Dissertations / Theses: 'Systèmes de transport intelligent – Innovation'

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Chun, Jae Seung. "Efficiency of the evolution paths for space transportation system (STS) technology : a qualitative analysis." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/CHUN_Jae_Seung_2005.pdf.

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Abstract:

Cette étude vise à analyser les facteurs à l'origine des problèmes rencontrés par les programmes américains de développement de lanceurs réutilisables (Reusable Launch Vehicles – RLV), en évaluant la plausibilité des sentiers d'évolution technologique. Afin d'arbitrer entre les sentiers, nous construisons dans un premier temps l'ensemble des sentiers évolutionnaires physiquement possibles, tels que déterminés par les facteurs purement endogènes. Nous avons dans un deuxième temps analysé leur plausibilité. Pour mener à bien la première étape nous avons élaboré une nouvelle méthodologie, ' l'Arbre Hiérarchique d'Evolution Hors Facteurs Exogènes ' (AHEHFE). A l'aide de cette méthodologie, nous avons tout d'abord développé un répertoire des options technologiques des lanceurs puis construit l'arbre hiérarchique évolutionnaire à partir des lanceurs répertoriés, en appliquant les règles d'évolution suivantes: le classement d'hérédité des éléments technologiques et le degré de complexification. Pour la deuxième étape, nous avons trié les sentiers évolutionnaires soutenables en appliquant les facteurs exogènes à l'AHEHFE, puis analysé leur plausibilité en fonction de deux critères d'évaluation: le degré de difficulté de l'apprentissage et l'efficience de la création de connaissances et de leur consolidation. Ces deux critères découlent de la nature du domaine des Systèmes de Transport Spatial (STS), domaine intensif en connaissances où la création de connaissances joue un rôle crucial dans le développement de l'industrie tout comme dans la technologie du produit. Notre analyse démontre que l'approche 'bottom up' offre un sentier plus plausible que l'approche 'top down'. Le cas des programmes de développement américains de RLV montre par ailleurs que les programmes orientés mission initiés par le gouvernement sont basés sur l'approche 'top down' alors que deux initiatives privées, le lanceur Pégase et le véhicule suborbital SpaceShipOne relèvent de l'approche ' bottom up'. Cette étude de cas a partiellement confirmé que l'approche 'top down' est moins plausible, au vu de l'échec du développement du X-33 et des coûts d'opération extrêmement élevés de la navette spatiale. En ce qui concerne l'approche 'bottom up', le nombre de programmes de RLV en cours est insuffisant pour fournir les données nécessaires à une analyse satisfaisante permettant de conclure sur la plausibilité de cette approche.

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Shang, Lu. "Économie de l’Innovation : le cas du véhicule intelligent." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL12010.

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Abstract:

Intitulée « Economie de l’innovation – le cas du véhicule intelligent », cette thèse analyse la montée en puissance de l’innovation dans le transport à travers la croissance de l’intelligence artificielle dans les véhicules, les infrastructures et les postes centralisés de régulation et de surveillance. Elle introduit de nouveaux instruments théoriques en économie de l’innovation, définissant le cadre d’une économie comportementale de l’innovation. Ces nouveaux instruments théoriques sont appliqués au cas des concepteurs et des consommateurs-conducteurs du véhicule intelligent. Les apports novateurs portent sur : - l’impact sur la sécurité routière des systèmes intelligents ; - les conditions de l’acceptabilité et de la diffusion des systèmes intelligents ;- l’évolution de l’industrie automobile vers le véhicule intelligent ; - la conception générale du véhicule intelligent : l’intelligence artificielle intégrée dans le véhicule comme un outil ou le véhicule comme accessoire de l’intelligence du mouvement
Titled “Economy of innovation – The case of the intelligent (smart ?) vehicle”, this thesis deals with the growing innovation in the transportation means through the growing importance of artificial intelligence in vehicles, in infrastructures, and in centralized regulation and monitoring centers. It presents new theoretical instruments applicable for the economy of innovation by defining the framework of its behavioral aspects. These new theoretical instruments are applied to the case of designers and to the case of consumers-drivers of the intelligent vehicle. Innovative topics are the following: - the impact of intelligent systems on road safety, - the conditions for accepting and spreading intelligent systems, - the evolution of the car industry towards the intelligent vehicle, - the global design of the intelligent vehicle: the artificial intelligence embedded in the vehicle as an assistant tool or the vehicle as secondary to the intelligence of the movement

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Drosouli, Ifigeneia. "Multimodal machine learning methods for pattern analysis in smart cities and transportation." Electronic Thesis or Diss., Limoges, 2024. http://www.theses.fr/2024LIMO0028.

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Abstract:

Dans le contexte des environnements urbains modernes et densément peuplés, la gestion efficace des transports et la structure des Systèmes de Transport Intelligents (STI) sont primordiales. Le secteur des transports publics connaît actuellement une expansion et une transformation significatives dans le but d'améliorer l'accessibilité, d'accommoder des volumes de passagers plus importants sans compromettre la qualité des déplacements, et d'adopter des pratiques respectueuses de l'environnement et durables. Les avancées technologiques, notamment dans l'Intelligence Artificielle (IA), l'Analyse de Données Massives (BDA), et les Capteurs Avancés (CA), ont joué un rôle essentiel dans la réalisation de ces objectifs et ont contribué au développement, à l'amélioration et à l'expansion des Systèmes de Transport Intelligents. Cette thèse aborde deux défis critiques dans le domaine des villes intelligentes, se concentrant spécifiquement sur l'identification des modes de transport utilisés par les citoyens à un moment donné et sur l'estimation et la prédiction du flux de transport au sein de divers systèmes de transport. Dans le contexte du premier défi, deux approches distinctes ont été développées pour la Détection des Modes de Transport. Tout d'abord, une approche d'apprentissage approfondi pour l'identification de huit médias de transport est proposée, utilisant des données de capteurs multimodaux collectées à partir des smartphones des utilisateurs. Cette approche est basée sur un réseau Long Short-Term Memory (LSTM) et une optimisation bayésienne des paramètres du modèle. À travers une évaluation expérimentale approfondie, l'approche proposée démontre des taux de reconnaissance remarquablement élevés par rapport à diverses approches d'apprentissage automatique, y compris des méthodes de pointe. La thèse aborde également des problèmes liés à la corrélation des caractéristiques et à l'impact de la réduction de la dimensionnalité. La deuxième approche implique un modèle basé sur un transformateur pour la détection des modes de transport appelé TMD-BERT. Ce modèle traite l'ensemble de la séquence de données, comprend l'importance de chaque partie de la séquence d'entrée, et attribue des poids en conséquence en utilisant des mécanismes d'attention pour saisir les dépendances globales dans la séquence. Les évaluations expérimentales mettent en évidence les performances exceptionnelles du modèle par rapport aux méthodes de pointe, soulignant sa haute précision de prédiction. Pour relever le défi de l'estimation du flux de transport, un Réseau Convolutif Temporel et Spatial (ST-GCN) est proposé. Ce réseau apprend à la fois des données spatiales du réseau de stations et des séries temporelles des changements de mobilité historiques pour prédire le flux de métro urbain et le partage de vélos à un moment futur. Le modèle combine des Réseaux Convolutifs Graphiques (GCN) et des Réseaux Long Short-Term Memory (LSTM) pour améliorer la précision de l'estimation. Des expériences approfondies menées sur des ensembles de données du monde réel du système de métro de Hangzhou et du système de partage de vélos de la ville de New York valident l'efficacité du modèle proposé, démontrant sa capacité à identifier des corrélations spatiales dynamiques entre les stations et à faire des prévisions précises à long terme
In the context of modern, densely populated urban environments, the effective management of transportation and the structure of Intelligent Transportation Systems (ITSs) are paramount. The public transportation sector is currently undergoing a significant expansion and transformation with the objective of enhancing accessibility, accommodating larger passenger volumes without compromising travel quality, and embracing environmentally conscious and sustainable practices. Technological advancements, particularly in Artificial Intelligence (AI), Big Data Analytics (BDA), and Advanced Sensors (AS), have played a pivotal role in achieving these goals and contributing to the development, enhancement, and expansion of Intelligent Transportation Systems. This thesis addresses two critical challenges within the realm of smart cities, specifically focusing on the identification of transportation modes utilized by citizens at any given moment and the estimation and prediction of transportation flow within diverse transportation systems. In the context of the first challenge, two distinct approaches have been developed for Transportation Mode Detection. Firstly, a deep learning approach for the identification of eight transportation media is proposed, utilizing multimodal sensor data collected from user smartphones. This approach is based on a Long Short-Term Memory (LSTM) network and Bayesian optimization of model’s parameters. Through extensive experimental evaluation, the proposed approach demonstrates remarkably high recognition rates compared to a variety of machine learning approaches, including state-of-the-art methods. The thesis also delves into issues related to feature correlation and the impact of dimensionality reduction. The second approach involves a transformer-based model for transportation mode detection named TMD-BERT. This model processes the entire sequence of data, comprehends the importance of each part of the input sequence, and assigns weights accordingly using attention mechanisms to grasp global dependencies in the sequence. Experimental evaluations showcase the model's exceptional performance compared to state-of-the-art methods, highlighting its high prediction accuracy. In addressing the challenge of transportation flow estimation, a Spatial-Temporal Graph Convolutional Recurrent Network is proposed. This network learns from both the spatial stations network data and time-series of historical mobility changes to predict urban metro and bike sharing flow at a future time. The model combines Graph Convolutional Networks (GCN) and Long Short-Term Memory (LSTM) Networks to enhance estimation accuracy. Extensive experiments conducted on real-world datasets from the Hangzhou metro system and the NY City bike sharing system validate the effectiveness of the proposed model, showcasing its ability to identify dynamic spatial correlations between stations and make accurate long-term forecasts

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Tsukada, Manabu. "Communications Management in Cooperative Intelligent Transportation Systems." Paris, ENMP, 2011. http://www.theses.fr/2011ENMP0092.

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Abstract:

Les systèmes de transport intelligents (STI) coopératifs sont des systèmes ou les véhicules, l'infrastructure routière, les centres de contrôle de trafic et d'autres entités échangent des informations afin d'assurer une meilleure sécurité routière, l'efficacité du trafic et le confort des usagers de la route. C'est dans ce but que l'architecture de station STI a été spécifié par l'ISO et l'ETSI. Le concept de cette architecture de référence permet aux stations STI-véhicules et stations STI-infrastructures de s'organiser dans un réseau véhiculaire adhoc (VANET), tout en utilisant des protocoles de communication tels qu'GeoNetworking IP v6 et IEEE802. 11p ainsi que toute autre technologie d'accès afin de se connecter de manière transparente à internet. Plusieurs chemins peuvent donc être accessibles à une station STI véhicule pour communiquer avec d'autres stations STI. Les chemins sont de trois types: le chemin direct, le chemin optimisé, et le chemin d'ancré. L'objectif de cette étude est d'optimiser la communication entre stations STI en sélectionnant le meilleur chemin de communication disponible. . Cela exige d'abord de recueillir les informations disponibles localement dans la station STI (la position, la vitesse, les exigences des applications, les caractéristiques des supports de communication, les capacités , l'état du chemin), ainsi que les informations des stations STI voisines (position, vitesse, services, etc. . ). Ces informations sont ensuite traitées par le biais d'un algorithme de prise de décision. Premièrement, nous définissons un module réseau qui permet la combinaison d'IPv6 avec le Geo Networking. Deuxièmement, nous proposons un module de gestion inter-couche pour la sélection du meilleur chemin. Nos contributions s'intègrent dans l'architecture de station STI par la définition de la relation entre la couche réseau et transport (qui héberge la contribution Geonetworking IPv6) et l'entité verticale de gestion inter-couche (qui accueille l'algorythme de décision pour la sélection de chemin). Nous avons spécifié les fonctions permettant l'échange de paramétres par l'intermédiaire de la SAP (Service Acess Point) entre la couche réseau et l'entité de gestion (MN-SAP). Les paramètres utilisés dans l'entité de gestion inter-couche sont extraits d'une manière agnostique par rapport aux protocoles de la couche réseau et transport, ce qui permet de remplacer facilement les éléments d'une couche sans affecter les autres (par exemple, remplacer NEMO par une autre protocole de mobilité) et de permuter plusieurs piles réseau (on peut choisir d'utiliser la pile par une autre protocole de mobilité) et de permuter plusieurs piles réseau (on peut choisir d'utiliser la pile IPv6 ou bien la pile GeoNetworking, ou encore une combinaison des deux à la fois ou même une autre pile
Cooperative Intelligent transportation Systems (Cooperative ITS) are the systems where multiple entities share information and tasks to achieve the ITS objectives (i. E. Road safety, traffic efficiency and comfort). Today, ITS Station architecture is being specified in ISO and ETSI as a result of discussion and consensus of the researchers and developers in ITS domain. In the architecture, ITS Stations are essential entities, that are distributed in vehicles, roadside infrastructure, centers and mobiles, to achieve the ITS objectives. The vehicle and roadside ITS Stations organize Vehicular Ad-hoc Network (VANET) to adapt multi-hop and highly dynamic network topology. GeoNetworking is a great candidate for VANET because the geographic routing shows strength in dynamic topology. In addition to VANET, the ITS Station equips multiple wireless network interfaces and connects to networks with multiple paths, which is called multihoming. The objective of the study is to optimize the communication between ITS Stations by improved decision-making algorithm using inter-component information exchange in IP-based cooperative ITS. First, we develop IPv6 GeoNetworking to take the advantages of both IP and GeoNetworking. Seconds, we propose a cross-layer based path selection management by extending a Service Access Point (SAP) between the network layer and the management entity specified in the ITS Station Architecture. The extended SAP is designed as most abstracted as possible to adapt to the future development of the ITS Station architecture. The proposed system is designed and implemented as a prototype. The prototype implementation is evaluated in both ideal and realistic scenarios using up to four vehicles. The network performance measurement is processed, visualized and analyzed with web-based tools

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Pottier, Géraldine. "Rôle de l’acceptabilité dans l’interaction entre un véhicule conventionnel et un véhicule automatisé." Thesis, Rennes 2, 2020. http://www.theses.fr/2020REN20005.

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Abstract:

Le thème central de la thèse concerne le rôle de l’acceptabilité dans l’interaction entre un véhicule conventionnel conduit par un humain et un véhicule automatisé. Une méta-analyse synthétisant les déterminants de l’acceptabilité d’une nouvelle technologie constitue une première étude. Les résultats ont montré que l’acceptabilité était prédite par six facteurs : l’intention comportementale, la performance attendue, la facilité d’usage attendue, l’attitude, l’influence sociale et le sentiment de con-trôle. Une deuxième étude a été réalisée pour évaluer l’effet du jugement d’acceptabilité sur la différence de comportement énoncé par le conducteur d’un véhicule conventionnel lors d’une interaction avec un véhicule automatisé. Les résultats ont montré qu‘une faible acceptabilité est liée à un comportement de prudence envers le véhicule automatisé. Une troisième étude, réalisée sur simulateur de conduite, a montré que les conducteurs de véhicule conventionnel qui ont une forte acceptabilité se comportent de manière identique envers un véhicule automatisé et un véhicule conventionnel. Pour conclure, cette thèse discute du rôle de l’acceptabilité d’un dispositif technologique dans l’interaction avec celui-ci
The central theme of the thesis concerns the role of acceptability in the interaction between a conventional vehicle driven by a human and an automated vehicle. A meta-analysis synthesizing the determinants of the acceptability of a new technology is a first study. The results showed that acceptability was predicted by six factors: behavioural intention, perceived usefulness, perceived ease of use, attitude, social influence and feeling of control. A second study was conducted to evaluate the effect of the acceptability judgment on the difference in be-haviour stated by the driver of a conventional vehicle during interaction with an automated vehicle. The results showed that low acceptability is associated with cautious behaviour towards the automated vehicle. A third study, conducted on a driving simulator, showed that conventional vehicle drivers who have a high acceptability behave in the same way towards an automated vehicle and a conventional vehicle. To conclude, this thesis questions the role of the acceptability of a technologic device in the interaction with it

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Leblanc, Brice. "Analyse non supervisée de données issues de Systèmes de Transport Intelligent-Coopératif." Thesis, Reims, 2020. http://www.theses.fr/2020REIMS014.

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Abstract:

Cette thèse se situe dans le contexte des réseaux véhiculaires (VANET), et plus particulièrement dans le contexte des Systèmes de Transport Intelligent-Coopératif (STI-C). Ces systèmes échangent des informations pour améliorer la sécurité routière.Le but de cette thèse est d'introduire des outils d'analyse de données qui peuvent fournir aux opérateurs routiers des informations sur l'utilisation et état de leurs infrastructures. Par conséquent, ces informations peuvent contribuer à améliorer la sécurité routière. Nous identifions deux cas que nous voulons traiter : l'identification des profils de conduite et la détection des obstacles routiers.Pour traiter ces questions, nous proposons d'utiliser des approches d'apprentissage non supervisées : des méthodes de regroupement pour l'identification des profils de conduite, et la détection de changement de concept pour la détection des obstacles. Cette thèse présente trois contributions principales : une méthodologie nous permettant de transformer les données brutes des STI-C en un ensemble de trajectoires puis de données d'apprentissage ; l'utilisation de méthodes classiques de regroupement et des points d'intérêt pour les profils de conduite avec des expériences sur les données issues des appareils mobiles et des journaux du réseau ; et la prise en compte d'une foule de véhicules fournissant des journaux du réseau considérés comme flux de données en entrée d'algorithmes de détection de changement de concept pour reconnaître les obstacles routiers
This thesis takes place in the context of Vehicular Ad-hoc Networks (VANET), and more specifically the context of Cooperative-Intelligent Transport System (C-ITS). These systems are exchanging information to enhance road safety.The purpose of this thesis is to introduce data analysis tools that may provide road operators information on the usage/state of their infrastructures. Therefore, this information may help to improve road safety. We identify two cases we want to deal with: driving profile identification and road obstacle detection.For dealing with those issues, we propose to use unsupervised learning approaches: clustering methods for driving profile identification, and concept drift detection for obstacle detection. This thesis introduces three main contributions: a methodology allowing us to transform raw C-ITS data in, first, trajectory, and then, learning data-set; the use of classical clustering methods and Points Of Interests for driving profiles with experiments on mobile device data and network logs data; and the consideration of a crowd of vehicles providing network log data as data streams and considered as input of concept drift detection algorithms to recognize road obstacles

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Gherbi, Elies. "Apprentissage automatique pour la détection d'intrusion dans les systèmes du transport intelligent." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG037.

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Abstract:

De nombreuse avancée et innovations technologiques sont introduites dans le monde de l'automobile. Plusieurs domaines scientifiques et applicatifs contribuent à l'amélioration de ces avancées. L'une des dimensions importantes est la cybersécurité. Effectivement, les véhicules autonomes seront sujets aux cyberattaques et les cybers criminels pourraient pirater les systèmes d'exploitation des véhicules et perturber leur fonctionnement et mettre en danger la sûreté des passagers. Ainsi, la cybersécurité reste un obstacle à surmonter pour sécuriser les véhicules et permettre aux innovations technologiques dans le domaine des transports d'apporter des solutions aux problèmes de la société et éviter leur détournement à des fins malicieuses. En effet, la conception actuelle et future des véhicules autonomes implique de nombreuses interfaces de communication, la communication dans le véhicule entre les différents systèmes embarqués, les communications Vehicle-to-X (V2X) entre le véhicule et d'autres véhicules et structures connectés sur les routes. Plusieurs mécanismes de défense sont implémentés pour répondre aux normes de sécurité (antivirus, pare-feu, etc.), mais nous ne pouvons pas être sûrs que toutes les failles possibles sont couvertes, spécialement dans des systèmes complexes comme les voitures autonomes. Le système de détection d'intrusion a été introduit dans le monde IT pour évaluer l'état du réseau et détecter tous les comportements malveillants. Le monde l'IT a connu beaucoup plus d'expérience en termes de mécanisme de défense qui peut inspirer la cybersécurité des transports intelligent (voiture autonome), néanmoins, ces dernières requirent leurs propres besoins et contraintes liées à la sûreté et aussi à leur architecture system. L'état actuel de l'évolution des véhicules a été rendu possible grâce à des innovations successives dans de nombreux domaines industriels et de recherche. L'intelligence artificielle en fait partie, ses différentes techniques permettent d'apprendre et de mettre en oeuvre des tâches complexe tel que la conduite autonome. Cette thèse vise à développer un system intelligent de détection d'intrusion en utilisant l'apprentissage automatique dans un contexte automobile. L'objectif est d'évaluer l'impact de l'apprentissage automatique sur l'amélioration de la sécurité des véhicules futurs (autonomes). Notre objectif principal est la sécurité des communications entres les différents systèmes dans la voiture. Dans ce but, nous menons une enquête empirique pour déterminer les besoins sous-jacents et les contraintes qu'exigent les systèmes embarqués. Nous passons en revue la littérature d'apprentissage profond pour la détection d'anomalie, on note qu'il y a un manque d'étude personnalisée sur le système de détection d'intrusion de véhicule autonome utilisant l'apprentissage profond. Dans de telles applications, les données sont déséquilibrées : le taux d'exemples normal est beaucoup plus élevé que les exemples anormaux. L'émergence du réseau antagoniste (GAN) a récemment apporté de nouveaux algorithmes pour la détection des anomalies. Nous développons une approche antagoniste (adversarial) pour la détection des anomalies, basée sur un Encoding Adversarial Network (EAN). L'architecture future des réseaux embarqués dans les véhicules est composée de différents sous-systèmes. Chaque sous-système est responsable de services spécifiques qui assurent le fonctionnement autonome du véhicule. Pour des raisons fonctionnelles et de sécurité, les sous-systèmes sont isolés, formant une architecture de communication hiérarchiquesde l'ensemble du système. Dans cette thèse, nous concevons un IDS distribué qui s'adapte à l'architecture embarquée et à ses contraintes et réduit le taux de surcharge de communicationinduit par le traitement de l'IDS
Despite all the different technological innovations and advances in the automotive field, autonomous vehicles are still in the testing phase. Many actors are working on several improvements in many domains to make autonomous cars the safest option. One of the important dimensions is cybersecurity. Autonomous vehicles will be prone to cyberattacks, and criminals might be motivated to hack into the vehicles' operating systems, steal essential passenger data, or disrupt its operation and jeopardize the passenger's safety. Thus, cybersecurity remains one of the biggest obstacles to overcome to ensure vehicles safety and the contribution that this technology can bring to society. Indeed, the actual and future design and implementation of Autonomous Vehicles imply many communication interfaces, In-vehicle communication of the embedded system, Vehicle-to-X (V2X) communications between the vehicle and other connected vehicles and structures on the roads. Even though the cybersecurity aspect is incorporated by design, meaning that the system needs to satisfy security standards (anti-virus, firewall, etc.), we cannot ensure that all possible breaches are covered. The Intrusion Detection System (IDS) has been introduced in the IT world to assess the state of the network and detect if a violation occurs. Many experiences and the history of IT have inspired the cybersecurity for autonomous vehicles. Nevertheless, autonomous vehicles exhibit their own needs and constraints. The current state of vehicles evolution has been made possible through successive innovations in many industrial and research fields. Artificial Intelligence (AI) is one of them. It enables learning and implementing the most fundamental self-driving tasks. This thesis aims to develop an intelligent invehicle Intrusion detection system (IDS) using machine learning (ml) from an automotive perspective, to assess and evaluate the impact of machine learning on enhancing the security of future vehicle intrusion detection system that fits in-vehicle computational constraints. Future In-vehicle network architecture is composed of different subsystems formed of other ECUs (Electronic Controller Units). Each subsystem is vehicles. Our primary focus is on In-vehicle communication security. We conduct an empirical investigation to determine the underlying needs and constraints that in-vehicle systems require. First, we review the deep learning literature for anomaly detection and studies on autonomous vehicle intrusion detection systems using deep learning. We notice many works on in-vehicle intrusion detection systems, but not all of them consider the constraints of autonomous vehicle systems. We conduct an empirical investigation to determine the underlying needs and constraints that in-vehicle systems require. We review the deep learning literature for anomaly detection, and there is a lack of tailored study on autonomous vehicle intrusion detection systems using Deep Learning (DL). In such applications, the data is unbalanced: the rate of normal examples is much higher than the anomalous examples. The emergence of generative adversarial networks (GANs) has recently brought new algorithms for anomaly detection. We develop an adversarial approach for anomaly detection based on an Encoding adversarial network (EAN). Considering the behaviour and the lightweight nature of in-vehicle networks, we show that EAN remains robust to the increase of normal examples modalities, and only a sub-part of the neural network is used for the detection phase. Controller Area Network (CAN) is one of the mostused vehicle bus standards designed to allow microcontrollers and devices to communicate. We propose a Deep CAN intrusion detection system framework. We introduce a Multi-Variate Time Series representation for asynchronous CAN data. We show that this representation enhances the temporal modelling of deep learning architectures for anomaly detection

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Raileanu, Silviu. "Proposition d’un modèle générique de pilotage pour un système à flux guidés : Application des concepts holoniques au transport intelligent (FMS/PRT)." Valenciennes, 2011. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/38191159-98bd-4bea-b774-7f2e39b5bf66.

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La thèse traite du pilotage d’un système à base de flux physique dans le domaine des FMS (Flexible Manufacturing System) et des PRT (Personal Rapid Transit). Le flux est considéré comme constitué d’entités "intelligentes" qui deviennent un produit "intelligent" (FMS) ou un véhicule "intelligent" (PRT) selon le domaine. Un modèle à base d’entités décisionnelles de pilotage (SEA : Système à base d’Entités Actives) est proposé. Le modèle SEA est "holonifié" et à cet effet un holon générique HAG (Holon Actif Généralisé) est introduit comme composant holonique de base. Ensuite, un modèle holonique SEAH (Système à base d’Entités Actives Holoniques) pour le pilotage d’un flux physique "intelligent" est proposé. Ce modèle fait plus particulièrement apparaître le holon flux (HF) qui permet de modéliser un produit « intelligent » ou un véhicule "intelligent" capable de prendre des décisions de pilotage au regard des processus d’allocation et/ou de routage. Le modèle SEAH comporte une partie statique et une partie comportementale. Cette dernière partie est fondée sur le concept d’"open-control" et combine un pilotage explicite de type "maître-esclave" avec un pilotage implicite par influence du comportement des entités. Le modèle SEAH fait l’objet d’une étude expérimentale pour appréhender sa validité. Des expérimentations ont été effectuées sur la cellule flexible du laboratoire CIMR de Bucarest pour le domaine du FMS, et sur la plateforme AIP-Priméca Nord-Pas-de-Calais de Valenciennes pour le domaine du PRT. Le modèle SEAH a été d’une grande utilité en servant de cadre de référence dans l’élaboration des architectures de pilotage retenues dans les deux domaines d’études
Thesis addresses the problem of controlling a system based on physical flow in the field of FMS (Flexible Manufacturing System) and PRT (Personal Rapid Transit). The flow is considered as constitued of "intelligent" entities which become "intelligent products" in the case of (FMS) or “intelligent vehicles" in the case of (PRT). A model-based on decision-making entities with regard to the control (SAE: System-based Active Entities) is offered. The SAE model is tranformed into an "holonic model" and a generic holon AGH (Active Generalized Holon) is introduced as an holonic component of foundation. Then, the HSAE holonic model (Holonic System-based Active Entities) for the control of an “intelligent” physical flow is proposed. This model puts the emphasis on the "flow holon" (FH) which allos to model, for instance, an “intelligent” product or an “intelligent” vehicle. The "flow holon" is able of making decisions with regard to the process allocation and/or routing. The HSAE model includes a static part and a behaviour part. This last part is based on the concept of "open-control". It combines an explicit control of type "master-slave" with an implicit control based on “influence” of the behaviour of entities. HSAE model is then the object of an experimental study to assess its validity. Experimentation wase performed on the flexible cell of the CIMR laboratory in Bucharest (Romania) for the field of FMS and on the platform AIP-PRIMECA Nord-Pas de Calais of Valenciennes (France) for the field of PRT. HSAE model has been of great usefulness in acting as a reference frame in the elaboration of the control architectures adopted in both fields of studies

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Kamel, Joseph. "Misbehavior detection for cooperative intelligent transport systems (C-ITS)." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAT024.

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Les systèmes de transport intelligents coopératifs (STI-C) est une technologie qui changera notre expérience de conduite. Dans ce système, les véhicules coopèrent en échangeant des messages de communication Vehicle-to-X (V2X) sur le réseau véhiculaire. Les applications de sécurité routière utilisent les données de ces messages pour détecter et éviter à temps les situations dangereuses. Par conséquent, il est crucial que les données des messages V2X soient sécurisées et précises. Dans le système STI-C actuel, les messages sont signés avec des clés digitales pour garantir leur authenticité. Cependant, l'authentification ne garantit pas l'exactitude des données. Un véhicule authentifié pourrait avoir un capteur défectueux et donc envoyer des informations inexactes. Un attaquant pourrait également obtenir des clés légitimes en piratant l'unité embarquée de son véhicule et donc transmettre des messages malveillants signés. La détection des mauvais comportements dans les STI-C est un sujet de recherche visant à garantir l'exactitude des messages V2X échangés. Il consiste à surveiller la sémantique des données des messages échangés pour détecter et identifier des entités à comportement suspect. Le processus de détection est divisé en plusieurs étapes. La détection locale consiste à effectuer d'abord des vérifications de plausibilité et de cohérence sur les messages V2X reçus. Les résultats de ces vérifications sont ensuite fusionnés à l'aide d'une application de fusion locale. L'application est capable d'identifier diverses anomalies V2X. Si une anomalie est détectée, le véhicule collectera les preuves nécessaires et créera un rapport de mauvais comportement. Ce rapport est ensuite envoyé à une autorité cloud de mauvais comportement. Cette autorité a pour objectif d'assurer le bon fonctionnement du système C-ITS et d'atténuer les effets des attaques. Elle recueillera d'abord les rapports des véhicules, puis enquêtera sur l'événement et décidera de la réaction appropriée. Dans cette thèse, nous évaluons et contribuons aux différents composants du processus de détection des comportements malveillants : la détection locale, le reporting et la détection globale
Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS) is an upcoming technology that will change our driving experience in the near future. In such systems, vehicles cooperate by exchanging Vehicle-to-X communication (V2X) messages over the vehicular network. Safety applications use the data in these messages to detect and avoid dangerous situations on time. Therefore, it is crucial that the data in V2X messages is secure and accurate.In the current C-ITS system, the messages are signed with digital keys to ensure authenticity. However, authentication does not ensure the correctness of the data. A genuine vehicle could have a faulty sensor and therefore send inaccurate information. An attacker could also obtain legitimate keys by hacking into the on-board unit of his vehicle and therefore transmit signed malicious messages.Misbehavior Detection in C-ITS is an active research topic aimed at ensuring the correctness of the exchanged V2X messages. It consists of monitoring data semantics of the exchanged messages to detect and identify potential misbehaving entities. The detection process is divided into multiple steps. Local detection consists of first performing plausibility and consistency checks on the received V2X messages. The results of these checks are then fused using a local detection application. The application is able to identify various V2X anomalies. If an anomaly is detected, the vehicle will collect the needed evidence and create a misbehavior report. This report is then sent to a cloud based misbehavior authority.This authority has a goal of ensuring the correct operation of the C-ITS system and mitigating the effects of attacks. It will first collect the misbehavior reports from vehicles and would then investigate the event and decide on the suitable reaction.In this thesis, we evaluate and contribute to the local, reporting and global steps of the misbehavior detection process

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Daoud, Ramez. "Wireless and wired Ethernet for intelligent transportation systems." Valenciennes, 2008. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/ace94389-4796-4b12-b00d-9d4eb917a682.

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Abstract:

Cette étude se focalise sur les aspects de communications filaires et sans fil des systèmes de transports intelligents. Dans une première partie, le réseau embarqué d’un véhicule est constitué à l’aide du réseau Ethernet. Cette approche vise à diminuer la quantité de câbles présents dans les véhicules actuels. Le modèle proposé apporte une aide pour satisfaire les demandes de communications des passagers des véhicules futurs en ce qui concerne les connections Internet, les vidéos en demande, les communications Voice over IP (VoIP) et les vidéos conférences. Un système de communication, interactif et temps réel, est également proposé pour assister le conducteur en fournissant des informations sur le trafic. Une seconde partie est consacrée à la communication sans fil pour la gestion des informations échangées entre entités mobiles dans une zone de trafic urbain. Un modèle de système de communication, s'appuyant sur la technologie WiFi, est utilisé pour les échanges d'informations entre les entités mobiles et entre un point central de communication (noeud de correspondance). Des algorithmes stigmergiques sont utilisés pour le pilotage des entités mobiles. Les entités mobiles communiquent continuellement avec le système de pilotage pour mettre à jour les informations du trafic. Le système de pilotage analyse ces informations et diffuse à tous les véhicules, sous forme de messages, la cartographie du trafic. Le modèle de communication "burst communication" et les techniques de communications mobiles MIPv6 ont été exploités. L'optimisation de l’architecture du modèle de communication permet d'obtenir un nombre minimum de messages perdus lors de la communication entre le point central et les mobiles. Les résultats obtenus montrent que l'on peut parvenir à une réception satisfaisante des messages au niveau des entités mobiles
This study focuses on the wireless as well as the wired aspect of Intelligent Transportation Systems (ITS). The On-Board network of a future smart vehicle is designed using Switched Ethernet as a backbone. This architecture aims at minimizing the amount of wiring present in today’s cars. With the increasing demand of entertainment and connectivity, the proposed model provides the vehicle passengers with internet connection, video on-demand, voice over IP (VoIP) and video conference capabilities. Also, to help the driver, a smart real-time interactive communication scheme is developed to supply traffic information. A wireless communication model is built to support the moving entities in a light urban traffic area; the model is based on stigmergic algorithms running at the core of the system infrastructure. A WiFi model is used to supply wireless connectivity to mobile nodes in a given region. The Mobile IPv4 as well as Mobile IPv6 are tested. The mobile nodes always communicate with the central intelligence of the system to update the traffic information. The stigmergic algorithm processes this data and sends to all moving vehicles messages regarding the actual traffic map. This research focuses on the wireless aspect of the problem and optimizes the architecture to satisfy minimum packet loss in the path from the central correspondent node (CN) to the mobile nodes (MN). It is found that based on MIPv6 technique and using redundant packet transmission (burst communication) one can statistically reach satisfactory

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Gashaw, Sosina Mengistu. "Modélisation de trafic routier hétérogène pour systèmes de transport intelligents." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4202/document.

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Abstract:

Cette dissertation modélise et analyse les flux de trafic hétérogènes, avec une attention particulière portée à la circulation de voitures et de deux-roues. L'augmentation du nombre de congestions de trafic a forcé les personnes désirant se déplacer à se diriger vers les le deux-roues (appelé ici PTWs = powered two wheelers), comme les motos, les mopeds et les scooters, du fait de leur facilité de manoeuvre et leur efficacité dans l'espace. L'augmentation du nombre de PTWs combinée au caractère unique de certaines de leurs fonctionnalités a résulté en un trafic complexe, donc les particularités sont difficiles à recréer avec les approches de modélisation existantes. Nous développerons ici un modele analytique permettant de reproduire de manière pertinente les particularités d'un flux de véhicules mêlant à la fois les voitures et les deux-roues. Le trafic se décompose en deux classes de véhicules : les PTWs et les voitures. Les propriétés fondamentales sont déduites en employant une approche "porous flow". On suppose que la vitesse d'un véhicule d’une certaine classe est dictée par les propriétés physiques et motrices du véhicule, ainsi que la distribution d'espace vide sur la route. Nous proposons une méthode d'approximation pour dériver la distribution d'espace vide. Dans le but d'explorer plus largement les caractéristiques du flux de trafic notamment requis par les applications de système de transport intelligent (ITS), nous formulons le modèle dans les cadres lagrangien et eulérien. Puis, nous feront appel à une méthode numérique pour la discrétisation du modèle mathématique. Se basant sur le modèle développé nous analyserons les caractéristiques du flux de trafic pour en identifier les propriétés les plus importantes qui nous permettrons de prédire de futures ITS applications et d'organisations du trafic. La possibilité d'appliquer le modèle pour les différentes ITS applications est illustrée par des exemples. Finalement, le modèle développé est validé à l'aide de l'outil de microsimulation
This dissertation models and analyzes heterogeneous traffic flow, with a particular focus on mixed traffic flow consisting of cars and two-wheelers. The increase in traffic congestion induces commuters to switch to powered two wheelers (PTWs), i.e. motorcycle, mopeds and scooters, because of their high maneuverability and space efficiency. The growth in number of PTWs, combined with their unique mobility features, results in complex traffic characteristics which are difficult to recreate with the existing modeling approaches. We develop an analytical model that can accurately reproduce the traffic features in a mixed flow of cars and PTWs. The traffic stream is decomposed into two vehicle classes, PTWs and cars. The fundamental properties are derived by employing a porous flow approach. It is assumed that the speed of a vehicle class is dictated by the physical and motion properties of the vehicle class, and the distribution of free spaces on the road. We propose an approximation method to derive the free-space distribution. In order to explore broader aspects of the traffic flow characteristics, notably required by intelligent transport system (ITS) applications, we formulate the model in the Lagrangian and the Eulerian frameworks. Further, we provide a numerical method for the discretization of the mathematical model. We analyze the flow characteristics of mixed PTWs and cars traffic and identify important properties, which give insights for future ITS solutions and traffic policy makers. The applicability of the model for different ITS applications is illustrated. Finally, the developed model is validated using a microsimulation tool

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Bonnefoi, Fabien. "Vérification formelle des spécifications de systèmes complexes par réseaux de Petri : application aux systèmes de transport intelligents." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066616.

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Dumortier, Yann. "Perception monoculaire de l'environnement pour les systèmes de transport intelligents." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005607.

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Abstract:

L'évolution des transports, au cours des dernières décennies, témoigne d'une volonté continue de réduire les contraintes associées à la notion de déplacement. Dans ce but, une part importante des efforts engagés a pour objectif de raccourcir la durée des trajets, essentiellement grâce à l'amélioration des infrastructures et la diversification des modes de transport. La multiplicité modale, censée répondre aux différents besoins des usagers, n'a cependant pas suffi à stopper l'essor de l'automobile au sein des agglomérations. La voiture individuelle est ainsi progressivement devenue la principale source de nuisances et d'accidents urbains. Les solutions étudiées pour remédier à cette situation reposent principalement sur la responsabilité du facteur humain. Elles proposent donc essentiellement de remplacer l'automobile par des systèmes de transport autonomes. L'automatisation des véhicules, progressivement mise en place par la démocratisation des systèmes d'aide à la conduite (ADAS), nécessite le développement de modules de perception de l'environnement, qui analysent et traitent l'information acquise à partir d'un ou plusieurs capteurs. Avec l'explosion des capacités computationnelles des systèmes embarqués, la caméra est devenue l'un des capteurs les plus utilisés, tant pour la richesse de l'information contenue dans une séquence d'images, que pour son faible coût et son encombrement limité. Les travaux présentés dans ce document apportent une solution originale au problème de la perception visuelle pour la conduite automatisée, grâce à une approche monoculaire fondée sur l'étude de contraintes géométriques appliquées au mouvement image.

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Gomez, Garcia Arturo. "Architecture VPAIR : agents de police virtuels pour la gestion par ITS du trafic routier." Paris 13, 2012. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/intranet/edgalilee_th_2012_gomez_garcia.pdf.

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Abstract:

Cette thèse se focalise sur les problèmes de congestion dans le contexte des systèmes d’information avancés pour le traﬁc routier (en anglais ATIS). Notre recherche vise à fournir une architecture alternative de transport intelligent (en anglais ITS) adressant les objectifs suivants : i) la conception d’une architecture abordable et basée sur les systèmes d’information du traﬁc, ii) l’inclusion dans les normes des architectures ITS courants, iii) traitement du problème d’aﬀectation de la route, et iv) proposition d’un mécanisme pour la dissémination des données de traﬁc. Pour surmonter la complexité de la congestion du traﬁc dans les agglomérations urbaines, nous proposons une architecture alternative appelée VPAIR (agents de police virtuels pour la gestion par ITS du traﬁc routier) visant les pays en voies de développement. Ici, l’acteur principal est la communication inter-véhicule (en anglais IVC) construits sur un plan d’infrastructures légères et de coˆut abordable. Notre architecture répond en grande partie aux exigences des services qui traitent la congestion du traﬁc véhiculaire. Surtout dans les villes incapables de déployer des solutions actuelles en raison de contraintes budgétaires. Un autre aspect important traité dans cette thèse est la proposition d’un processus d’intégration dans les normes ITS de notre architecture. Nous avons `a cet eﬀet proposé sur une étude de cas pour montrer la faisabilité l’intégration de notre proposition. Malgré les diﬀérentes approches pour faire face `a la congestion du traﬁc, l’objectif des systèmes d’information du traﬁc est l’amélioration de la ﬂuidité des transports tout en évitant les nouvelles sources de congestion qui pourraient dégrader la mobilité pour les véhicules. Cela peut être traité grâce à l’aﬀectation de la route. Nous proposons une ap- proche basée sur des simulations pour l’aﬀectation dynamique des routes. Les résultats des simulations montrent que notre proposition d’aﬀectation du traﬁc améliorer la situation de congestion du traﬁc, et réduisant considérablement le temps de trajet global des véhicules. Finalement, nous passons en revue un challenge important de notre proposition : la dissémination des données de traﬁc. Nous proposons une solution composite pour fournir une dissémination envahissant des donnés. De plus, nous évaluons nos solutions par simulations basées sur un scénario de la taille d’une ville réel aﬁn d’étudier plus ﬁdèlement l’impact de notre solution
Problem of vehicular traﬃc congestion. Our research aims to provide an alternative architecture in complement to the Intelligent Transportation System (ITS) with the following objectives: i) design of an aﬀordable architecture based on traﬃc information systems, ii) the inclusion of this architecture in the standards of current ITS architectures, iii) the traﬃc route assignment problem, and iv) the traﬃc data dissemination. To overcome the complexity of traﬃc congestion in urban settlements we propose an alternative architecture called VPAIR (Virtual Police Agents for ITS Traﬃc Routing) ori- ented to complement the actual ITS frameworks. Here, the principal actor is the Inter- vehicle communications built upon a design of light infrastructure and cost aﬀordable. Our architecture responds mostly to the demands of related ITS services dealing with the trafﬁc congestion. Especially in cities unable to deploy current solutions because of budget constraints. However, another important aspect is the breach in implementing such IVC-based proposals into running ITS implementations. In order to close this gap, we examine the existent ITS architectures and propose an integration process to conform our architecture proposal into ITS standards based on a case study. Notwithstanding the several approaches to deal with traﬃc congestion, the traﬃc information systems aims are improving the ﬂuidness of transport while dodging new congestion sources that might degrade the transportation mobility. This can be delimited to the traﬃc route assignment problem. We propose a simulation-based dynamic traﬃc assignment to tackle the traﬃc congestion in order to improve greatly the global travel time of the drivers. Finally, we review an important player in the proposed architecture: the traﬃc data dissemination. We propose a composite solution to provide a pervasive dissemination of the traﬃc information. Moreover, we assess our solutions by simulation-based evaluations under a city-size scenario in order to study more faithfully the impact of our solution

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Laumônier, Julien. "Méthodes d'apprentissage de la coordination multiagent : application au transport intelligent." Doctoral thesis, Université Laval, 2008. http://hdl.handle.net/20.500.11794/20000.

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Abstract:

Les problèmes de prise de décisions séquentielles multiagents sont difficiles à résoudre surtout lorsque les agents n'observent pas parfaitement l'état de Y environnement. Les approches existantes pour résoudre ces problèmes utilisent souvent des approximations de la fonction de valeur ou se basent sur la structure pour simplifier la résolution. Dans cette thèse, nous proposons d'approximer un problème de décisions séquentielles multiagent à observation limitée, modélisé par un processus décisionnel markovien décentralisé (DEC-MDP) en utilisant deux hypothèses sur la structure du problème. La première hypothèse porte sur la structure de comportement optimal et suppose qu'il est possible d'approximer la politique optimale d'un agent en connaissant seulement les actions optimales au niveau d'un petit nombre de situations auxquelles l'agent peut faire face dans son environnement. La seconde hypothèse porte, quant à elle, sur la structure organisationnelle des agents et suppose que plus les agents sont éloignés les uns des autres, moins ils ont besoin de se coordonner. Ces deux hypothèses nous amènent à proposer deux approches d'approximation. La première approche, nommée Supervised Policy Reinforcement Learning, combine l'apprentissage par renforcement et l'apprentissage supervisé pour généraliser la politique optimale d'un agent. La second approche se base, quant à elle, sur la structure organisationnelle des agents pour apprendre une politique multiagent dans des problèmes où l'observation est limitée. Pour cela, nous présentons un modèle, le D O F - D E C - M DP (Distance-Observable Factored Decentralized Markov Décision Process) qui définit une distance d'observation pour les agents. A partir de ce modèle, nous proposons des bornes sur le gain de récompense que permet l'augmentation de la distance d'observation. Les résultats empiriques obtenus sur des problèmes classiques d'apprentissage par renforcement monoagents et multiagents montrent que nos approches d'approximation sont capables d'apprendre des politiques proches de l'optimale. Enfin, nous avons testé nos approches sur un problème de coordination de véhicules en proposant une méthode de synchronisation d'agents via la communication dans un cadre à observation limitée.

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Cenerario, Nicolas. "Partage d’informations dans les réseaux de communication inter-véhiculaire." Valenciennes, 2010. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/b15fc5ca-0eb6-4394-bba7-f843d69afc90.

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Abstract:

Cette thèse s’intéresse au partage d’informations dans les réseaux de communication inter-véhicules. Grâce aux systèmes de positionnement et aux capacités de communication sans fil, les véhicules peuvent aujourd’hui s’échanger des données relatives à différents types d’événements (freinages d’urgence, embouteillages, places de stationnement disponibles, etc. ) afin de proposer de nouveaux systèmes d’assistance aux conducteurs. Nous nous sommes focalisés dans ce travail sur la communication véhicule-à-véhicule (V2V). L’absence de toute infrastructure de communication fixe et la forte mobilité des nœuds (i. E. , les véhicules) dans le réseau posent des problèmes particulièrement intéressant en terme de gestion des données, par exemple en terme d’estimation de la pertinence dans ces environnements particulièrement dynamiques. Dans ce contexte, nos principales contributions concernent : la proposition de mécanismes, basés sur des calculs de probabilité de rencontre, permettant d’estimer la pertinence des informations échangées entre les véhicules ; des mécanismes d’évaluation de requêtes continues dans les environnements décentralisés permettant de maintenir l’information à jour ; un protocole de dissémination, exploitant notre probabilité de rencontre, permettant d’acheminer les données vers les véhicules potentiellement intéressés. Nos propositions ont été évaluées dans le système VESPA (Vehicular Event Sharing with a mobile Peer-to-peer Architecture) ainsi qu’au travers de nombreuses simulations
This thesis is interested in the information sharing in inter-vehicle communication networks. Today, thanks to the positioning systems and to the wireless communication capacities, vehicles can exchange data relating different kind of events (emergency brake, traffic jam, available parking spot, etc. ) in order to provide new assistance systems for the drivers. In this work, we focused on vehicle-to-vehicle communication (V2V). The absence of any fixed communication infrastructure and the high nodes' mobility (i. E. Vehicles) in the network raise particularly interesting problems in term of data management, for example, in term of relevance estimation in these particularly dynamic environments. In this context, our main contributions concern : the proposal of mechanisms, based on the computation of an encounter probability, allowing to estimate the relevance of information exchanged between vehicles ; mechanisms of continuous query processing in decentralized environments allowing to keep information updated ; a dissemination protocol, exploiting our encounter probability, allowing to route data to vehicles potentially interested. Our proposals were evaluated in the VESPA (Vehicular Event Sharing with a mobile Peer-to-peer Architecture) system as well as through numerous simulations

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Sobieraj, Jérémy. "Méthodes et outils pour la conception de systèmes de transport intelligents coopératifs." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLE038/document.

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Abstract:

La voiture est le mode de transport le plus utilisé en Europe et en Amérique du Nord. Aujourd’hui, il est de plus en plus sécurisé notamment grâce à des systèmes d’assistance à la conduite. Toutefois, il représente encore la plus grande part d’accidents sur la route en France dont 90 % seraient de cause humaine. A partir de 2020, de nouveaux types de véhicules vont apparaître sur la route : ce sont des véhicules dont la décision ne dépendra plus uniquement du conducteur humain, appelés couramment véhicules autonomes.Pour concevoir de tels systèmes, trois grandes exigences doivent être respectées à la fois : la sécurité (respect du code de la route), l’efficacité (aller le plus vite possible) et le confort (ne pas se sentir en danger dans le véhicule). En plus d’imaginer un véhicule où seuls les capteurs embarqués fournissent les informations nécessaires pour conduire, on peut ajouter la possibilité de communiquer avec d’autres véhicules ou l’infrastructure de la route. Ce dernier point doit prendre en compte une quatrième exigence, la courtoisie (ne pas avoir un impact négatif sur les véhicules environnants). Il peut permettre également de gérer une situation proche où les véhicules conduits par des êtres humains et les véhicules autonomes vont se trouver dans un même environnement.Pour étudier ces comportements, la simulation informatique peut être une bonne solution pour mettre en place un éventail de scénarios possibles dans différents environnements. Toutefois, cela impose un niveau d’abstraction pouvant affecter le niveau de réalisme du modèle.Dans ce manuscrit, nous avons défini des méthodes et outils afin de définir une méthodologie permettant de concevoir des Systèmes de Transport Intelligents Coopératifs. A partir d'un modèle de véhicule, nous allons le simuler, puis le vérifier formellement. A partir du modèle obtenu, on assure une compatibilité avec un simulateur plus réaliste. De plus, à partir d'un outil de simulation, nous avons mis en place un protocole de coopération permettant aux véhicules de s’adapter plus facilement à des environnements routiers actuels
The car is the most used mode of transport in Europe and North America. Today, it is increasingly secure thanks to driver assistance systems. However, it is still the largest share of road accidents in France, 90 % of which are caused by humans. From 2020, new types of vehicles will appear on the road: they are vehicles whose decision will no longer depend only on the human driver, commonly called autonomous vehicles.To design such systems, three main requirements must be respected at the same time: the safety (respect of traffic laws), the efficiency (go as fast as possible) and the comfort (not to feel in danger in the vehicle). In addition to imagine a vehicle where only on-board sensors provide the necessary information to drive, one can add the ability to communicate with other vehicles or the road infrastructure. This last point have to take into account a fourth requirement, courtesy (does not have a negative impact on surrounding vehicles). It can also help to manage a similar situation where vehicles driven by human beings and autonomous vehicles will be in the same environment.To study these behaviors, computer simulation can be a good solution to set up a range of possible scenarios in different environments. However, this imposes a level of abstraction that can affect the level of realism of the model.In this PhD thesis, we defined methods and tools to define a methodology for designing Cooperative Intelligent Transport Systems. From a vehicle model, we have shown that we can simulate it and then formally check it. From the model obtained, compatibility with a more realistic simulator is ensured. In addition, based on a simulation tool, we have implemented a cooperation protocol that allows vehicles to adapt more easily to current road environments

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Thomas, Kévin. "Communications Bluetooth pour les Systèmes de Transport Intelligents Coopératifs." Thesis, Reims, 2020. http://www.theses.fr/2020REIMS016.

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Abstract:

Cette thèse propose une solution permettant de transmettre des informations routières par le biais de réseaux personnels sans fil (Wireless Personal Area Network - WPAN).À travers cette thèse, nous proposons une architecture de communication s'inscrivant dans les Systèmes de transports intelligents coopératifs (Cooperative Intelligent Transport Systems - C-ITS). Cette architecture utilisera le Bluetooth Low Energy (BLE) pour transmettre des informations routières. De plus, nous avons adapté le message Decentralized Event Notification Message (DENM), connu du monde des C-ITS pour être envoyé dans un réseau BLE. Cette adaptation veille à comporter suffisamment d'informations vitales pour assurer la caractérisation d'un évènement. Cette architecture est validée par des tests sur route.Nous présentons, ensuite, des solutions pour identifier la voie sur laquelle se déroule l'évènement. Elles doivent permettre, aux véhicules, de savoir si l'évènement concerne la voie sur laquelle ils circulent. Ces solutions font l'objet d'expérimentations. Nous avons sélectionné celles qui donnent les meilleures performances.Ensuite, nous présentons une architecture étendue proposant l'extension de la couverture de notre réseau, en installant des stations intermédiaires. Ces stations permettent de considérer différentes fonctionnalités à ajouter à l'architecture
This thesis proposes a solution to transmit traffic information via Wireless Personal Area Networks (WPAN).Through this thesis, we propose a communication architecture that fits within the Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS). This architecture will use Bluetooth Low Energy (BLE) to transmit traffic information. In addition, we have adapted the Decentralized Event Notification Message (DENM) message known from the C-ITS world to be sent in a BLE network. This adaptation provides sufficient vital information to ensure the characterization of an event. This architecture is validated by road tests.Then, we will present solutions to identify the path on which the event takes place. They must allow vehicles to know if the event is on the lane on which they are travelling. These solutions are the subject of experiments. We have selected those that give the best performance.We shall present an extended architecture proposing the extension of the coverage of our network by installing intermediate stations. These stations make it possible to consider different functionalities to be added to the architecture

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Lebre, Marie-Ange. "De l'impact d'une décision locale et autonome sur les systèmes de transport intelligent à différentes échelles." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI007/document.

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Abstract:

Cette thèse présente des applications véhiculaires à différentes échelles : de la petite qui permet d'effectuer des tests réels de communication et de service ; à des plus grandes incluant plus de contraintes mais permettant des simulations sur l'ensemble du réseau. Dans ce contexte nous soulignons l'importance d'avoir et de traiter des données réelles afin de pouvoir interpréter correctement les résultats. A travers ces échelles nous proposons différents services utilisant la communication V2V et V2I. Nous ne prétendons pas prendre le contrôle du véhicule, notre but est de montrer le potentiel de la communication à travers différents services. La petite échelle se focalise sur un service à un feu de circulation permettant d'améliorer les temps de parcours et d'attente, et la consommation en CO2 et en carburant. La moyenne échelle se situant sur un rond-point, permet grâce à un algorithme décentralisé, d'améliorer ces mêmes paramètres, mais montre également qu'avec une prise de décision simple et décentralisée, le système est robuste face à la perte de paquet, à la densité, aux comportements humains ou encore aux taux d'équipement. Enfin à l'échelle d'une ville, nous montrons que grâce à des décisions prises de manière locale et décentralisée, avec seulement un accès à une information partielle dans le réseau, nous obtenons des résultats proches des solutions centralisées. La quantité de données transitant ainsi dans le réseau est considérablement diminuée. Nous testons également la réponse de ces systèmes en cas de perturbation plus ou moins importante tels que des travaux, un acte terroriste ou une catastrophe naturelle. Les modèles permettant une prise de décision locale grâce aux informations délivrées autour du véhicule montrent leur potentiel que se soit avec de la communication avec l'infrastructure V2I ou entre les véhicules V2V
In this thesis we present vehicular applications across different scales: from small scale that allows real tests of communication and services; to larger scales that include more constraints but allowing simulations on the entire network. In this context, we highlight the importance of real data and real urban topology in order to properly interpret the results of simulations. We describe different services using V2V and V2I communication. In each of them we do not pretend to take control of the vehicle, the driver is present in his vehicle, our goal is to show the potential of communication through services taking into account the difficulties outlined above. In the small scale, we focus on a service with a traffic light that improves travel times, waiting times and CO2 and fuel consumption. The medium scale is a roundabout, it allows, through a decentralized algorithm, to improve the same parameters. It also shows that with a simple and decentralized decision-making process, the system is robust to packet loss, density, human behavior or equipment rate. Finally on the scale of a city, we show that local and decentralized decisions, with only a partial access to information in the network, lead to results close to centralized solutions. The amount of data in the network is greatly reduced. We also test the response of these systems in case of significant disruption in the network such as roadworks, terrorist attack or natural disaster. Models, allowing local decision thanks to information delivered around the vehicle, show their potential whatsoever with the V2I communication or V2V

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Liu, Bing. "Contrôle et optimisation des systèmes de transport intelligents dans le voisinage des intersections." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2016. http://www.theses.fr/2016ECLI0008/document.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à étudier les applications potentielles de véhicules autonomes et communications V2X pour construire les systèmes de transport intelligents. Premièrement, le comportement de caravane dans un environnement de véhicule connecté est étudié. Un algorithme de commande de caravane est conçu pour obtenir l'espacement sécuritaire ainsi que la conformité de la vitesse et de l'accélération. Deuxièmement, à plus grande échelle, les caravanes autour d'une intersection sont considérées. Le débit pendant une période de signal de trafic peut être amélioré en tirant profit de la capacité redondante de la route. Dans diverses contraintes, les véhicules peuvent choisir d'accélérer et rejoindre la caravane précédente ou à décélérer de déroger à l'actuel. Troisièmement, une intersection sans signalisation en VANET est considérée. Dans des conditions de faible trafic, les véhicules peuvent réguler leur vitesse avant d'arriver à l'intersection en fonction du temps d'occupation de la zone de conflit (TOZC) stocké au niveau du gestionnaire, afin qu'ils puissent traverser l'intersection sans collision ni arrêt. Le délai peut être réduit en conséquence. Enfin, un algorithme de gestion d'intersection autonome universelle, qui peut fonctionner même avec le trafic lourd, est développé. Le véhicule cherche à sécuriser les fenêtres entrant dans le TOZC. Ensuite, sur la base des fenêtres trouvées et le mouvement du véhicule qui précède, les trajectoires des véhicules peuvent être planifiées en utilisant une méthode de programmation dynamique segmentée. Tous les algorithmes conçus sont testés et vérifiés avec succès par des simulations dans scénarios différents
This thesis is devoted to study the potential applications of autonomous vehicles and V2X communications to construct the intelligent transportation systems. Firstly, the behavior of platoon in connected vehicle environment is studied. A platoon control algorithm is designed to obtain safe spacing as well as accordance of velocity and acceleration for vehicles in the same lane. Secondly, in larger scale, the platoons around an intersection are considered. The throughput in a traffic signal period can be improved by taking advantage of the redundant road capacity. Within diverse constraints, vehicles can choose to accelerate to join in the preceding platoon or to decelerate to depart from the current one. Thirdly, an unsignalized intersection in VANET is considered. In light traffic conditions, vehicles can regulate their velocities before arriving at the intersection according to the conflict zone occupancy time (CZOT) stored at the manager, so that they could get through the intersection without collision or stop. The delay can be reduced accordingly. Finally, an universal autonomous intersection management algorithm, which can work even with heavy traffic, is developed. The vehicle searches for safe entering windows in the CZOT. Then based on the found windows and the motion of preceding vehicle, the trajectories of vehicles can be planned using a segmented dynamic programming method. All the designed algorithms are successfully tested and verified by simulations in various scenarios

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Gate, Gwennaël. "Systèmes de perception robustes pour environnements dynamiques : applications aux systèmes d'évitement de piétons." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00006057.

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Abstract:

La plupart des systèmes robotiques sont équipés de capteurs sophistiqués censés leur donner la capacité de « voir » et en conséquence de comprendre l'environnement dans lequel ils évoluent. Cependant, la quantité impressionnante d'information que ces capteurs collectent régulièrement n'est réellement mise à profit que si le robot qui en est possède la capacité de les traiter correctement. Depuis plusieurs décennies, une grande variété d'algorithmes de perception a été proposée à cet effet. Il est donc déjà possible d'assembler des algorithmes bien connus de détection, de pistage, de classification, de cartographie et de localisation pour concevoir des systèmes de perception complets capables d'opérer pour une application donnée, dans la plupart des situations. Malheureusement, un certain nombre d'applications concrètes exigent des systèmes de perception qui font bien mieux que de fonctionner la plupart du temps. Un véhicule automatique (sans conducteur) évoluant dans un centre ville ne pourra par exemple se satisfaire que d'un système de perception qui fonctionne dans toutes les situations. Ce mémoire de thèse trait précisément de fiabilité inhérente aux systèmes de perception actuels lorsqu'ils sont confrontés à des environnements complexes et changeants. Une analyse détaillée des causes de ce manque de fiabilité est d'abord proposée. Nous proposons et d'écrivons ensuite une approche nouvelle du problème de perception basée sur une formulation unifiée de ses cinq problèmes sous-jacents (détection, pistage, classification, cartographie et localisation). Nous montrons ainsi que cette approche permet de contourner naturellement les difficultés qui bornent les performances de la plupart des systèmes existants. La pertinence de l'analyse présentée dans ce document ainsi que la validité expérimentale des solutions proposées sont évaluées au travers d'une comparaison concrète entre deux systèmes de perception originaux conçus pour « percevoir» des piétons en environnement urbain.

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Kumar, Pushpendra. "Towards Bond Graph modeling of a class of system of systems : application to an intelligent transportation system." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10158/document.

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Abstract:

Les systèmes à grande échelle intégrées qui travaillent ensemble pour une mission commune sont connus sous le nom de Systèmes de Systèmes (SdS). Ce travail propose une méthode de modélisation pour une classe de SdS, à savoir, les systèmes mécatronique, en utilisant l’approche de Bond graph. Cette approche est appliquée à un Système de Transport Intelligent par la modélisation de la dynamique du trafic de véhicules autonomes intelligent; où les communications de véhicule à véhicule et de véhicule à infrastructure sont considérées. Un tel ensemble de véhicules autonomes décrit l'organisation d'un SdS. La dynamique du trafic est modélisée sur trois niveaux d'abstraction, à savoir: sous-microscopique, microscopique, et macroscopique. Par la suite, les trois niveaux sont combinés pour développer un modèle multi-niveaux de la dynamique du trafic en utilisant la même approche du Bond graph. Le modèle est simulé dans des scénarios normaux et défectueux. Ensuite, le modèle est validé sur un simulateur en temps réel de la dynamique du véhicule. En plus, des expériences réelles sur véhicules autonomes intelligent sont effectuées pour valider le modèle. Enfin, le modèle est utilisé pour développer une stratégie de supervision du SdS de trafic basé sur l'analyse comportementale et structurelle du modèle bond graph
Large-scale integrated systems working collectively for a common mission are known as Systems of Systems (SoS). In the present work, we propose a modeling method for a class of SoS, namely mechatronic systems, based on the Bond graph modeling approach. The proposed approach is applied to an Intelligent Transportation System (ITS) by modeling the traffic dynamic of Intelligent Autonomous Vehicles (IAVs); where Vehicle to Vehicle (V2V) and Vehicle to Infrastructure (V2I) communications are considered. Such set of autonomous vehicles describe the organization of a SoS. The traffic dynamic is modeled at three abstraction levels namely: submicroscopic, microscopic, and macroscopic levels. Subsequently, the three levels are combined to develop a multilevel model of the traffic dynamic using the same Bond graph approach. The model is simulated for normal and faulty scenarios. Then, the model is validated on a real-time simulator of vehicle dynamics. In addition, real experiments on IAVs are performed to validate the model. Finally, the model is used to develop a supervision strategy for the traffic SoS based on the behavioral and structural analysis of the Bond graph model

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Somda, Flavien Hervé. "Développement de stratégies de commande et de perception pour une régulation de vitesse intelligente." Rennes 1, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00449772.

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Abstract:

Les conditions actuelles de transport démontrent par elles-même l'urgence qu'il y'a à intervenir dans la sécurisation des routes par des moyens autres que purement répressifs. Le recours aux véhicules intelligents dotés de technologies de perception et de commande avancées, capables de prendre en charge, au moins en partie, certaines tâches de conduite, semble justier ce point de vue. Dans cette thèse, nous proposons une stratégie de commande basée sur un modèle d'accélération non linéaire de type exponentiel, sûre, robuste, confortable et compatible aussi bien avec les applications de régulation de vitesse intelligente (ACC) qu'avec les applications Stop&Go. Nous proposons également, une stratégie de détection par dépointage de faisceau d'antenne qui augmente sensiblement la distance de détection et permet l'identication de scénarios du trafic routier, toutes choses importantes pour la mise en oeuvre d'une stratégie de commande efficace
Monitoring and Perception Strategies Design for Intelligent Cruise Control Today's trac conditions call for the event of Intelligent Transportation Systems for road safety improvement. In Intelligent vehicles driven by such technologies, at least, part of the driving task is managed by embeded systems. In this thesis report, we oer a new longitudinal control strategy based on a nonlinear, second order, and exponential prole model. The approach is safe, robust, comfortable and consistent with Intelligent Cruise Control as well as Stop&Go applications. We also propose a detection approach based on an antenna beam scanning strategy that drastically improves distance of detection and enables identication of traffic scenarios. Such results are essential for an efficient longitudinal control strategy design

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Hautière, Nicolas. "Détection des conditions de visibilité et estimation de la distance de visibilité par vision embarquée." Saint-Etienne, 2005. http://www.theses.fr/2005STET4006.

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Abstract:

Les conditions météorologiques dégradées, en particulier le brouillard, posent un problème à la fois aux automobilistes qui ont tendance à surestimer les distances intervéhiculaires, mais aussi aux capteurs extéroceptifs qui fonctionnent de manière dégradée. La détection et la quantification des conditions de visibilité constituent donc un enjeu fort en termes de sécurité routière. Nous proposons deux techniques complémentaires permettant d'effectuer une mesure embarquée de la distance de visibilité par des techniques d'analyse d'images effectuées en temps réel. Elles reposent sur une définition de la distance de visibilité météorologique, distance au delà de laquelle un objet noir de dimensions suffisantes ne peut être reconnu de jour sur le ciel à l'horizon. La première technique, fondée sur un modèle de diffusion atmosphérique, détecte et estime la densité du brouillard diurne en utilisant une seule caméra. La deuxième technique, mettant à profit une propriété générale de l'atmosphère, est capable d'estimer la distance de visibilité par toutes conditions météorologiques, de jour et de nuit, en utilisant, pour sa part, un capteur stéréoscopique. Nous évaluons, d'une part, les méthodes à l'aide d'images réelles acquises sur véhicule sous différentes conditions météorologiques, ce qui constitue une évaluation qualitative du travail réalisé. Nous évaluons d'autre part les méthodes à l'aide d'images acquises sur un site spécifique équipé de mires de référence, conçu et réalisé sur les pistes d'essai de Satory, ce qui constitue une évaluation quantitative
The adverse weather conditions, in particular the fog, pose a problem for the drivers, who tend to overestimate distances, but also to the exteroceptive sensors which work less well. The detection and the quantification of the visibility conditions thus constitute a strong stake in terms of road safety. We propose two complementary methods onboard a vehicle aiming to estimate the visibility distance by using real time image analyses techniques. Both are based on the definition of the meteorological visibility distance, which is the greatest distance at which a black object of suitable dimensions can be recognized by day against the horizon sky. The first technique, using a model of atmospheric diffusion, detects and estimates the density of daytime fog by using a single camera. The second technique, using a generic property of the atmosphere, is able to estimate day and night the visibility distance under all meteorological conditions by using a stereoscopic sensor. On one hand, we evaluate our methods, thanks to several video sequences grabbed under different meteorological conditions, what constitutes a qualitative evaluation of the work done. On the other hand, we evaluate the methods, thanks to actual images of a specific site equipped with reference targets, which has been conceived and realized on the test facilities of Satory, what constitutes a quantitative evaluation

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Majid, Hirsh. "Contribution à l'estimation et à la commande des systèmes de transport intelligents." Thesis, Artois, 2014. http://www.theses.fr/2014ARTO0203/document.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse s’inscrivent dans le cadre des Systèmes de TransportIntelligents (STI). Bien que les premières études sur ces systèmes ont commencé dans les années 60, leurdéveloppement reposant sur les techniques de l’information et de la communication, a atteint sa maturitédans le début des années 80. Les STI, sont composés de différents systèmes et intègrent différents concepts(systèmes embarqués, capteurs intelligents, autoroutes intelligentes, . . .) afin d’optimiser le rendementdes infrastructures routières et répondre aux problèmes quotidiens des congestions. Ce mémoire présentequatre contributions dans le cadre du trafic routier et aborde les problèmes de l’estimation et de lacommande afin d’éliminer les problèmes de congestions « récurrentes ». Le premier point traite unproblème crucial dans le domaine des STI qui est celui de l’estimation. En effet, la mise en oeuvre delois de commande pour réguler le trafic impose de disposer de l’ensemble des informations concernantl’évolution de l’état du trafic. Dans ce contexte, deux algorithmes d’estimation sont proposés. Le premierrepose sur l’emploi du modèle METANET et les techniques de modes de glissement d’ordre supérieur. Lesecond est basé sur les CTM (Cell Transmission Models). Plusieurs études comparatives avec les filtresde Kalman sont proposées. La seconde contribution concerne la régulation du trafic. L’accent est mis surle contrôle d’accès isolé en utilisant les algorithmes issus du mode de glissement d’ordre supérieur. Cettecommande est enrichie en introduisant une commande intégrée combinant le contrôle d’accès et le routagedynamique. L’ensemble des résultats, validé par simulation, est ensuite comparé aux stratégies classiquesnotamment le contrôle d’accès avec l’algorithme ALINEA. La troisième contribution traite des problèmesde coordination. En effet, l’objectif est d’appliquer le principe de la commande prédictive pour contrôlerplusieurs rampes d’accès simultanément. L’ensemble des contributions ont été validées en utilisant desdonnées réelles issues en grande partie de mesures effectuées sur des autoroutes françaises. Les résultatsobtenus ont montré un gain substantiel en termes de performances tels que la diminution du trajet, dutemps d’attente, de la consommation énergétique, ainsi que l’augmentation de la vitesse moyenne. Cesrésultats permettent d’envisager plusieurs perspectives nouvelles de développement des recherches dansce domaine susceptibles d’apporter des solutions intéressantes
The works presented in this PhD dissertation fit into the framework of Intelligent TransportationSystems. Although the beginnings of these systems have started since the 60s, their development, basedon information and communication technologies, has reached maturity during the early 80s. The ITS usesthe intelligence of different systems (embedded systems, intelligents sensors, intelligents highways, etc.)in order to optimize road infrastructures performances and respond to the daily problems of congestions.The dissertation presents four contributions into the framework of road traffic flow and tackles theestimation and control problems in order to eliminate or at least reduce the “recurrent" congestionsphenomena. The first point treats the problem of traffic state estimation which is of most importance inthe field of ITS. Indeed, the implementation and performance of any control strategy is closely relatedto the ability to have all needed information about the traffic state describing the dynamic behavior ofthe studied system. Two estimation algorithms are then proposed. The first one uses the “metanet"model and high order sliding mode techniques. The second is based on the so-called Cell TransmissionModels. Several comparative studies with the Kalman filters, which are the most used in road traffic flowengineering, are established in order to demonstrate the effectiveness of the proposed approaches. Thethree other contributions concern the problem of traffic flow control. At first, the focus is on the isolatedramp metering using an algorithm based on the high order sliding mode control. The second contributiondeals with the dynamic traffic routing problem based on the high order sliding mode control. Such controlstrategy is enriched by introducing the concept of integration, in the third contribution. Indeed, integratedcontrol consists of a combination of several traffic control algorithms. In this thesis the proposed approachcombines an algorithm of on-ramp control with a dynamic traffic routing control. The obtained results arevalidated via numerical simulations. The validated results of the proposed isolated ramp metering controlare compared with the most used ramp metering strategy : ALINEA. Finally, the last contributiontreats the coordination problems. The objective is to coordinate several ramps which cooperate andchange information in order to optimize the highway traffic flow and reduce the total travel time in theapplied area. All these contributions were validated using real data mostly from French freeways. Theobtained results show substantial gains in term of performances such as travel time, energetic consumptiondecreasing, as well as the increasing in the mean speed. These results allow to consider several furtherworks in order to provide more interesting and efficient solutions in the ITS field

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Boussard, Clément. "Estimations embarquées de conditions de risque : adhérence et visibilité." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1524.

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Abstract:

Autrefois, nos voitures roulaient. Dans l'avenir, elles vont en plus dialoguer entre elles grâce à la communication V2V (Vehicle to Vehicle): les voitures s'échangent des données telles que leur position et leur vitesse. L'ordinateur de bord peut aussi enregistrer des renseignements provenant de la voiture - capteurs de pluie, de luminosité, mais aussi ESP, ABS -, et donner naissance à un réseau d'informations qui sont recueillies par une infrastructure capable de les analyser. C'est la communication V2I (Vehicule 2 Infrastructure). Plus grand sera le nombre de véhicules qui détectent une information - comme la présence de brouillard -, plus la probabilité que ce brouillard existe est forte, et plus l'infrastructure peut intervenir rapidement pour prévenir les conducteurs approchant de la zone où est le brouillard. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressés à l'estimation embarquée de conditions de risques dues à des facteurs climatologiques. Le climat peut créer des conditions de risques tels que la neige, la pluie, le brouillard. . . . Ces conditions modifient l'état de la chaussée et la distance de visibilité offerte au conducteur. Étant donné qu'il n'existe pas de capteur rendant compte de l'état de la chaussée utilisable sur véhicule avec des capteurs standards, nous présentons dans la première partie de la thèse un nouvel estimateur de l'adhérence maximum de la route. Par ailleurs, il existe des estimateurs de la distance de visibilité par caméra embarquée mais ils ont des limites que nous avons essayé de contourner. La présentation de cet estimateur constitue la deuxième partie de la thèse
In the past our cars were moving. In the future, they will converse through V2V communication (Vehicle to Vehicle): the cars exchange data such as position and speed. The onboard computer can also record information from the car - rain sensors, brightness, but also ESP, ABS -, and give birth to an information network where that information is collected by an infrastructure able to analyse it. This is the V2I communication (Vehicle to Infrastructure). The greater the number of vehicles that detect information - such as the presence of fog-, the higher the probability of fog, and the faster the infrastructure can inform drivers approaching the area where is the fog. In this context, we are interested in onboard risky condition estimation caused by climatic factors. Climate can create conditions of hazards such as snow, Rain, fog. . . These conditions change pavement conditions and the sight offered to the driverGiven that there is no sensor reflecting the road conditions which can be used on vehicles with standard sensors, we present in the first part of the thesis a new maximum road’s friction estimator. In addition, there are already some visibility distance estimators that use an onboard camera, but they have some limitations that we tried to circumvent. The presentation of this estimator constitutes the second part of the thesis

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González, Bautista David. "Architecture fonctionnelle pour la planification des trajectoires des véhicules automatisés dans des environnements complexes." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM002/document.

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Abstract:

Un des buts de la recherche et du développement des systèmes de transport intelligents est d'augmenter le confort et la sécurité des passagers, tout en réduisant la consommation d'énergie, la pollution de l'air et le temps de déplacement. L'introduction de voitures complètement autonomes sur la voie publique nécessite la résolution d'un certain nombre de problèmes techniques et en particulier de disposer de modules de planification de trajectoire robustes. Ce travail de thèse s'inscrit dans ce cadre. Il propose une architecture modulaire pour la planification de trajectoire d'un véhicule autonome. La méthode permet de générer des trajectoires constituées de courbes interpolées adaptées à des environnements complexes comme des virages, des ronds-points, etc., tout en garantissant la sécurité et le confort des passagers. La prise en compte de l'incertitude des systèmes de perception, des limites physiques du véhicule, de la disposition des routes et des règles de circulation est aussi assurée dans le calcul de la trajectoire. L'algorithme est capable de modifier en temps réel la trajectoire prédéfinie de façon à éviter les collisions. Le calcul de la nouvelle trajectoire maintient les accélérations latérales à leur minimum, assurant ainsi le confort du passager. L'approche proposée a été évaluée et validée dans des environnements simulés et sur des véhicules réels. Cette méthode permet d'éviter les obstacles statiques et dynamiques repérés par le système de perception.Un système d'aide à la conduite pour le contrôle partagé basé sur cette architecture est introduit. Il prend en compte l'arbitrage, la surveillance et le partage de la conduite tout en maintenant le conducteur dans la boucle de contrôle. Il laisse le conducteur agir tant qu'il n'y a pas de danger et interagit avec le conducteur dans le cas contraire. L'algorithme se décompose donc en deux processus : 1) évaluation du risque et, s'il y a un risque avéré 2) partage du contrôle à l'aide de signaux haptiques via le volant.La méthode de planification de trajectoire présentée dans cette thèse est modulaire et générique. Elle peut être intégrée facilement dans toute architecture d'un véhicule autonome
Developments in the Intelligent Transportation Systems (ITS) field show promising results at increasing passengers comfort and safety, while decreasing energy consumption, emissions and travel time. In road transportation, the appearance of automated vehicles is significantly aiding drivers by reducing some driving-associated tedious tasks. However, there is still a long way to go before making the transition between automated vehicles (i.e. vehicles with some automated features) and autonomous vehicles on public roads (i.e. fully autonomous driving), specially from the motion planning point of view. With this in mind, the present PhD thesis proposes the design of a generic modular architecture for automated vehicles motion planning. It implements and improves curve interpolation techniques in the motion planning literature by including comfort as the main design parameter, addressing complex environments such as turns, intersections and roundabouts. It will be able to generate suitable trajectories that consider measurements' incertitude from the perception system, vehicle’s physical limits, the road layout and traffic rules. In case future collision states are detected, the proposed approach is able to change---in real-time---the current trajectory and avoid the obstacle in front. It permits to avoid obstacles in conflict with the current trajectory of the ego-vehicle, considering comfort limits and developing a new trajectory that keeps lateral accelerations at its minimum. The proposed approach is tested in simulated and real urban environments, including turns and two-lane roundabouts with different radii. Static and dynamic obstacles are considered as to face and interact with other road actors, avoiding collisions when detected. The functional architecture is also tested in shared control and arbitration applications, focusing in keeping the driver in the control loop to addition the system's supervision over drivers’ knowledge and skills in the driving task. The control sharing advanced driver assistance system (ADAS) is proposed in two steps: 1) risk assessment of the situation in hand, based on the optimal trajectory and driving boundaries identified by the motion planning architecture and; 2) control sharing via haptic signals sent to the driver through the steering wheel. The approach demonstrates the modularity of the functional architecture as it proposes a general solution for some of today's unsolved challenges in the automated driving field

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Faye, Sébastien. "Contrôle et gestion du trafic routier urbain par un réseau de capteurs sans fil." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2014. http://www.theses.fr/2014ENST0061.

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Abstract:

Les transports terrestres occupent une place majeure dans notre société, notamment en ville où les ralentissements aux heures de pointe peuvent avoir un impact notable sur l'organisation des activités, l'économie ou encore l'écologie. Les infrastructures routières sont généralement coordonnées par un centre de contrôle, responsable du maintien des équipements, de leurs réglages initiaux et de la gestion des incidents (matériels ou humains). Les nouvelles technologies de l'information et de la communication ont permis, en l'espace de quelques années, de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents. À l'aide de multiples points de mesures répartis sur le territoire, un opérateur peut dénombrer les usagers et en déduire la charge du réseau. Toutefois, centraliser les informations présente de nombreuses limites. Cette thèse vise à étudier l'emploi de systèmes distribués afin de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents grâce à un réseau de capteurs sans fil. Couplés à une unité de détection (p. ex., un magnétomètre), les capteurs communicants peuvent réagir au passage d'un véhicule en étant déployés, par exemple, sur les voies. Ils sont également capables de coopérer et de s'affranchir d'une entité centrale, rendant tout ou partie d'une zone urbaine totalement indépendante. D'autre part, ces réseaux peuvent fonctionner de manière autonome et tolèrent mieux les pannes, car aucun élément n'est indispensable au fonctionnement global du système. Enfin, les éléments de ces réseaux sont petits, peu coûteux, et communiquent en sans fil, ce qui leur permet d'être déployés et redéployés rapidement et de manière dense
Road traffic has a significant effect on metropolitan activities, especially during peak hours when it impacts on areas such as the economy and the environment. Road infrastructure is typically coordinated from a control centre that is responsible for maintaining not only its equipment but also their initial settings and incident management (both material and human). During the past few years, new technologies in the fields of information and communication have led to the introduction of intelligent transportation systems. Using multiple measurement points distributed across a country, an operator can count road users and calculate the network load. However, the centralization of information has a number of drawbacks. The aim of this thesis is to study the use of distributed systems in order to implement intelligent transportation systems via a wireless sensor network. Coupled to a detection unit (e.g., a magnetometer), the interconnected sensors can respond to the passage of a vehicle when deployed, for example, along the road. They can also work together without recourse to a central entity - rendering all or part of an urban area totally independent. Furthermore, these networks can operate autonomously and are less susceptible to breadown, because the overall running of the system is not affected by the failure of individual components. Finally, components are small and cheap, and they operate wirelessly, which means they can be deployed and redeployed both rapidly and densely

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Xu, Jin. "Un modèle multi-agent distribué et hybride pour la planification du transport à la demande temps réel." Phd thesis, INSA de Rouen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00558769.

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Abstract:

Durant ces dernières années, la congestion du trafic urbain et la pollution de l'air sont devenus d'énormes problèmes dans de nombreuses villes dans le monde. Afin de réduire cette congestion, nous pouvons investir dans l'amélioration des infrastructures de la ville. Toutefois, cette solution reste très coûteuse à entreprendre et de ne permet pas de réduire la pollution de l'air. C'est pourquoi nous travaillons sur la mobilité intelligente afin de disposer d'une meilleure utilisation de la voiture. L'application de nouvelles technologies de l'information, tels que les systèmes multi-agents appliqués au contrôle de l'information de la circulation urbaine, a permis de créer et de déployer une gestion plus intelligente du trafic comme le système DRT (transport à la demande). L'objectif des systèmes multi-agents basés sur le DRT est de gérer les taxis de manière intelligente, afin d'accroître le nombre de passagers dans chaque véhicule, et en même temps à réduire le nombre de véhicules dans les rues. Cela permettra de réduire les émissions de CO2 et la pollution de l'air causée par les véhicules, ainsi que la congestion du trafic et les coûts financiers associés. La simulation multi-agents est considérée comme un outil efficace pour les services dynamiques urbains de la circulation. Toutefois, le principal problème est de savoir comment construire un agent à base de modèle pour cette problématique. Ces travaux de recherche présente une solution basée sur les systèmes multi-agents réactifs pour la problématique du transport à la demande (DRT), qui adopte une approche multi-agent de planification urbaine en utilisant des services de contrôle qui satisfont aux principales contraintes : réduction de la période totale creuse, demandes spéciales du client, augmentation du nombre de places utilisées dans un même taxi, utilisation du nombre minimal de véhicules, etc. Dans cette thèse, nous proposons un modèle multi-agents multicouche hybride distribué pour des problématiques en temps réel. Dans la méthode proposée, un agent pour chaque véhicule trouve un ensemble de routes pour sa recherche locale, et choisit un itinéraire en coopérant avec d'autres agents se trouvant dans son domaine de planification. Nous avons examiné expérimentalement, l'efficacité de la méthode proposée.

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Boutahala, Ramzi. "Mécanismes de sécurisation des communications véhiculaires." Electronic Thesis or Diss., Reims, 2023. http://www.theses.fr/2023REIMS047.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous examinons le problème de la surcharge des canaux de communication dans le contexte des systèmes de transport intelligents coopératifs (C-ITS). Nous visons à améliorer le mécanisme de communication entre les véhicules et nous nous concentrons sur la partie sécurité de la communication, qui est la plus coûteuse en termes de ressources. En Europe et aux États-Unis, des protocoles de communication adaptés ont été proposés pour assurer la communication et la coopération entre tous les acteurs concernés (véhicules, infrastructure routière, piétons, etc.). Ces protocoles permettent aux véhicules de communiquer entre eux en échangeant des messages spécifiques. Chaque véhicule envoie périodiquement des balises d'application (appelées CAM (Cooperative Awareness Message) dans la norme européenne). Ce CAM contient des informations sur l'état du véhicule (vitesse, localisation, cap, etc.). Afin de garantir l'intégrité et l'authentification des messages échangés, des signatures calculées à l'aide de divers certificats de pseudonyme (PC) sont incluses dans tous les messages envoyés.Nous proposons une approche différente qui permet aux véhicules d'envoyer des CAM sans avoir à envoyer des informations de sécurité à chaque transmission, comme l'exigent les normes actuelles. Au lieu d'une authentification exhaustive, notre approche permet aux véhicules de réduire la sécurité des données et d'instaurer la confiance en créant des environnements de confiance. Cela réduit le besoin d'échanges fréquents de CAMs signés et élimine la nécessité d'un processus de vérification et de signature étendu, ce qui permet d'économiser la bande passante. En outre, nous proposons un processus de vérification de la confiance qui contrôle cette confiance afin d'éviter les activités malveillantes. Notre stratégie intègre un double mécanisme : une méthode d'extrapolation qui fixe des seuils pour la détection des comportements incohérents, suivie d'un modèle d'apprentissage profond non supervisé formé sur des données calibrées, évaluant de manière cohérente les variations dans le comportement des voisins. L'efficacité de notre approche est étayée par des données de trafic de l'autoroute A4 Reims-Paris en France, avec des simulations réalisées dans les environnements OMNeT++, SUMO et Artery. La performance de toutes les méthodes considérées a été évaluée de manière comparative dans des conditions de test identiques
In this thesis, we consider the problem of communication channel overload in the context of cooperative intelligent transport systems (C-ITS). We aim to improve the communication mechanism between vehicles and focus on the security part of communication, which is the most costly in terms of resources. In Europe and the USA, adapted communication protocols have been proposed to ensure communication and cooperation among all relevant actors (vehicles, road infrastructure, pedestrians, etc). These protocols enable vehicles to communicate with each other by exchanging specific messages. Each vehicle periodically sends application beacons denoted CAM (Cooperative Awareness Message). This CAM contains information about the vehicle status (speed, location, heading, etc). In order to guarantee the integrity and the authentication of the exchanged messages, signatures that are computed using various Pseudonym Certificates (PC) are included in all sent messages. We propose a different approach that enables vehicles to send CAMs, without having to send security information, with each transmission, as required by current standards. Instead of exhaustive authentication, our approach enables vehicles to reduce data security and build trust by creating trusted environments. This reduces the need for frequent exchanges of signed CAMs and eliminates the need for an extensive verification and signature process, effectively conserving bandwidth. In addition, we propose a trust verification process that checks this trust to avoid malicious activities. Our strategy incorporates a two-fold mechanism: an extrapolation method that sets thresholds for the detection of inconsistent behavior, followed by an unsupervised deep learning model trained on calibrated data, consistently evaluating variations in neighbor behavior. The effectiveness of our approach is supported using traffic data from the A4 Reims-Paris highway in France, with simulations performed in OMNeT++, SUMO and Artery environments. The performance of all considered methods was comparatively assessed under identical testing conditions

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Khalil, Wissam. "Contribution à la modélisation graphique de système de systèmes." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10021/document.

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Abstract:

Le travail de recherche initié dans cette thèse de doctorat s’inscrit dans le contexte du projet européen InTraDE (Intelligent Transportation for Dynamic Environment). Les aspects théoriques développés concernent la modélisation graphique de Système de systèmes (SdS). Ces derniers peuvent être modélisés sur plusieurs niveaux, allant du niveau microscopique au niveau macroscopique. Une approche à base d'hypergraphe est utilisée pour représenter les différents niveaux hiérarchiques d’un SdS ainsi que les propriétés fondamentales qui le définissent : l'indépendance, la coopération, la dispersion, et l'évolution des composants systèmes qui le constituent. La modélisation graphique proposée permet d’élaborer une stratégie de supervision en ligne en suivant les parcours ascendant et descendant de l'hypergraphe. Pour gérer le fonctionnement global des composants systèmes à un niveau de modélisation donné, un modèle graphique dynamique est extrait de l'hypergraphe. Ce dernier, permet d’appliquer une stratégie d'optimisation en ligne. Appliquée au système de transport intelligent, cette approche permet de déterminer à chaque instant le temps que mettra le véhicule autonome et intelligent pour atteindre sa cible lorsqu’il évolue dans un environnement évoluant en permanence
This work has been realized in the framework of the European project InTraDE (Intelligent Transportation for Dynamic Environment). The main scientific contribution focuses on graphical modeling of System of Systems (SoS) in the engineering field. To model such systems, a graphical method based on hypergraph approach is proposed. Hypergraphs are used to describe the multiple hierarchical levels of a SoS and to describe its associated fundamental properties such as: the independence, cooperation, dispersion and the evolution of the component systems. Through this graphical modeling, online supervision strategies can be directly deduced. To manage the global operating of the component systems at a specific level, a dynamic graphical model is extracted from the hypergraph. This later allows the elaboration of an online optimization strategy. As a case study, an intelligent transportation system is considered. An online optimization algorithm currently updates, the time used for each intelligent autonomous vehicle to reach its target, in a permanently evolving environment

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Faye, Sébastien. "Contrôle et gestion du trafic routier urbain par un réseau de capteurs sans fil." Thesis, Paris, ENST, 2014. http://www.theses.fr/2014ENST0061/document.

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Abstract:

Les transports terrestres occupent une place majeure dans notre société, notamment en ville où les ralentissements aux heures de pointe peuvent avoir un impact notable sur l'organisation des activités, l'économie ou encore l'écologie. Les infrastructures routières sont généralement coordonnées par un centre de contrôle, responsable du maintien des équipements, de leurs réglages initiaux et de la gestion des incidents (matériels ou humains). Les nouvelles technologies de l'information et de la communication ont permis, en l'espace de quelques années, de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents. À l'aide de multiples points de mesures répartis sur le territoire, un opérateur peut dénombrer les usagers et en déduire la charge du réseau. Toutefois, centraliser les informations présente de nombreuses limites. Cette thèse vise à étudier l'emploi de systèmes distribués afin de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents grâce à un réseau de capteurs sans fil. Couplés à une unité de détection (p. ex., un magnétomètre), les capteurs communicants peuvent réagir au passage d'un véhicule en étant déployés, par exemple, sur les voies. Ils sont également capables de coopérer et de s'affranchir d'une entité centrale, rendant tout ou partie d'une zone urbaine totalement indépendante. D'autre part, ces réseaux peuvent fonctionner de manière autonome et tolèrent mieux les pannes, car aucun élément n'est indispensable au fonctionnement global du système. Enfin, les éléments de ces réseaux sont petits, peu coûteux, et communiquent en sans fil, ce qui leur permet d'être déployés et redéployés rapidement et de manière dense
Road traffic has a significant effect on metropolitan activities, especially during peak hours when it impacts on areas such as the economy and the environment. Road infrastructure is typically coordinated from a control centre that is responsible for maintaining not only its equipment but also their initial settings and incident management (both material and human). During the past few years, new technologies in the fields of information and communication have led to the introduction of intelligent transportation systems. Using multiple measurement points distributed across a country, an operator can count road users and calculate the network load. However, the centralization of information has a number of drawbacks. The aim of this thesis is to study the use of distributed systems in order to implement intelligent transportation systems via a wireless sensor network. Coupled to a detection unit (e.g., a magnetometer), the interconnected sensors can respond to the passage of a vehicle when deployed, for example, along the road. They can also work together without recourse to a central entity - rendering all or part of an urban area totally independent. Furthermore, these networks can operate autonomously and are less susceptible to breadown, because the overall running of the system is not affected by the failure of individual components. Finally, components are small and cheap, and they operate wirelessly, which means they can be deployed and redeployed both rapidly and densely

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Garrido, Carpio Fernando José. "Planification locale de trajectoires à deux étapes basée sur l’interpolation des courbes optimales pré-planifiées pour une conduite humaine en milieu urbain." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM065/document.

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Abstract:

Les systèmes de transport intelligents (STI) sont conçus pour améliorer les transports, réduire les accidents, le temps de transport et la consommation de carburant, tout en augmentant la sécurité, le confort et l'efficacité de conduite. L'objectif final de ITS est de développer ADAS pour faciliter les tâches de conduite, jusqu'au développement du véhicule entièrement automatisé. Les systèmes actuels ne sont pas assez robustes pour atteindre un niveau entièrement automatisé à court terme. Les environnements urbains posent un défi particulier, car le dynamisme de la scène oblige les algorithmes de navigation à réagir en temps réel aux éventuels changements, tout en respectant les règles de circulation et en évitant les collisions avec les autres usagers de la route. Sur cette base, cette thèse propose une approche de la planification locale en deux étapes pour apporter une solution au problème de la navigation en milieu urbain. Premièrement, les informations statiques des contraintes de la route et du véhicule sont considérées comme générant la courbe optimale pour chaque configuration de virage réalisable, où plusieurs bases de données sont générées en tenant compte de la position différente du véhicule aux points de début et de fin des courbes, permettant ainsi une analyse réaliste. planificateur de temps pour analyser les changements de concavité en utilisant toute la largeur de la voie. Ensuite, la configuration réelle de la route est envisagée dans le processus en temps réel, où la distance disponible et la netteté des virages à venir et consécutifs sont étudiées pour fournir un style de conduite à la manière humaine optimisant deux courbes simultanément, offrant ainsi un horizon de planification étendu. Par conséquent, le processus de planification en temps réel recherche le point de jonction optimal entre les courbes. Les critères d’optimalité minimisent à la fois les pics de courbure et les changements abrupts, en recherchant la génération de chemins continus et lisses. Quartic Béziers est l'algorithme d'interpolation utilisé en raison de ses propriétés, permettant de respecter les limites de la route et les restrictions cinématiques, tout en permettant une manipulation facile des courbes. Ce planificateur fonctionne à la fois pour les environnements statiques et dynamiques. Les fonctions d'évitement d'obstacles sont présentées en fonction de la génération d'une voie virtuelle qui modifie le chemin statique pour effectuer chacune des deux manoeuvres de changement de voie sous la forme de deux courbes, convertissant le problème en un chemin statique. Ainsi, une solution rapide peut être trouvée en bénéficiant du planificateur local statique. Il utilise une discrétisation en grille de la scène pour identifier l'espace libre nécessaire à la construction de la route virtuelle, où le critère de planification dynamique consiste à réduire la pente pour les changements de voie. Des essais de simulation et des tests expérimentaux ont été réalisés pour valider l'approche dans des environnements statiques et dynamiques, adaptant la trajectoire en fonction du scénario et du véhicule, montrant la modularité du système
Intelligent Transportation Systems (ITS) developments are conceived to improve transportation reducing accidents, transport time and fuel consumption, while increasing driving security, comfort and efficiency. The final goal of ITS is the development of ADAS for assisting in the driving tasks, up to the development of the fully automated vehicle. Despite last ADAS developments achieved a partial-automation level, current systems are not robust enough to achieve fully-automated level in short term. Urban environments pose a special challenge, since the dynamism of the scene forces the navigation algorithms to react in real-time to the eventual changes, respecting at the same time traffic regulation and avoiding collisions with other road users. On this basis, this PhD thesis proposes a two-staged local planning approach to provide a solution to the navigation problem on urban environments. First, static information of both road and vehicle constraints is considered to generate the optimal curve for each feasible turn configuration, where several databases are generated taking into account different position of the vehicle at the beginning and ending points of the curves, allowing the real-time planner to analyze concavity changes making use of the full lane width.Then, actual road layout is contemplated in the real-time process, where both the available distance and the sharpness of upcoming and consecutive turns are studied to provide a human-like driving style optimizing two curves concurrently, offering that way an extended planning horizon. Therefore, the real-time planning process searches the optimal junction point between curves. Optimality criteria minimizes both curvature peaks and abrupt changes on it, seeking the generation of continuous and smooth paths. Quartic Béziers are the interpolating-based curve algorithm used due to their properties, allowing compliance with road limits and kinematic restrictions, while allowing an easy manipulation of curves. This planner works both for static and dynamic environments. Obstacle avoidance features are presented based on the generation of a virtual lane which modifies the static path to perform each of the two lane change maneuvers as two curves, converting the problem into a static-path following. Thus, a fast solution can be found benefiting from the static local planner. It uses a grid discretization of the scene to identify the free space to build the virtual road, where the dynamic planning criteria is to reduce the slope for the lane changes. Both simulation and experimental test have been carried out to validate the approach, where vehicles performs path following on static and dynamic environments adapting the path in function of the scenario and the vehicle, testing both with low-speed cybercars and medium-speed electic platforms, showing the modularity of the system

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Khamari, Sabri. "Architectures et protocoles pour les véhicules connectés." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2023. http://www.theses.fr/2023BORD0483.

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Abstract:

L'avènement des Systèmes de Transport Intelligents (STI) marque un changement de paradigme dans l'approche de la gestion et de l'optimisation des infrastructures de transport. Ancrés dans l'intégration des technologies de communication de pointe, les STI englobent une variété d'applications visant à améliorer la sécurité routière, l'efficacité du trafic et le confort de conduite. Cependant, l'exécution de ces applications de plus en plus gourmandes en calcul pose des défis inhérents liés à la latence, au traitement des données, et à la continuité des services. L'émergence de l'Edge Computing se présente comme une avancée transformatrice prête à redéfinir l'efficacité des applications véhiculaires dans les Systèmes de Transport Intelligents (STI). En contraste avec les paradigmes conventionnels de Cloud Computing, qui rencontrent fréquemment des problèmes de latence attribuables à la nature distante du traitement des données, l'Edge Computing décentralise les tâches computationnelles pour être plus proche du point de génération des données. Cette proximité réduit drastiquement la latence, optimise l'agrégation des données, et améliore l'utilisation globale des ressources. Par conséquent, l'Edge Computing est idéalement positionné pour adresser et potentiellement atténuer les limitations qui ont précédemment entravé l'optimisation des fonctionnalités des STI. Néanmoins, l'incorporation de l'Edge Computing dans les réseaux véhiculaires révèle un éventail unique de complexités, allant du placement stratégique des serveurs de bord et des techniques efficaces de déchargement de données à la mise en œuvre de protocoles robustes de migration de services et la sauvegarde des mesures de confidentialité et de sécurité.Cette thèse examine les problèmes de placement des serveurs Edge et de migration des services dans l'architecture de l’Edge Computing pour véhicules. Nos contributions dans cette thèse sont triples. Premièrement, nous introduisons "ESIAS", un Système d'Assistance de Sécurité à l'Intersection basé sur l'Edge, spécialement conçu pour améliorer la sécurité des intersections. Le système vise à distribuer proactivement des messages d'avertissement précis aux conducteurs, atténuant ainsi le risque d'accidents courants liés aux intersections. Deuxièmement, nous abordons le défi du placement optimal des serveurs en bordure dans les réseaux véhiculaires, en utilisant la programmation linéaire en nombres entiers pour trouver les solutions les plus efficaces. La méthodologie prend en compte la latence, le coût et la capacité des serveurs dans des conditions de trafic réelles. Le cadre proposé vise non seulement à minimiser le coût global de déploiement, mais aussi à équilibrer les charges de travail computationnelles entre les serveurs en bordure, tout en maintenant la latence dans des seuils acceptables. Enfin, nous nous plongeons dans la question complexe de la migration des services dans les réseaux véhiculaires, en abordant le dilemme du maintien de la qualité de service (QoS) tout en minimisant les coûts de migration. À mesure que les véhicules se déplacent à travers différentes régions, le maintien de la qualité du service nécessite une migration de service stratégique, qui pose des défis en termes de timing et de localisation. Pour résoudre ce problème, nous formulons le problème en tant que processus décisionnel de Markov (PDM) et appliquons des techniques d'apprentissage par renforcement profond, spécifiquement les Deep Q Networks (DQN), pour découvrir des stratégies de migration optimales adaptées aux exigences de chaque service. Le cadre résultant assure une continuité de service transparente, même dans des contraintes de haute mobilité, en réalisant un équilibre optimal entre la latence et les coûts de migration
The advent of Intelligent Transportation Systems (ITS) marks a paradigm shift in the approach to managing and optimizing transportation infrastructures. Rooted in the integration of state-of-the-art communication technologies, ITS encompass a variety of applications aimed at enhancing road safety, traffic efficiency, and driving comfort. However, the execution of these increasingly computation-intensive applications raises inherent challenges related to latency, data processing, and service continuity. The emergence of Edge Computing stands as a transformative advancement poised to redefine the efficacy of vehicular applications in Intelligent Transportation Systems (ITS). Contrasting with conventional cloud computing paradigms, which frequently encounter latency issues attributable to the remote nature of data processing, Edge Computing decentralizes computational tasks to be nearer to the point of data generation. This proximity drastically diminishes latency, optimizes data aggregation, and enhances overall resource utilization. Consequently, Edge Computing is uniquely positioned to address and potentially mitigate the limitations that have previously impeded the optimization of ITS functionalities. Nevertheless, the incorporation of Edge Computing into vehicular networks unveils a unique array of complexities, ranging from the strategic placement of edge servers and efficient data offloading techniques to the implementation of robust service migration protocols and safeguarding privacy and security measures.This thesis investigates the problems of edge server placement and service migration in vehicular networks. Our contributions in this thesis are threefold. First, we introduce "ESIAS," an Edge-based Safety Intersection Assistance System, specifically designed to improve safety intersections. The system aims to proactively distribute precise warning messages to drivers, mitigating the risk of common intersection-related accidents. Second, we tackle the challenge of optimal Edge server placement in vehicular networks, employing integer linear programming to find the most effective solutions. The methodology considers latency, cost, and server capacity in real-world traffic conditions. The proposed framework aims not only to minimize the overall deployment cost but also to balance the computational workloads among Edge servers, all while maintaining latency within acceptable thresholds. Finally, we delve into the complex issue of service migration in MEC-enabled vehicular networks, addressing the quandary of maintaining quality of service (QoS) while minimizing migration costs. As vehicles move through different regions, maintaining service quality requires strategic service migration, which poses challenges in terms of timing and location. To resolve this problem, we formulate it as a Markov Decision Process (MDP) and apply deep reinforcement learning techniques, specifically Deep Q-Networks (DQN), to discover optimal migration strategies tailored to each service's requirements. The resulting framework ensures seamless service continuity even within high-mobility constraints, achieving an optimal balance between latency and migration costs

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Masri, Ali. "Multi-Network integration for an Intelligent Mobility." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV091/document.

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Abstract:

Les systèmes de transport sont un des leviers puissants du progrès de toute société. Récemment les modes de déplacement ont évolué significativement et se diversifient. Les distances quotidiennement parcourues par les citoyens ne cessent d'augmenter au cours de ces dernières années. Cette évolution impacte l'attractivité et la compétitivité mais aussi la qualité de vie grandement dépendante de l'évolution des mobilités des personnes et des marchandises. Les gouvernements et les collectivités territoriales développent de plus en plus des politiques d'incitation à l'éco-mobilité. Dans cette thèse nous nous concentrons sur les systèmes de transport public. Ces derniers évoluent continuellement et offrent de nouveaux services couvrant différents modes de transport pour répondre à tous les besoins des usagers. Outre les systèmes de transports en commun, prévus pour le transport de masse, de nouveaux services de mobilité ont vu le jour, tels que le transport à la demande, le covoiturage planifié ou dynamique et l'autopartage ou les vélos en libre-service. Ils offrent des solutions alternatives de mobilité et pourraient être complémentaires aux services traditionnels. Cepandant, ces services sont à l'heure actuelle isolés du reste des modes de transport et des solutions multimodales. Ils sont proposés comme une alternative mais sans intégration réelle aux plans proposés par les outils existants. Pour permettre la multimodalité, le principal challenge de cette thèse est l'intégration de données et/ou de services provenant de systèmes de transports hétérogènes. Par ailleurs, le concept de données ouvertes est aujourd'hui adopté par de nombreuses organisations publiques et privées, leur permettant de publier leurs sources de données sur le Web et de gagner ainsi en visibilité. On se place dans le contexte des données ouvertes et des méthodes et outils du web sémantique pour réaliser cette intégration, en offrant une vue unifiée des réseaux et des services de transport. Les verrous scientifiques auxquels s'intéresse cette thèse sont liés aux problèmes d'intégration à la fois des données et des services informatiques des systèmes de transport sous-jacents
Multimodality requires the integration of heterogeneous transportation data and services to construct a broad view of the transportation network. Many new transportation services (e.g. ridesharing, car-sharing, bike-sharing) are emerging and gaining a lot of popularity since in some cases they provide better trip solutions.However, these services are still isolated from the existing multimodal solutions and are proposed as alternative plans without being really integrated in the suggested plans. The concept of open data is raising and being adopted by many companies where they publish their data sources to the web in order to gain visibility. The goal of this thesis is to use these data to enable multimodality by constructing an extended transportation network that links these new services to existing ones.The challenges we face mainly arise from the integration problem in both transportation services and transportation data

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Hrizi, Fatma. "Mécanismes de contrôle pour les applications coopératives de sécurité routière dans les systèmes de transport intelligents." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0081.

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Dans ces dernières années, les Systèmes de Transport Intelligents (STI) ont été considérés comme l'un des domaines de recherche les plus émergents en raison de leur rôle prometteur dans l'amélioration de la gestion du trafic et de la sécurité routière. Les applications coopératives de sécurité, étant les plus cruciales, ont gagné beaucoup d'intérêt. L'efficacité de ces applications dépend largement de l'échange efficace de deux principaux types d'informations. L'information de localisation périodique correspondant à l'information de localisation du voisinage et l'information événementielle qui est transmise en multi-sauts et générée lors de la détection d'une situation d'urgence. En raison de la caractéristique à grande échelle des STI, cette information fait l'objet du problème de congestion dans le réseau. L'objectif de cette thèse est d'assurer un contrôle fiable et robuste des informations de sécurité permettant de réduire la congestion du canal tout en tenant en compte des exigences des applications de sécurité. Nous examinons la diffusion de l'information événementielle en proposant une approche a multi-sauts qui a montré une amélioration de la réception de l'information. Cependant, cette approche reste très sensible à la charge de canal résultant de transmissions de l'information de localisation périodiques. D'autre part, la transmission efficace de l'information événementielle repose essentiellement sur la détection précise des événements de sécurité et en conséquence sur la précision de l'information de localisation. Ainsi, nous proposons un mécanisme de contrôle de l'information de localisation afin de fournir une meilleure précision et limiter la charge du canal. Les approches proposées dans cette thèse ont profondément étudié le compromis entre le respect des exigences des applications de sécurité et la gestion efficace de la congestion dans le réseau véhiculaire
In the last decades, Intelligent Transportation Systems (ITS) have been considered as one of the most emerging research area due to their promising role in promoting traffic efficiency and enhancing road safety. ITS cooperative safety applications, being the most vital and critical, have gained a lot of attention. The effectiveness of these applications depends widely on the efficient exchange of two main types of information. The periodic awareness corresponding to the one-hop location information of surrounding environment and the multi-hop event-driven information generated at the detection of a safety situation. Due to the large scale characteristic of ITS, this information is expected to be subject to severe congestion which might impact its reliable reception. The goal of this thesis is to focus on the reliable and robust control of safety-related information by reducing the channel congestion and at the same time taking into account the requirements of safety applications. We address first the event-driven safety information. We proposed a multi-hop policy showed to improve the dissemination of the event-driven information. However, it remains strongly sensitive to the channel load resulting from periodic awareness transmissions. On the other hand, the effective transmission of event-driven information depends primarily on the accurate detection of safety events and accordingly on the accuracy of awareness. Thus, we provide an efficient awareness control mechanism in order to provide better accuracy and limit the channel congestion. The approaches proposed in this thesis have deeply investigated the trade-off between ensuring the requirements of cooperative safety and the efficient management of congestion in vehicular network

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Ammoun, Samer. "Contribution des communications intervéhiculaires pour la conception de systèmes avancés d'aide à la conduite." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003671.

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Les systèmes avancés d'assistance à la conduite automobile ont comme objectif d'apporter de l'intelligence au véhicule en l'équipant d'un ensemble de capteurs extéroceptifs et proprioceptifs. L'approche classique consiste à doter le véhicule de capacités de perception pour lui permettre de connaître son environnement sans interaction intelligente avec cet environnement. Cette approche dite autonome a montré cependant des limites liées à la portée et à la précision des capteurs utilisés. Le grand développement et l'évolution rapide dans le domaine des télécommunications sans fil ont rendu possible de re-penser le modèle de conduite automobile en introduisant la notion de coopération entre les véhicules. Le travail de standardisation d'un protocole de communication est en cours d'élaboration mais le succès de l'introduction de cette technologie dans le domaine véhiculaire est fortement corrélé à la mise en oeuvre de services et d'applications réalistes et à forte valeur ajoutée pour l'utilisateur final. L'établissement d'une liste d'applications réalistes requiert un soin particulier surtout que les applications proposées dans la littérature ne sont pas actuellement réalisables techniquement et leur acceptabilité par le grand public n'est pas encore établie ni garantie. Pour combler ce manque, nous avons essayé à travers cette thèse de nous focaliser sur la conception de nouveaux systèmes coopératifs d'assistance à la conduite pour l'amélioration de la sécurité routière. Le but de la thèse est de prouver la faisabilité des applications coopératives avec le matériel de communication existant et d'étudier l'apport de cette technologie dans la prévention des collisions entre les véhicules. Le travail réalisé pendant la thèse couvre un domaine très large. D'abord, nous proposons une architecture de communication sans fil basée sur la norme 802.11 et nous étudions à travers des campagnes de test l'adéquation de cette architecture avec les exigences des applications coopératives en termes de portée, de débit et de latence. Sur la base de cette architecture et après une étude statistique des accidents sur les routes, nous avons expérimenté notre système dans deux types d'applications dans lesquelles la coopération peut avoir une valeur ajoutée par rapport au système autonome : - La prévention de risque à l'approche d'une intersection - L'assistance lors d'un changement de voie Pour chacun de ces deux scénarios, nous avons mis en application un système de prédiction et de prévention de risque de collision entre les véhicules à travers des tests réels sur la plateforme expérimentale de véhicules intelligents LaRA.

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Thoraval, Pascal. "Systèmes intelligents d'aide à la conception : archix & archipel." Compiègne, 1991. http://www.theses.fr/1991COMPD417.

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ARCHIX est un système intelligent d'aide à la conception routinière qui utilise les connaissances heuristiques du domaine (la mécanique automobile) pour aider le dessinateur du bureau d'études à concevoir son artefact. Le système repose d'une part, sur une modélisation conceptuelle formulant l'énoncé du problème de conception; et, d'autre part, sur une modélisation fonctionnelle (basée sur un plan de conception et une méthode de résolution de problème, variante de « propose and revise ») qui exprime comment trouver une solution. La recherche est ainsi entièrement guidée par les conseils tactiques et stratégiques de l'expert. Or, ces connaissances acquises dans ARCHIX peuvent être imparfaites, voire défectueuses et risquent donc de nuire à la qualité de la solution proposée (en termes de temps de recherche ou de satisfaction de contraintes). Par la technique statistique des plans d'expériences conjuguée à celle du recuit simulé, ARCHIPEL apprend à prévoir de façon opportuniste et autonome (c'est-à-dire sans que les connaissances ne lui aient été préalablement et explicitement inculquées), comment résoudre les situations d'échecs rencontrés (contraintes violées, compromis non résolus).

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El, Bahhar Fouzia. "Conception d'un système de communication ultra large bande appliqué aux transports." Valenciennes, 2003. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/1c685f1d-c16a-44f6-8e31-0ca9a89472c1.

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L'objectif de ce travail est d'explorer une des composantes des systèmes de transport intelligent : la communication inter véhicules. Dans ce cadre, plusieurs études théoriques ont été effectuées pour évaluer les performances d'un système de communication basé sur une nouvelle technologie dite Ultra Large Bande (ULB). D'autres études théoriques ont été effectuées pour tester la possibilité d'obtenir un système ULB à accès multiple en utilisant des fonctions orthogonales. Après l'étape de simulation, une maquette a été réalisée pour procéder aux premiers tests qui visent à évaluer les performances de notre système en fonction de la forme d'onde, du type de modulation, de la portée entre l'émetteur et le récepteur et de l'antenne utilisée. Afin de conforter l'étude théorique présentée, des tests supplémentaires utilisant un prototype d'un système ULB basé sur l'impulsion monocycle et la modulation antipodale ont démontré la faisabilité de la technique pour une communication inter véhicules
The aim of this thesis is to investigate one major part of intelligent transportation systems, namely inter vehicles communication. In this framework, several theoretical studies have been performed to evaluate the performances of a communication system based upon the new Ultra Wide Band (UWB) technology. Further theoretical studies have been conducted to address the ability of designing multiuser access UWB systems using orthogonal function waveforms. After the simulation stage, a prototype of our system has been built in order to proceed to first tests for evaluation of performances against used waveform, modulation kind, distance between emitter and receiver and the type of antenna. In order to comfort our theoretical study, supplementary tests have been performed on our mackup for pulsed monocycle waveforms and antipodal modulation, which demonstrate the feasibility of establishing an inter vehicles communication link

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Ammoun, Samer. "Contribution des communications intervéhiculaires pour la conception de systèmes avancés d’aide à la conduite." Paris, ENMP, 2007. http://pastel.paristech.org/3671/01/These_Ammoun.pdf.

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Les systèmes avancés d'assistance à la conduite automobile ont comme objectif d'apporterde l'intelligence au véhicule en l'équipant d'un ensemble de capteurs. Le grand développement dans le domaine des télécommunications sans fil ont rendu possible de re-penser le modèle de conduite automobile en introduisant la notion de coopération entre les véhicules. La standardisation d'un protocole de communication est en cours d'élaboration mais le succès de l'introduction de cette technologie dans le domaine véhiculaire est corrélé à la mise en œuvre de services réalistes pour l'utilisateur final. Pour combler ce manque, nous avons essayé à travers cette thèse de nous focaliser sur laconception de nouveaux systèmes coopératifs d'assistance à la conduite pour l'améliorationde la sécurité routière. Le but de la thèse est de prouver la faisabilité des applications coopératives avec le matériel de communication existant et d'étudier l'apport de cettetechnologie dans la prévention des collisions. Nous proposons une architecture de communication sans fil basée sur la norme 802. 11 et nous étudionsà travers des campagnes de test l'adéquation avec les exigences des applications coopératives. Sur la base de cette architecture, nous avons expérimenté notre système dans deux types d'applications :- La prévention de risque à l'approche d'une intersection- L'assistance lors d'un changement de voiePour chacun de ces deux scénarios, nous avons mis en application un système de prédictionet de prévention de risque de collision entre les véhicules à travers des tests réels sur laplateforme expérimentale de véhicules intelligents LaRA
The advanced driver assistance systems aim to introduce intelligence into the. The classic approach is to provide the vehicle with the ability to perceive its environment. The recent developments in the field of wireless telecommunications has made possible to re-think the driving model by introducing the concept of cooperatio. The standardization of a communication protocol for the automotive domain is being preparedbut the successful introduction of this technology is strongly correlated to the implementation of realistic services. To bridge this gap, we wanted to focus in this thesis on the design of new cooperative driver assistance systems for the improvement of road safety. The aim of the thesis is thus to demonstrate the feasibility of cooperative applications with existing communications equipments and to study the contribution of this technology in the prevention of collisions. We propose architecture for wireless communication based on the 802. 11 standard, and we explore theperformance of our system through campaigns to test the adequacy with the requirements of the cooperative applications. Based on this architecture, we exploited our system in two types of applications:- The risk assessment on intersection approach- The assistance during a lane changeFor each of these two scenarios we have implemented a system of collision risk prediction and prevention between vehicles and performed real tests on the experimental prototyping platform LaRA

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Loureiro, Rui. "Bond graph model based on structural diagnosability and recoverability analysis : application to intelligent autonomous vehicles." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10079/document.

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La présente thèse concerne l’étude structurelle pour le recouvrement du défaut par l’approche du bond graph. L'objectif est d'exploiter les propriétés structurelles et causales de l'outil bond graph, afin d’effectuer à la fois le diagnostic et l’analyse de la commande du système physique en présence du défaut. En effet, l’outil bond graph permet de vérifier les conditions structurelles de recouvrement de défauts pas seulement du point de vue de l’analyse de commande, mais aussi en considérant les informations issues de l’étape de diagnostic. Par conséquent, l’ensemble des défauts tolérés est obtenu en mode hors-ligne avant d’effectuer une implémentation réelle. En outre, en estimant le défaut comme une puissance perturbatrice fournie au système, ce qui permet d’étendre les résultats d’analyse structurelle pour le recouvrement du défaut à une compensation locale adaptative, directement à partir du modèle bond graph. Enfin, les résultats obtenus sont validés dans une application d’un véhicule autonome intelligent redondant
This work deals with structural fault recoverability analysis using the bond graph model. The objective is to exploit the structural and causal properties of the bond graph tool in order to perform both diagnosis and control analysis in the presence of faults. Indeed, the bond graph tool enables to verify the structural conditions of fault recoverability not only from a control perspective but also from a diagnosis one. In this way, the set of faults that can be recovered is obtained previous to industrial implementation. In addition, a novel way to estimate the fault by a disturbing power furnished to the system, enabled to extend the results of structural fault recoverability by performing a local adaptive compensation directly from the bond graph model. Finally, the obtained structural results are validated on a redundant intelligent autonomous vehicle

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Challita, Georges. "Contribution au positionnement des véhicules communicants fondé sur les récepteurs GPS et les systèmes de vision." Thesis, Rouen, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAM0004.

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Ces travaux de thèse sont réalisés au sein de l’équipe STI du laboratoire LITIS, en collaboration avec le centre de robotique CAOR de l’école des mines de Paris et l’INRIA Rocquencourt dont ils ont utilisé la plateforme du prototype LARA composée de véhicules instrumentés. L’objectif est de contribuer à la localisation des véhicules intelligents équipés de récepteurs GPS (Global Positionning System), de systèmes de vision et du matériel de communication permettant la coopération entre ces véhicules. En milieu urbain, les performances du GPS sont fortement dégradées. La réception du signal GPS souffre de masquages ou de mauvaises configurations géométriques des satellites. De plus, la qualité du signal peut être corrompue à cause du phénomène de multi-trajets lié à la réflexion du signal sur les bâtiments, tunnels... Alors la robustesse, la précision et la disponibilité de l’estimation de la position peut décroître significativement. D’où la nécessité d’une source d’information complémentaire pour compenser les faiblesses du récepteur GPS. L’originalité de nos travaux consiste à utiliser les données exploitées par notre système de vision. Le système de vision utilisé est basé sur une caméra (monovision). Il permet la détection robuste des obstacles sur la route, ainsi que la détection de la pluie. Le calcul de la distance de l’obstacle à notre véhicule est réalisé à l’aide du modèle sténopé et l’hypothèse de la route plane. Les véhicules utilisant des systèmes de communication sans fil basé sur la norme 802.11g+ coopèrent entre eux en échangeant leurs coordonnées GPS si elles sont disponibles. Cette coopération permet de connaître la position des véhicules qui nous entourent. Le système de communication est aussi utilisé pour l’alerte météorologique V2I ou V2V en utilisant la détection de la pluie réalisée en collaboration avec Valeo. Pour réaliser le positionnement relatif fiable, nous avons mis en oeuvre un algorithme de suivi basé sur le filtrage particulaire. Cette méthode permet de fusionner les données en utilisant les techniques probabilistes lors des différentes étapes du filtre. Finalement, une validation expérimentale en temps réel sur les véhicules du prototype LARA a été réalisée sur différents scénarios
This thesis work realised at the STI team of the LITIS Laboratory, in collaboration with the Center of Robotics CAOR at the Ecole des Mines of Paris and the INRIA Rocquencourt, and tested on the prototype LARA. The aim is to better positionning of intelligent vehicles equipped with GPS, vision systems and communication devices used for cooperation between vehicles. In urban areas, The usage of GPS is not always ideal because of the poorness of the satellite coverage. Sometimes, the GPS signal may be also corrupted by multipath reflections due to tunnels, high buildings, electronic interferences etc. So, in order to accurate the vehicle positioning in the navigation application, the GPS data will be enhanced with vision data using communication between vehicles. The vision system is based on a monocular real-time vision-based vehicle detection. We can calculate the distance between vehicles using the pinhole model. We developped a rain detection system using the same camera. The inter-vehicle cooperation is made possible thanks to the revolution in the wireless mobile ad hoc network. Localization information can be exchanged between the vehicles through a wireless communication devices. The creation of the system will adopt the Monte Carlo Method or what we call a particle filter for the treatment of the GPS data and vision data. An experimental study of this system is performed on our fleet of experimental communicating vehicles LARA

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Chtourou, Ameni. "Contextual communication for intelligent transportation systems in hybrid networks." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG116.

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Abstract:

Un rôle important des C-ITS est d'élargir la perception des usagers de la route afin d'éviter les accidents de la route. Une telle perception étendue est construite par l'échange d'informations entre les véhicules, les piétons et l'infrastructures à l'aide de différents types de messages, notamment le message CAM et le message de perception collective (CPM). Bien que les données transportées par ces messages soient critiques, elles consomment beaucoup de ressources. Actuellement, les CAM et les CPM sont diffusés périodiquement avec une fréquence minimale de 1 Hz. De plus, leurs fréquences peuvent être adaptées en fonction de la dynamique du véhicule (vitesse, accélération,...) et en outre avec l'état du canal sans fil lorsqu'une fonctionnalité de contrôle de congestion distribué (DCC) est activée. Cependant, il peut être vital pour un véhicule de transmettre ses informations à un débit élevé dans les zones critiques, telles que les intersections, même si cela peut entraîner un taux d'occupation de canal (CBR) plus élevé. Au contraire, les véhicules à faible risque de collision peuvent réduire leur fréquence de transmission pour éviter une charge inutile sur le canal. Par conséquent, la diffusion de tels messages doit être effectuée de manière efficace afin que les exigences d'application de la sécurité routière soient garanties et que l'utilisation des ressources soit optimisée.Cela nécessite que la communication soit contextuelle, capable de contrôler les paramètres de communication en tenant compte des exigences de l'application, de la disponibilité des technologies de communication et des ressources radio ainsi que des conditions environnementales (configuration des routes, densité du trafic, présence d'infrastructures en bordure de route, etc.) . Par conséquent, établir des contextes qui caractérisent les informations collectées environnementales et non environnementales est un défi majeur pour la communication contextuelle.La thèse vise à étudier et à développer une communication contextuelle pour les applications de sécurité routière. L'objectif principal est de concevoir des algorithmes capables d'optimiser la communication V2X sur la base d'une reconnaissance des contextes, notamment la disponibilité des ressources radio, les conditions environnementales et les exigences de l'application. Le travail comprend deux phases. Dans la première phase, nous présentons une architecture de communication contextuelle et nous modélisons des contextes en termes d'exigences applicatives (contexte1) et de contexte environnemental (contexte2). Le premier contexte vise à définir les exigences de l'application et à évaluer les performances des stratégies de diffusion des messages CAM par rapport aux exigences. Le contexte environnemental particulièrement la disponibilité de l'infrastructure permettant une communication I2V qui peut remplacer la communication V2V dans cette zone locale, ce qui améliore la perception collective et réduit la charge du canal grâce à sa plus grande couverture de communication et son plus large champ de vision de capteurs. La deuxième phase vise à concevoir et développer des algorithmes qui contrôlent le contenu des messages en tenant compte des contextes préalablement modélisés tout en assurant un haut niveau de perception/conscience collective
An important role of C-ITS is to extend perception of individual road users so that traffic accidents are avoided. Such an extended perception is built by information exchange among vehicles, pedestrians, and infrastructure using different types of messages including cooperative awareness message (CAM) and Collective Perception Message (CPM). While data carried by these messages are critical, they are resource-consuming. Currently, CAMs and CPMs are broadcasted periodically with a minimum frequency of 1Hz. In addition, their frequencies can be adapted based on vehicle dynamics (speed, acceleration,...) and further with wireless channel condition when a distributed congestion control (DCC) functionality is enabled. However, it might be vital for a vehicle to transmit its beacons at a high rate in critical areas, such as intersections, even if this may result in higher channel busy ratio (CBR). On the contrary, vehicles with a low risk of collision may reduce their transmission frequency to avoid unnecessary load on the channel. Hence, dissemination of such messages must be made in an efficient way so that road safety application requirement is ensured and resource utilization is optimized.This requires the communication be context-aware, being able to control communication parameters by taking into account application requirements, availability of communication technologies and radio resources as well as environmental condition (road layout, traffic density, presence of roadside infrastructure, and etc.). Hence, establishing contexts that characterize environmental and non-environmental collected information is a key challenge for context-aware communication.The thesis targets at studying and developing context aware communication for road safety applications. The main goal is to design algorithms that are able to optimize V2X communication based on a recognition of the contexts particularly radio resource availability, environmental condition and application requirements. The work consists of two phases. In the first phase, we present context aware communication architecture and study/model contexts in terms of application requirement (context1) and environmental context (context2). The first context aims to define application requirement and evaluate performances of Cooperative Awareness Service strategies against requirements. Environmental context consists on infrastructure availability allowing I2V communication that may replace V2V communication in that local area resulting in improved collective perception and reduced channel load thanks to its larger communication coverage and sensor field of view. The second phase intends to design and develop algorithms that control/select message data contents taking into account contexts previously modeled while ensuring a high level of collective perception/awareness

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Melki, Asma. "Système d'aide à la régulation et évaluation des transports multimodaux intégrant les cybercar." Ecole centrale de Lille, 2008. http://www.theses.fr/2008ECLI0012.

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Abstract:

Un nouveau concept de mobilité urbaine est apparu: Les Cybercars: Des véhicules routiers autonomes économiques et propres et qui viennent en complément des transports publics. Cette thèse a pour cadre le plan pluri-formation:"c\234ur de ville". Ce PPF a pour objectif de traiter les problématiques relatives à la mise en place des Cybercars dans un contexte urbain. L'objectif de notre travail de recherche est de fournir un outil d'aide à la décision aux régulateurs de transport multimodal. Il s'agit de les aider dans le choix de la stratégie d'exploitation à adopter, en mode dégradé, en présence de perturbations simultanées dans le réseau. Ce système d'aide à la décision est basé sur une phase de construction des décisions qu'il serait possible d'appliquer, suivie d'une phase d'évaluation multicritère des différentes stratégies candidates au moyen de l'Intégrale de Choquet, cette phase permettra d'affiner le choix proposé au régulateur vu qu'il tient compte des interactions entre les critères et lui donne une image ciblée des répercutions de cette stratégie sur le réseau de transport. L'originalité de nos travaux réside dans le fait d'intégrer l'utilisation des Cybercars comme stratégie d'exploitation qui s'ajoute à celles des modes de transports multimodaux. L'aspect temps-réel et la complexité du problème de régulation nous ont guidés dans le choix des algorithmes évolutionnaires à adopter pour la mise en place de certaines stratégies d'exploitations. Les résultats de simulations ont permis d'appuyer l'idée d'utiliser les Cybercars dans les milieux urbains non seulement pour les déplacements planifiés mais également pour résorber les perturbations qui affectent le réseau.

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De, Miranda Neto Arthur. "Embedded visual perception system applied to safe navigation of vehicles." Compiègne, 2011. http://www.theses.fr/2011COMP1987.

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Abstract:

Les études développées dans ce projet doctoral ont concerné deux problématiques actuelles dans le domaine des systèmes robotiques pour la mobilité terrestre: premièrement, le problème associé à la navigation autonome et (semi)-autonome des véhicules terrestres dans un environnement inconnu ou partiellement connu. Cela constitue un enjeu qui prend de l'importance sur plusieurs fronts, notamment dans le domaine militaire. Récemment, l'agence DARPA1 aux États-Unis a soutenu plusieurs challenges sur cette problématique robotique; deuxièmement, le développement de systèmes d'assistance à la conduite basés sur la vision par ordinateur. Les acteurs de l'industrie automobile s'intéressent de plus en plus au développement de tels systèmes afin de rendre leurs produits plus sûrs et plus confortables à toutes conditions climatiques ou de terrain. De plus, grâce à l'électronique embarquée et à l’utilisation des systèmes visuels, une interaction avec l'environnement est possible, rendant les routes et les villes plus sûres pour les conducteurs et les piétons. 1) Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA): est une agence du département de la Défense des États- Unis chargée de la recherche et développement des nouvelles technologies destinées à un usage militaire. 2) L'objectif principal de ce projet doctoral a été le développement de méthodologies qui permettent à des systèmes mobiles robotisés de naviguer de manière autonome dans un environnement inconnu ou partiellement connu, basées sur la perception visuelle fournie par un système de vision monoculaire embarqué. Un véhicule robotisé qui doit effectuer des tâches précises dans un environnement inconnu, doit avoir la faculté de percevoir son environnement proche et avoir un degré minimum d'interaction avec celui-ci. Nous avons proposé un système de vision embarquée préliminaire, où le temps de traitement de l'information (point critique dans des systèmes de vision utilisés en temps-réel) est optimisé par une méthode d'identification et de rejet d'informations redondantes. Suite à ces résultats, on a proposé une étude innovante par rapport à l´état de l´art en ce qui concerne la gestion énergétique du système de vision embarqué, également pour le calcul du temps de collision à partir d'images monoculaires. Ainsi, nous proposons le développement des travaux en étudiant une méthodologie robuste et efficace (utile en temps-réel) pour la détection de la route et l'extraction de primitives d'intérêts appliquée à la navigation autonome des véhicules terrestres. Nous présentons des résultats dans un environnement réel, dynamique et inconnu. Afin d'évaluer la performance de l'algorithme proposé, nous avons utilisé un banc d’essai urbain et réel. Pour la détection de la route et afin d'éviter les obstacles, les résultats sont présents en utilisant un véhicule réel afin d'évaluer la performance de l'algorithme dans un déplacement autonome
This thesis addresses the problem of obstacle avoidance for semi- and autonomous terrestrial platforms in dynamic and unknown environments. Based on monocular vision, it proposes a set of tools that continuously monitors the way forward, proving appropriate road informations in real time. A horizon finding algorithm was developed to sky removal. This algorithm generates the region of interest from a dynamic threshold search method, allowing to dynamically investigate only a small portion of the image ahead of the vehicle, in order to road and obstacle detection. A free-navigable area is therefore represented from a multimodal 2D drivability road image. This multimodal result enables that a level of safety can be selected according to the environment and operational context. In order to reduce processing time, this thesis also proposes an automatic image discarding criteria. Taking into account the temporal coherence between consecutive frames, a new Dynamic Power Management methodology is proposed and applied to a robotic visual machine perception, which included a new environment observer method to optimize energy consumption used by a visual machine. This proposal was tested in different types of image texture (road surfaces), which includes free-area detection, reactive navigation and time-to-collision estimation. A remarkable characteristic of these methodologies is its independence of the image acquiring system and of the robot itself. This real-time perception system has been evaluated from different test-banks and also from real data obtained by two intelligent platforms. In semi-autonomous tasks, tests were conducted at speeds above 100 Km/h. Autonomous displacements were also carried out successfully. The algorithms presented here showed an interesting robustness

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Ghorayeb, Hicham. "Conception et mise en oeuvre d'algorithmes de vision temps réel pour la vidéo surveillance intelligente." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1463.

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Abstract:

Notre objectif est d'étudier les algorithmes de vision utilisés aux différents niveaux dans une chaîne de traitement vidéo intelligente. On a prototypé une chaîne de traitement générique dédiée à l'analyse du contenu du flux vidéo. En se basant sur cette chaîne de traitement, on a développé une application de détection et de suivi de piétons. Cette application est une partie intégrante du projet PUVAME. Cette chaîne de traitement générique est composée de plusieurs étapes: détection, classification et suivi d'objets. D'autres étapes de plus haut niveau sont envisagées comme la reconnaissance d'actions, l'identification, la description sémantique ainsi que la fusion des données de plusieurs caméras. On s'est intéressé aux deux premières étapes. On a exploré des algorithmes de segmentation du fond dans un flux vidéo avec caméra fixe. On a implémenté et comparé des algorithmes basés sur la modélisation adaptative du fond. On a aussi exploré la détection visuelle d'objets basée sur l'apprentissage automatique en utilisant la technique du boosting. Cependant, On a développé une librairie intitulée LibAdaBoost qui servira comme un environnement de prototypage d'algorithmes d'apprentissage automatique. On a prototypé la technique du boosting au sein de cette librairie. On a distribué LibAdaBoost sous la licence LGPL. Cette librairie est unique avec les fonctionnalités qu'elle offre. On a exploré l'utilisation des cartes graphiques pour l'accélération des algorithmes de vision. On a effectué le portage du détecteur visuel d'objets basé sur un classifieur généré par le boosting pour qu'il s'exécute sur le processeur graphique. On était les premiers à effectuer ce portage. On a trouvé que l'architecture du processeur graphique est la mieux adaptée pour ce genre d'algorithmes. La chaîne de traitement a été implémentée et intégrée à l'environnement RTMaps. On a évalué ces algorithmes sur des scénarios bien définis. Ces scénarios ont été définis dans le cadre de PUVAME
In this dissertation, we present our research work held at the Center of Robotics (CAOR) of the Ecole des Mines de Paris which tackles the problem of intelligent video analysis. The primary objective of our research is to prototype a generic framework for intelligent video analysis. We optimized this framework and configured it to cope with specific application requirements. We consider a people tracker application extracted from the PUVAME project. This application aims to improve people security in urban zones near to bus stations. Then, we have improved the generic framework for video analysis mainly for background subtraction and visual object detection. We have developed a library for machine learning specialized in boosting for visual object detection called LibAdaBoost. To the best of our knowledge LibAdaBoost is the first library in its kind. We make LibAdaBoost available for the machine learning community under the LGPL license. Finally we wanted to adapt the visual object detection algorithm based on boosting so that it could run on the graphics hardware. To the best of our knowledge we were the first to implement visual object detection with sliding technique on the graphics hardware. The results were promising and the prototype performed three to nine times better than the CPU. The framework was successfully implemented and integrated to the RTMaps environment. It was evaluated at the final session of the project PUVAME and demonstrated its fiability over various test scenarios elaborated specifically for the PUVAME project

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Maatougui, Lamyae. "Développement d'un récepteur intelligent dédié aux systèmes sans fil basés sur les modulations M-OAM." Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0015.

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Abstract:

Dans ces travaux de thèse, nous proposons un système de communication original permettant d’atteindre un haut débit et de répondre aux exigences de la qualité de service requise pour les communications courte portée dans le cadre du transport intelligent. Ce système se base sur la technologie Ultra Large Bande Impulsionnelle (IR-ULB) et sur un nouveau schéma de modulation nommé M-OAM (M-Orthogonal Amplitude Modulation). Les modulations M-OAM se basent sur le principe des modulations M-QAM en remplaçant les porteuses par des formes d’ondes ULB orthogonales de type MGF (Modified Gegenbauer Function). Ces modulations ont été évaluées sous les conditions d’un canal AWGN et des canaux IEEE 802.15.3a et IEEE 802.15.4a qui tiennent compte des paramètres réels de la route. En plus du haut débit exigé par les communications inter-véhiculaires, il faut assurer un échange d’informations simultané entre plusieurs utilisateurs de la route et garantir une bonne qualité de service. Dans cette optique, une nouvelle technique d’accès multiple adaptée est proposée. Chaque utilisateur a la possibilité d’utiliser la modulation OAM adéquate selon le débit désiré. Le récepteur de ce système se caractérise par un aspect intelligent grâce à l’intégration des principes de la Radio Cognitive (RC) qui permet de détecter l’arrivée du signal et d’identifier les paramètres de la modulation utilisée afin de s’y adapter d’une façon autonome. Une bonne qualité de service est assurée par la proposition d’une nouvelle technique de démodulation qui se base sur les Statistiques d’Ordres Supérieurs (SOS) permettant d’éliminer le bruit Gaussien. Les bonnes performances du système de communication M-OAM ainsi que l’ensemble des aspects proposés ont été validés expérimentalement au sein du laboratoire IEMN-DOAE. Dans la dernière partie de ce document nous avons présenté la réalisation d’un prototype de ce traitement en temps réel sur une plateforme FPGA, en exploitant des algorithmes parallélisables sur des architectures reconfigurables
In this work of thesis, we propose an original communication system allowing to reach high data rate and to fulfill the requirements of quality of service necessary for the communications short range dedicated to intelligent transport. This system is based on the Ultra Wide Band Impulse (IR-ULB) technology and on new modulation scheme named M-OAM (M-states Orthogonal Amplitude Modulation). M-OAM modulations are based on the principle of modulations M-QAM by replacingthe carriers used for QAM modulation with orthogonal waveforms ULB type MGF (Modified Gegenbauer Function). These modulations were evaluated under the conditions of AWGN channel and IEEE 802.15 channels which take account of the real parameters of the road. Besides the high speed required by inter-vehicular communications, it is necessary to ensure simultaneous information exchange between several users of the road. Accordingly, new adaptive multiple access system is proposed. Each user has the possibility to use the adequate modulation OAM according to the desired speed. The receiver of this system is characterized by an intelligent aspect thanks to the integration of the principle of Cognitive Radio (RC) which makes it able to detect the signal arrival and to identify the parameters of the used modulation in order to adapt the demodulation in an autonomous way. A good quality of service is ensured by the proposed novel demodulation method based on the Higher Orders Statistics (HOS) to eliminate the Gaussian noise. The good performances of M-OAM communication system M-OAM as well as the whole of the suggested aspects are validated in experiments within IEMN-DOAE laboratory. In the last part of this document we presented the realization of prototype using real time processing developed on FPGA plateform and exploiting parallelisable algorithms on reconfigurable architectures

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Yang, Rong. "Localisation latérale d'un véhicule sur une route structurée par analyse de séquences d'images de rétrovision." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2002-305-306.pdf.

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Abstract:

La perception de l'environnement des véhicules par des systèmes de vision embarquée constitue une thématique privilégiée des grands programmes de recherche destinés à améliorer la sécurité routière. Dans la plupart des applications de la vision artificielle à la localisation des véhicules, les caméras sont installées à l'avant afin d'observer la zone située dans le champ de vision du conducteur. Nous proposons une approche par rétrovision dans laquelle l'adéquation images-modèle est abordée comme un problème inverse. Cette stratégie, qui permet de s'affranchir de la phase de segmentation des images, s'appuie sur une description par un modèle explicite de la chaussée visible dans les images. Nous décrivons la méthode itérative qui autorise la mise à jour du modèle de la chaussée entre les images successives de la séquence tout en estimant la position latérale du véhicule. Des simulations sur des images de synthèse d'un circuit autoroutier prouvent l'efficacité de la méthode proposée.

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Nguyen, Quoc Tuan. "Plate-forme de simulation pour l'aide à la décision : application à la régulation des systèmes de transport urbain." Thesis, La Rochelle, 2015. http://www.theses.fr/2015LAROS003/document.

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Abstract:

La complexité des systèmes de transport rend difficile la maîtrise de leur conception dans la mesure où ils intègrent des composantes technologiques, mais aussi sociologiques et politiques. Il est alors opportun de proposer un système destiné à aider à la définition d’une politique de transport urbain. L’objectif principal de notre recherche est de proposer l’architecture logicielle d’un outil de simulation visant à aider un décideur, chargé de la régulation d’un système de transport urbain, pour son travail d’analyse et d’évaluation des impacts des stratégies de régulation. Notre système est basé sur un simulateur à base d’agents intégrant des informations géographiques et temporelles pour évaluer des scénarii de régulation. En termes d’architecture du système, nous avons adopté une approche «système de systèmes», principalement structurée par couches, afin de modéliser les principaux éléments du système. La validation de notre outil de simulation a pu être effectuée à partir d’une étude de cas de taille et de complexité significative puisque nous disposons des enquêtes de déplacement, de recensement, et des mesures de trafic. Nous avons réalisé un prototype pour les déplacements des usagers dans la ville de La Rochelle à partir des données statistiques de l’INSEE et de la BD TOPO 2 de l’IGN en utilisant la plate-forme de simulation GAMA
Transport systems are becoming more complex and must incorporate not only technological components, but also sociological and political ones. In particular, they should be easy to adapt in order to incorporate the goals set by decision makers, such as the integration of sustainable development settings. The main objective of our research is to propose software architecture of a simulation tool to help a decision maker, responsible for the regulation of an urban transportation system to analyze and evaluate the impacts of regulatory strategies. We propose a system to assist in the definition of an urban transportation policy. Our system is based on an agent-based simulation integrating spatial and temporal information to evaluate regulatory scenarios. In terms of system architecture, we adopted a “system of systems” approach, mainly structured in layers, in order to model the main elements of the system. The validation of our simulation tool could be done from a case study of significant size and complexity because we have travel surveys, census, and traffic measurements. We made a prototype for the movement of people in the city of La Rochelle from statistical data of INSEE and the BD TOPO 2 of IGN using the GAMA platform

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Coffin, Florent. "Méthodologie de conception coopérative de produit complexe : application au développement d'un prototype d'un système intelligent de copilotage automobile." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD838.

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Abstract:

La thèse présente une démarche originale et innovante de conception de produit qui prend en compte la complexité du processus de conception et propose des méthodes pour la gérer. Elle comprend deux aspects novateurs majeurs qui sont : - la construction de représentations communes pertinentes du groupe de conception et du produit afin de favoriser la synergie du groupe, - l'intégration du futur utilisateur très en amont du processus de conception. Le premier aspect novateur est l'étude du groupe de conception, tout au long du projet, comme un système décomposé en parties, interactions et projets ce qui permet de construire une représentation systémique "globale" et "finalisante" du groupe. En parallèle, l'utilisation de la méthode PAT-Miroir (Peurs, Attraits, Tentations en Miroir) permet de créer une représentation commune pertinente (RCP) du produit à concevoir et de faire évoluer la RCP du groupe et d'élaborer un cahier des charges exploratoire. Le second aspect novateur concerne la prise en compte du futur utilisateur tout au long du processus de conception : de la rédaction du cahier des charges à la validation de prototype. L'utilisation de la logique floue et l'étude du comportement des utilisateurs en situations normales et dégradées (grâce à des études d'ergonomie et de sécurité) permettent de mieux prendre en compte leurs besoins. L'implication des utilisateurs dans l'élaboration du cahier des charges jusqu'à l'étude de leurs interactions en situation réelle avec le prototype permet aux concepteurs de mieux comprendre l'activité réelle, de prendre en compte leurs remarques et suggestions. Cette démarche a été appliquée avec succès à la conception d'un prototype d'un système d'aide à la gestion de la trajectoire d'une automobile informant le conducteur via des messages tactiles dans le volant. Les essais réalisés avec le prototype ont montré la pertinence de son action pour la population testée. En effet les conducteurs ont déjà pu apprécier son aide efficace dans diverses situations de conduite. Ce nouveau type d'assistance coopérative et active semble, d'un point de vue fonctionnel, apporter un supplément de sécurité et d'agrément de conduite aux conducteurs en permettant de réduire les sorties de voie involontaires, notamment dans des situations de distraction ou d'hypovigilance.

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Dissertations / Theses on the topic 'Systèmes de transport intelligent – Innovation'

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