la théorie des fonctions de croyance pour gérer d'éventuels conflits. Les résultats sont satisfaisants mais seul un défaut peut être détecté, et sa gravité n'est pas évaluée. Pour finir une combinaison des deux approches permet la détection multi-défauts et un niveau de robustesse approprié
This works presents different diagnosis methods that aim at detecting and estimating defects appearing on a system made up of several spatially related subsystems. The application deals with the diagnosis of track circuits. A first approach based on an internal model is layed out; it allows to detect and assess the graveness of ail the system defects, by optimizing a local physical model of the system. But this method is dependant from the good estimation of several parameters of the model. The second method that is set out is an external approach based on classical pattern recognition. A classifier is associated to each subsystem. Their outputs are combined within the framework of belief functions in order to manage possible conflicts among the classifiers. This method is very efficient, but it can only detect one defect without assessing its graveness. Finally a last approach is presented, that combines the two previous ones in order to both detect several defects, and assess them

Cette thèse a été conduite dans le cadre d’une convention industrielle avec SNCF Réseau. Elle se situe dans le domaine de la géovisualisation d’informations spatio-temporelles, et porte plus particulièrement sur l’élaboration de méthodes de visualisation cartographiques adaptées à l’analyse des impacts des inondations sur le système ferroviaire. Les événements historiques sont une source d’informations importante pour la compréhension et la gestion des risques naturels. La cartographie s’est imposée comme un outil clé pour appréhender les risques dans leurs contextes territoriaux. Mais l’élaboration de visualisations cartographiques qui soient lisibles tout en restituant la complexité des processus survenus lors d’une catastrophe naturelle n’est pas aisée. Les verrous principaux sont la nécessité de représenter à la fois les dimensions spatiales et temporelles des événements issus de risques, le besoin de visualiser les effets dominos, qui conduisent à amplifier les dommages, et la volonté d’adapter les représentations aux besoins et aux capacités cognitives des utilisateurs. Ce travail a conduit à quatre contributions. La première contribution a consisté à formaliser les récits d’inondations dans une ontologie de domaine, qui décrit à la fois les événements issus d’inondations, les effets dominos et leurs impacts sur le système ferroviaire et les mesures de réaction pour ramener le système ferroviaire à l’état d’équilibre. Cinq cas d’inondations historiques ont été instanciés dans le modèle. Leur étude a permis de formuler des principes sémiologiques génériques pour cartographier les récits d’inondations, ce qui constitue la deuxième contribution. La troisième contribution est la production d’une interface de géovisualisation intégrant des représentations graphiques innovantes pour visualiser les temporalités associées aux événements. Cette interface de géovisualisation a fait l’objet d’une expérimentation auprès des experts ferroviaires. Les résultats ont validé les propositions relatives à la représentation du temps mais ont infirmé les propositions de visualisation des effets dominos. Suite à l’analyse des résultats, la quatrième contribution consiste en un modèle de protocole expérimental réutilisable, adapté au test d’interfaces de géovisualisation
This research was led in an industrial partnership with SNCF Réseau. In the field of geovisualization of spatio-temporal information, it focuses on developing cartographical visualization methods adapted to the analysis of the impacts of floods on the railway system.Historical events are of great help to understand and manage natural risks. Cartography became a key tool to analyze risks in their territorial contexts. But making maps which remain legible while showing all the complexity of risk processes that occurred during natural disaster is not easy. The main challenges are the need to represent both the temporal and the spatial dimensions of risk events, the need to visualize domino-effect, because they often lead to worsen damages, and the will to adapt representations to the cognitive capacities of users.This research resulted in four contributions. The first one is the formalization of flood narratives in a domain ontology, which describes flood events, domino-effects, their impacts on the railway system and also response measures to restore the system. Five case studies of historical floods were instantiated in the model. Resulting from their study, the second contribution consists in generic semiology principles to visualize the narratives of floods on maps. The third contribution is a geovisualization interface, which includes original graphical representations to visualize the temporal features associated with flood events. This geovisualization interface was tested in an experiment with expert users of the railway field. Results confirmed the proposals of representation of time but disconfirm proposals of visualization of domino effects. The analysis of results led to the fourth contribution, which consists in a reusable model of an experimental procedure that is adapted to test geovisualization interfaces

La concentration de l'activité économique autour des grandes villes y entraîne une augmentation régulière de la demande en transport. Afin de répondre à cette demande, les entreprises de transports en commun tentent de proposer une offre adéquate, mais celles-ci sont contraintes par la saturation progressive des infrastructures. Dans le cas du transport ferroviaire, l'accroissement du nombre de voyageurs et de trains en circulation a pour conséquence une augmentation du nombre de perturbations au cours de l'exploitation, ainsi que de leur tendance à se propager et à s'amplifier. Il en résulte une qualité de service dégradée pour les usagers et des pénalités financières pour les opérateurs. Deux leviers peuvent être actionnés pour atténuer les conséquences de ces perturbations : l'application de mesures de régulation pendant la phase opérationnelle, et la construction en amont de plans de transport robustes face aux petits aléas. C'est principalement sur ce dernier point que porte le travail de la thèse. Après avoir présenté le fonctionnement de l'exploitation ferroviaire en zone dense et donné une définition d'un petit aléa, nous passons en revue les différents travaux ayant été menés sur le sujet. La grande majorité des cadres conceptuels proposés pour la conception d'horaires robustes ne sont pas adaptés au cas spécifique de la zone dense, c'est pourquoi nous proposons un nouveau modèle sous la forme d'un problème d'optimisation stochastique. Une approche de résolution est ensuite détaillée, en trois étapes. La première porte sur l'estimation des distributions de probabilité des aléas de l'exploitation, à partir de données de retour d'expérience. Dans un second temps, nous utilisons ces distributions dans un outil de simulation stochastique permettant d'évaluer la performance d'une grille horaire donnée. Enfin, cet outil est utilisé comme fonction d'évaluation au sein d'une heuristique de recuit simulé visant à générer automatiquement des grilles horaires robustes
Due to the greater concentration of economic activities around big cities, transportation facilities are facing an increasing demand. In order to answer it, transport companies seek to provide an adequate offer. However, they are constrained by the progressive saturation of transportation networks. Concerning railway transportation, the increasing numbers of passengers and trains result in a higher number of disturbances occuring during operations, as well as a higher tendency of those to amplify and spread over the network. The final consequence is a lower quality of service for passenger and financial penalties to operating companies. There are two levels of action to prevent these phenomena or limit their reach : taking control actions during operations, and anticipate by building robust transportation plans that will make easier to cope with small random disturbances. The work presented in this thesis focuses mainly on this last point. After presenting railway operations and its specificities in a Mass Transit context and defining what we call ``small disturbances'', we provide a review of existing work on similar topics. Most of conceptual frames designed for robust train timetabling are inadequate when it comes to applying them to the specific case of dense traffic areas. That is why we propose a new model given under the form of a stochastic program. We present then a three-step approach for solving it. In the first step, we use data about operations to estimate the probability distributions of disturbances. In the second one, we use these distributions in a stochastic simulation tool that allows us to compute the performance of a given timetable. Finally, this tool is used as a fitness function in a simheuristic, based on simulated annealing algorithm, that aims at computing automatically some robust train timetables

De nos jours, afin de répondre aux exigences économiques et sociales, les systèmes de transport ferroviaire ont la nécessité d'être exploités avec un haut niveau de sécurité et de fiabilité. On constate notamment un besoin croissant en termes d'outils de surveillance et d'aide à la maintenance de manière à anticiper les défaillances des composants du matériel roulant ferroviaire. Pour mettre au point de tels outils, les trains commerciaux sont équipés de capteurs intelligents envoyant des informations en temps réel sur l'état de divers sous-systèmes. Ces informations se présentent sous la forme de longues séquences temporelles constituées d'une succession d'événements. Le développement d'outils d'analyse automatique de ces séquences permettra d'identifier des associations significatives entre événements dans un but de prédiction d'événement signant l'apparition de défaillance grave. Cette thèse aborde la problématique de la fouille de séquences temporelles pour la prédiction d'événements rares et s'inscrit dans un contexte global de développement d'outils d'aide à la décision. Nous visons à étudier et développer diverses méthodes pour découvrir les règles d'association entre événements d'une part et à construire des modèles de classification d'autre part. Ces règles et/ou ces classifieurs peuvent ensuite être exploités pour analyser en ligne un flux d'événements entrants dans le but de prédire l'apparition d'événements cibles correspondant à des défaillances. Deux méthodologies sont considérées dans ce travail de thèse: La première est basée sur la recherche des règles d'association, qui est une approche temporelle et une approche à base de reconnaissance de formes. Les principaux défis auxquels est confronté ce travail sont principalement liés à la rareté des événements cibles à prédire, la redondance importante de certains événements et à la présence très fréquente de "bursts". Les résultats obtenus sur des données réelles recueillies par des capteurs embarqués sur une flotte de trains commerciaux permettent de mettre en évidence l'efficacité des approches proposées
In order to meet the mounting social and economic demands, railway operators and manufacturers are striving for a longer availability and a better reliability of railway transportation systems. Commercial trains are being equipped with state-of-the-art onboard intelligent sensors monitoring various subsystems all over the train. These sensors provide real-time flow of data, called floating train data, consisting of georeferenced events, along with their spatial and temporal coordinates. Once ordered with respect to time, these events can be considered as long temporal sequences which can be mined for possible relationships. This has created a neccessity for sequential data mining techniques in order to derive meaningful associations rules or classification models from these data. Once discovered, these rules and models can then be used to perform an on-line analysis of the incoming event stream in order to predict the occurrence of target events, i.e, severe failures that require immediate corrective maintenance actions. The work in this thesis tackles the above mentioned data mining task. We aim to investigate and develop various methodologies to discover association rules and classification models which can help predict rare tilt and traction failures in sequences using past events that are less critical. The investigated techniques constitute two major axes: Association analysis, which is temporal and Classification techniques, which is not temporal. The main challenges confronting the data mining task and increasing its complexity are mainly the rarity of the target events to be predicted in addition to the heavy redundancy of some events and the frequent occurrence of data bursts. The results obtained on real datasets collected from a fleet of trains allows to highlight the effectiveness of the approaches and methodologies used

Cette thèse traite de l’incertitude et de la robustesse dans les problèmes de d´décision, avec le cas d’application des affectations de quais en gare en cas de retards. Une m´méthodologie en deux parties est proposée pour aborder ce problème. Dans un premier temps, les archives de données de retards sont utilisées pour construire des modèles de prédiction de distribution de probabilités conditionnellement aux valeurs d’un ensemble de variables explicatives. Une m´méthodologie de validation et d’évaluation de ces prédictions est mise en place afin d’assurer leur fiabilité pour de la prise de d´décision. Le problème d’affectations de quais pouvant être vu comme une recherche de clique de taille maximum, ces distributions prédites sont utilisées dans une seconde partie pour ajouter des pondérations pénalisant les risques de rupture des arêtes en cas de retard. Des algorithmes de recherche locale ont ´été utilisés et les expériences ont montré une importante baisse de conflits
This thesis deals with uncertainty and robustness in decision problems, with the case of the train platforming problem subject to delays. A two-part methodology is proposed to address this problem. First, delay records are used to build models predicting probability distributions conditionnaly to a set of explanatory variables. A methodology to validate and evaluate these predictions is proposed to ensure their reliability for decision-making. As the train platforming problem can be seen as a weighted clique problem, these predicted distributions are used in a second part to add weights on edges to penalize risk of conflict. Local search algorithms are used and experiments show a significant decrease in conflicts