Добірка наукової літератури з теми "Dimensionnement urbain"

L’estimation des déplacements induits par le creusement au tunnelier sur des constructions avoisinantes (immeubles, ouvrages d’art, tunnels, réseaux…) est une étape essentielle des projets d’ouvrages souterrains en zones urbaines. De cette estimation sont, en effet, déduits ou adaptés des choix forts de conception tels que le tracé du tunnel, le dimensionnement du tunnelier (surcoupe, conicité…) et le choix de ses paramètres de pilotage (pression frontale, pression de bourrage…). Cet article présente des comparaisons entre les résultats de calculs éléments finis 2D et six sections instrumentées d’ouvrages réels. L’ensemble des paramètres nécessaires à la modélisation (modèle géotechnique et paramètres de creusement du tunnelier) est décrit de manière explicite. Ces rétro-analyses permettent de mieux cerner les paramètres clés du problème, en particulier le rôle majeur des pertes de volume induites le long de la jupe du tunnelier.

Le développement des systèmes d’assainissement s’appuie souvent sur des structures construites il y a plusieurs décennies. Ceux-ci font face à une augmentation des niveaux d’exigence qui leur sont assignés. C’est notamment le cas en France des performances des systèmes de collecte par temps de pluie avec la parution de l’arrêté du 21 juillet 2015 relatif aux systèmes d’assainissement. En collaboration avec l’Agence française pour la biodiversité (AFB), le Groupement pour l’évaluation des mesures en continu dans les eaux et l’assainissement (Gemcea), le ministère de la Transition écologique et solidaire et les agences de l’eau, le Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema) a mené le projet REx-BO consistant en un vaste retour d’expériences sur les bassins d’orage implantés sur les réseaux d’assainissement unitaires. L’objet du projet était de comprendre, à partir de la littérature et de travaux de terrain, comment les gestionnaires/exploitants avaient eu recours à cette technique pour optimiser le fonctionnement de leur système, notamment par temps de pluie, et de collecter des informations techniques et financières quant au fonctionnement, à la conception, au dimensionnement et à l’efficacité de ce type d’ouvrages. À travers une recherche bibliographique générale, des entretiens réalisés auprès de 17 maîtres d’ouvrage/exploitants, et un focus spécifique réalisé sur les usages de la métrologie autour des bassins d’orage, le projet a permis de tirer de nombreux éléments et enseignements à l’intention des acteurs opérationnels. Cet article présente le contexte et la méthodologie du retour d’expérience. Les principaux éléments sont ensuite synthétisés, notamment ceux relatifs à la conception, au dimensionnement, à la métrologie, ainsi que les points d’attention majeurs à considérer pour assurer le bon fonctionnement d’un ouvrage. L’article souligne tout d’abord l’intérêt d’inscrire la réalisation d’un (ou plusieurs) bassin(s) d’orage dans une stratégie globale de gestion du système d’assainissement. Pour ce qui concerne la conception et le dimensionnement, l’étude a permis de mettre en lumière un recours fréquent à des logiciels d’hydraulique urbaine, qui semble même être quasi systématique pour les ouvrages de taille importante.

Alors que nous consommons toujours plus d’énergie pour le chauffage et la climatisation de nos lieux de vie, les impératifs de lutte contre le changement climatique et la croissance de la population urbaine mondiale rendent crucial le recours à des sources d’énergies renouvelables. Parmi elles, les géostructures thermiques associent au rôle mécanique pour lequel elles sont conçues un rôle énergétique en captant l’énergie du sol de faible profondeur à l’aide de tubes échangeurs de chaleur connectés à une pompe à chaleur. Elles apparaissent donc comme une solution décarbonée, non intermittente, locale, à faible risque pour l’homme, aisément intégrable dans le mix énergétique et au taux de retour sur investissement raisonnable. Pourtant, certaines questions quant à leur dimensionnement thermomécanique, notamment en présence d’un écoulement souterrain en freinent toujours le développement à large échelle. Après avoir dressé un état de l’art détaillé pour rappeler les points d’achoppement subsistant, un groupe de pieux géothermique au sein d’un écoulement est étudié sous l’angle de la modélisation numérique et de la modélisation physique centrifugée. Les différents outils à disposition de la communauté scientifique pour lever les verrous restant sont présentés.

La mission principale du groupe de travail Epnac est de mettre à disposition des informations techniques sur la conception, le dimensionnement et l’exploitation des ouvrages de traitement des eaux usées adaptés au contexte rural. Il s’adresse notamment aux maîtres d’oeuvre et maîtres d’ouvrage, qu’ils soient issus du domaine privé ou public. Le groupe national inclut l’ensemble des acteurs publics de l’eau et de l’assainissement (financeurs, législateurs, techniciens de terrain), en intégrant une caution scientifique par le biais de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae). Son mode de fonctionnement est inédit à l’échelle nationale, en particulier sa structuration en ateliers participatifs de travail, sur un socle d’acteurs experts et indépendants, avec l’implication active de l’État dans les réflexions. Après une décennie de travail, le groupe comptabilise 46 documents produits directement par ses 15 ateliers, de 2009 à 2019. Les productions sont en libre accès sur le site Epnac, qui contribue ainsi à la mise en ligne de 118 ouvrages de référence, et devient un centre de ressource national dans le domaine de la gestion des eaux urbaines résiduaires des petites et moyennes collectivités. Le colloque dénommé Journées techniques Epnac est également le reflet de ce partage des connaissances en toute objectivité, avec près de 150 participants chaque année venant de différents horizons de la sphère publique. Cette expertise portée par le groupe revêt toute son importance dans le contexte actuel de mouvance des acteurs territoriaux de la gestion de l’eau. Les nouveaux ateliers de travail oeuvrent dès 2020 sur les thématiques « réhabilitation des stations », « procédés nouveaux », « réglementation », « pluvial », « interaction avec les collectivités » et « réutilisation des eaux usées traitées ».

La biofiltration est une technologie compacte, efficace pour le traitement des effluents urbains, et bien implantée en France et dans le monde. Certaines installations sont toutefois régulièrement touchées par un colmatage irréversible nécessitant des interventions lourdes pour rétablir la capacité de traitement. Compte tenu de la multiplicité des causes possibles et du caractère dynamique du fonctionnement des installations, détecter la dérive vers le colmatage irréversible nécessite une très bonne connaissance des processus, du dimensionnement, de l’historique de fonctionnement et des limites d’exploitation des installations. Le travail présenté ici propose une méthode systématique d’analyse multicritère des données de fonctionnement d’une installation de biofiltration en vue de maîtriser les étapes menant au colmatage sans atteindre le stade irréversible. Il définit les descripteurs à suivre et leur fréquence de détermination, et présente la méthode de définition de l’état de référence auquel les conditions de fonctionnement doivent être comparées. Cette méthode est illustrée avec des données couvrant une période de plus de deux ans de suivi d’une installation réelle. Nous avons montré que l’analyse de la survenue du colmatage irréversible et la détermination des causes possibles peuvent être réalisées à partir de l’analyse minutieuse des charges hydrauliques, des charges volumiques en demande chimique en oxygène (DCO) et en matières en suspension (MES), des concentrations de l’eau à traiter à l’entrée de la biofiltration et de la fraction biodégradable, de la durée de filtration, ou encore à travers l’analyse des conditions de fonctionnement du traitement primaire en intégrant l’impact des retours et plus particulièrement les eaux de lavage des biofiltres. La méthode s’appuie également sur des critères créés spécifiquement pour confirmer et situer le colmatage irréversible dans le temps, tels que les pertes de charge et le volume de vide (porosité) au début d’un cycle de filtration (après lavage). La prédiction et la prévention de la survenue d’un colmatage irréversible par cette méthode permettent l’amélioration des performances épuratoires, la fiabilité du fonctionnement de la biofiltration et donc la réduction des coûts d’exploitation et de l’impact environnemental.

This paper intends to be state-of-the-art review of the empirical research conducted for the last twenty years, in France, about the social costs, externalities and redistributive effects of policies in the field of passengers’ urban transport. These subjects are now very present in what the transport system managers may.For each of the three themes, social costs, externalities and redistributive effects the following points are discussed:- what are the stakes in the present economic situation?- a critical analysis of the developed methods from both an internal and external viewpoint;- an assessment of the operational potency of these methods and of the difficulties met in their implementation. Au terme de deux décennies de travaux empiriques réalisés sur les coûts sociaux, les effets externes et redistributifs des politiques de transport urbain de voyageurs, et au vu de la renaissance de ces thèmes dans le discours des acteurs des systèmes de transport, les auteurs ont pris l'initiative de faire le point sur l'état de la recherche en France en la matière.Sur chacun des thèmes traités, coûts sociaux, effets externes et effets redistributifs sont présentés :- un dimensionnement des enjeux dans le contexte économique actuel ;- une analyse critique des méthodes développées, critique tout autant interne qu'externe ;- et une évaluation des aptitudes opérationnelles de ces méthodes et de leurs difficultés de mise en œuvre.

Ce travail concerne le dimensionnement et la gestion du système de transport public Praxitèle, Praxitèle est un système dans lequel un usager se déplace entre différentes stations (appelées Praxiparks) au moyen de véhicules publics individuels (appelés Praxicars). Si on laisse évoluer librement un tel système pendant un certain temps, la répartition des voitures dans les Praxiparks se dégrade. Il faut alors redistribuer les Praxicars au moyen de véhicules de service (par exemple des camions susceptibles de transporter les Praxicars). Dans ce travail, on propose une décomposition du problème en un problème de dimensionnement-tournées et un problème de gestion feedback des stocks. Le problème de dimensionnement-tournées est formulé en stationnaire sur une tranche horaire. Un programme de flots non-linéaire déterministe convexe fournit à la fois le nombre de véhicules de service, leurs tournées, et la taille des Praxiparks. La gestion en feedback des stocks dans les véhicules de service et dans les Praxiparks est absolument indispensable au bon fonctionnement du système car les demandes sont incertaines. Un feedback affine sur les états locaux (nombre de Praxicars dans le véhicule de service et dans le stock visite) est proposé. La stabilité du système contrôlé est prouvée. L'hypothèse de stationnarité faite pour le dimensionnement est inacceptable en pratique. La méthodologie proposée s'adapte simplement au cas non-stationnaire en considérant une suite de tranches horaires sur lesquelles l'hypothèse de stationnarité est faite. On a développé sous Scilab (logiciel de calcul scientifique développé à l'Inria) un logiciel qui permet une utilisation facile de l'ensemble des méthodes proposées. Les résultats numériques faits en situation nominale ou perturbée montrent la qualité de la gestion et du dimensionnement obtenus.

Les autobus de transport urbain sillonnent nos routes depuis fort longtemps. Des moyens de transport à la fois fiables et économiques, ces véhicules se sont imposés dans de nombreuses villes pour assurer le transport des passagers. Malheureusement, les émissions de polluants sans cesse croissantes liées à la combustion de l’essence de ces engins, les autorités gouvernementales ont dû adopter des réformes du secteur du transport de sorte que de plus en plus de solutions de rechange soient proposées. Dans ce contexte, les autobus électriques ont été récemment ciblés comme des alternatives viables et prometteuses pour réduire les émissions de polluants dans les villes. Étant donné l’émergence de ce type d’autobus, on s’intéresse de plus en plus à la manière dont on devrait dimensionner ses principaux composants tels que son moteur et sa source d’énergie. Le travail présenté dans ce mémoire s’inscrit dans le cadre du développement d’un outil qui permet à un utilisateur d’avoir une idée des dimensions de la source d’énergie ainsi que du moteur électrique de l’autobus. L’outil permet entre autres de déterminer les paramètres dimensionnels de l’autobus qui reflètent le choix des performances dynamiques du véhicule. En dérivant les équations mathématiques qui gouvernent le comportement de l’autobus, on peut développer un outil de calcul logiciel. En configurant cet outil conformément aux besoins d’une étude dimensionnelle, on arrive à proposer des designs d’autobus qui répondent à différentes situations d’utilisation. Après analyse des résultats de plus de 150 simulations, on peut démontrer que le dimensionnement de la source dépend essentiellement du choix du type de batteries, de l’autonomie ciblée et du profil de conduite utilisé par l’autobus. D’autres résultats démontrent que l’utilisation de la source pour subvenir aux besoins en énergie du système de chauffage de l’autobus en saison hivernale est peu recommandable. En effet, dans presque tous les cas, l’apport en énergie de chauffage correspond à la moitié de l’énergie disponible de la source. Enfin, on peut montrer que l’utilisation combinée des supercapacités et des batteries, pour de faibles autonomies, permet de réduire davantage la masse de la source nécessaire pour répondre aux critères de performances.
Urban transit buses have furrowed our roads for a long time now. Both reliable and economical, these vehicles have become one of the most popular mean of transportation to commute passengers throughout entire cities. Unfortunately, the ever-increasing emissions of pollutants caused by the burning of gasoline of these buses, have urged the government authorities to take due reforms in the transport sector so that more and more alternatives are proposed. In this context, the electric buses have recently been identified as viable and promising alternative for reducing emissions of pollutants in cities. Since the technology behind the electrification of urban buses is still young, there is a growing interest on how we should scale its main components such as its engine and its power source. The work presented in this paper contributes in the development of a tool that allows a user to have an idea on the size of the energy source and the electric motor of the bus. The tool allows among others to determine the dimensional parameters of the bus that reflect the choice of vehicle dynamic performance. In deriving the mathematical equations that govern the behavior of the bus, one can develop simulation tool software. By configuring the tool according to the needs of a dimensional study, we come to offer bus designs that meet different situations of use. After analyzing the results from more than 150 simulations, we can show that the size of the energy source depends essentially on the choice of battery type, autonomy target and driving cycle used by the bus. Other results show that the use of the source to meet the energy needs of the heating system of the bus in winter is not advisable. Indeed, in almost all cases, the amount of energy used from heating corresponds approximately to half the available energy source. Finally, we can show that the combined use of supercapacitors and batteries, for low autonomy targets, further reduces the dimensions of the source needed to meet performance criteria.

Actuellement, la principale source d’énergie embarquée dans les véhicules électriques est composée de batteries Li-ion. Cette thèse fait partie des thématiques communes de travail que mène L’ESTACA en collaboration avec le L2EP. L’objectif ce projet est d’étudier l’apport d’une source hybride composée de batteries Li-ion et des supercondensateurs, sur les performances d’un véhicule électrique urbain.Dans un premier temps, une stratégie de gestion d’energie basée sur l’approche des règles déterministes a été appliquée pour montrer l’intérêt de l’association des différentes technologies de batterie Li-ion (haute puissance, haute énergie) avec le supercondensateur en fonction de l’autonomie voulue. Cette étude nous a permis de proposer une solution optimale (poids, volume, coût..) composée d’une batterie énergétique et un supercondensateur.Dans la deuxième partie, on a suivie l’évolution du vieillissement des deux de deux batteries de type haute puissance et hautes énergie dans, respectivement, les configurations mono-source et hybride. Pour réaliser cette étude, un banc de tests, destiné au cyclage et la caractérisation des systèmes de stockage, a été utilisé. Les résultats obtenus, offriront la possibilité de se prononcer sur le type de batteries Li-ion qui pourrait être le plus intéressant pour l’alimentation des véhicules électriques
Currently, the main embedded storage system supplying the electric vehicles is composed of Li-ion batteries. This thesis is one of the common themes of work that ESTACA leads in collaboration with L2EP. The objective of this work is to study the interest of a hybrid source composed of Li-ion batteries and supercapacitors to supply an urban electric.Firstly, an energy management strategy based on deterministic rules is developed to control the power between the battery and supercapacitor. To demonstrate the combination utility, different Li-ion battery technologies (Li-ion high power, high-Li-ion energy) are used on the sizing step. Through this study, we could propose an optimal solution (masses, volumes, costs...) consisting of battery and supercapacitor. In the second part, we have followed the evolution of capacity and the internal resistance losses of high power and high energy batteries type in, respectively, single-source and hybrid configurations. For this study, a test bench, developed for cycling and characterization of storage systems, was used. The results obtained provide the opportunity to choose Li-ion battery technology that could be the most interesting for the supply of electric vehicles

Actuellement, la principale source d'énergie embarquée dans les véhicules électriques est composée de batteries Li-ion. Cette thèse fait partie des thématiques communes de travail que mène L'ESTACA en collaboration avec le L2EP. L'objectif ce projet est d'étudier l'apport d'une source hybride composée de batteries Li-ion et des supercondensateurs, sur les performances d'un véhicule électrique urbain.Dans un premier temps, une stratégie de gestion d'energie basée sur l'approche des règles déterministes a été appliquée pour montrer l'intérêt de l'association des différentes technologies de batterie Li-ion (haute puissance, haute énergie) avec le supercondensateur en fonction de l'autonomie voulue. Cette étude nous a permis de proposer une solution optimale (poids, volume, coût..) composée d'une batterie énergétique et un supercondensateur.Dans la deuxième partie, on a suivie l'évolution du vieillissement des deux de deux batteries de type haute puissance et hautes énergie dans, respectivement, les configurations mono-source et hybride. Pour réaliser cette étude, un banc de tests, destiné au cyclage et la caractérisation des systèmes de stockage, a été utilisé. Les résultats obtenus, offriront la possibilité de se prononcer sur le type de batteries Li-ion qui pourrait être le plus intéressant pour l'alimentation des véhicules électriques

Depuis les années 2000, l’accélération de la construction de tours dans les métropoles suscite de nouveaux questionnements sur la dimensionnalité de l’urbanisation, c’est-à-dire sur les changements qu’induisent les évolutions urbaines dans la manière d’être positionné, de se positionner et donner du sens à son positionnement dans l’environnement urbain. La thèse y contribue à travers l’analyse des relations entre conditions de production et d’habitation des tours, postes d’observation du stade actuel du « dimensionnement urbain ». La perspective épistémologique et mésologique du « dimensionnement urbain » propose dans la première partie une réponse au lien entre l’intensification de la production des tours dans le monde, la reconsidération de l’habiter en hauteur et le « tournant dimensionnel » des urban studies. Elle oriente l’hypothèse principale de la recherche doctorale : la dimension, en tant que schème archétypal de perception et d’action des sociétés, s’exprime aujourd’hui préférentiellement à celui de la mesure dans l’évolution des stratégies d’extension de l’accès au monde en hauteur. À partir du cas français puis lyonnais, et grâce à des matériaux variés (base de données, documents marketing/communication, entretiens acteurs/habitants, photographie), je démontre dans la deuxième partie la relation entre l’accroissement de la densité métropolitaine et la valorisation de l’habiter en hauteur. Conséquence de la densification et de l’intensification des métropoles, le désir croissant de skyline réside ainsi dans les conditions de possibilité finalement idéales d’une extraction vis-à-vis du sol urbain
Since the 2000s, the acceleration in the construction of high-rise buildings in metropolises has raised new questions about the dimensionality of urbanization, i.e. the changes induced by urban developments in the way we are positioned, how we position ourselves and how we give meaning to our positioning in the urban environment. The thesis contributes to this through an analysis of the relationships between the conditions of production and habitation of high-rise buildings, the observation posts of the current stage of "urban dimensioning". In the first part, the epistemological and mesological perspective of "urban dimensioning" offers a response to the link between the intensification of high-rise production worldwide, the reconsideration of high-rise living and the "dimensional turn" of urban studies. It guides the main hypothesis of the doctoral research: dimension, as an archetypal scheme of perception and action of societies, is expressed today preferentially to that of measure in the evolution of strategies for extending access to the world at height. Based on the case of France and then Lyon, and using a variety of materials (database, marketing/communication documents, interviews with actors/residents, photography), I demonstrate in the second part the relationship between increasing metropolitan density and the valorization of living at heights. As a consequence of the densification and intensification of metropolises, the growing desire for skylines lies in the ultimately ideal conditions of possibility for extraction from the urban soil

Les ouvrages de stockage sont utilisés en milieu urbain pour écrêter les débits de ruissellement des eaux pluviales afin de prévenir les risques d’inondation et les débordements des ouvrages en aval. Ils ont comme particularités de revêtir une grande variété de formes et d’usages et de posséder des méthodes de dimensionnement aujourd’hui peu satisfaisantes. Par conséquent d’autres méthodes de dimensionnement plus fiables doivent être conçues. Nous avons donc pris le parti de concevoir un nouvel outil de dimensionnement à partir du concept de pluie de projet. La simulation hydrologique des bassins versants et des ouvrages de stockage a permis, par le biais d’une analyse fréquentielle et sur la base de 16 ans de pluies historiques, d’estimer les volumes de stockage de période de retour 1, 2, 5 et 10 ans pour 36 cas tests issus de la construction d’un plan d’expérience. A l’issue de ces opérations, nous avons cherché la morphologie de pluie de projet adaptée à notre problématique et avons retenu la forme simple triangle. Ensuite, nous avons travaillé à l’établissement d’une relation entre la durée de la pluie de projet, la période de retour et les caractéristiques des bassins versants et des ouvrages de stockage. Cette procédure a abouti à la construction d’un modèle sur lequel une étude de performance a permis de réduire le nombre de variables explicatives à 3 et qui a été testé sur un cas pratique.Au final, nous obtenons une méthode tout à fait adaptée aux outils de modélisation actuellement utilisés et permettant d’estimer le volume de stockage d’un ouvrage d’assainissement. Il reste à vérifier sa généralisation à d’autres zones géographiques
Storm water storage structures are used in urban areas to chop the stormwater runoff thus permitting to prevent the risks of flood and overflows of the drainage structures downstream. They cover a large variety of forms and uses, and have presently design methods which are not very satisfactory. Therefore, other more reliable design methods have to be conceived. That is the objective pursued by this thesis.Our challenge was to find a new tool to design based on from the Design Storm concept. Hydrological simulation of the watersheds and storage structures by reservoir models allowed, by the means of a frequential study and on the basis of 16 years of historical rains resulting from the measuring site of Garland station in Lyon (France), to estimate storage volumes of return periods 1, 2, 5 and 10 years for 36 cases tests resulting from the construction of an experimental design. At the conclusion of these operations, we found the Design Storm morphology adapted to our problems and retained the form simple triangle.Then, we worked to establish a relationship between Design Storm duration, return period and the characteristics of watersheds and storage structures. This procedure succeeded to the construction of a model on which a survey of performance permitted to reduce explanatory variables number to 3. We retained this last for the quality of its results and its practical side. It was finally tested on a practical case.Finally, we obtain a method completely adapted to the numerical models currently used and allowing to estimate storage volume of a drainage system. It remains to check its generalization in other geographical areas

L’objectif de ces travaux est de développer une méthode d’aide à la conception des réseaux de chaleur urbains (RCU). Cette méthode utilise un modèle de type MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming) pour l’optimisation simultanée de la configuration et du dimensionnement d’un RCU. Aux variables continues pour l’aide au dimensionnement (température, vitesse, diamètre, aire des échangeurs), s’ajoutent des variables binaires aidant à définir la configuration du réseau (maillage et choix des technologies). La fonction objectif à minimiser est le coût total (capex et opex), qui est soumise à un ensemble de contraintes non linéaires (p. ex. pertes thermiques et de charge, bilans). La méthode développée dans ce manuscrit offre la possibilité de connecter en cascade des consommateurs n’ayant pas les mêmes besoins en température, et de réaliser des réseaux bouclés (une canalisation par tranchée). Elle permet aussi de choisir : les consommateurs à connecter au RCU, le ou les sites de production ainsi que le type de technologie utilisée. Enfin la bonne prise en compte de la physique permet de choisir le meilleur compromis entre pertes thermiques et pertes de charge, sur une large gamme de température. Cette formulation permet donc d’optimiser des réseaux de 4éme génération et de démontrer la rentabilité de l’intégration d’EnR&R sur le long terme (30 ans). Un premier travail est réalisé afin de proposer une méthodologie de résolution en plusieurs étapes permettant l’obtention de l’optimum global. Différents cas d’études académiques sont utilisés pour présenter les intérêts multiples de cette formulation. Enfin la comparaison avec un réseau existant a permis de démontrer la cohérence des résultats du modèle et a servi de base pour l’optimisation d’un cas d’étude de grande dimension. Plusieurs études de sensibilité post-optimale sont réalisées afin de démontrer l’intérêt de cet outil pour l’aide à la conception initiale ou l’extension de RCU existants
The aim of this thesis is to develop a method that provides design assistance for District Heating Network (DHN). This tool allows simultaneously the optimization of the configuration and its sizing, thanks to an MINLP formulation (Mixed Integer Non-Linear Programming). Binary variables help to choose the optimal configuration (network layout and technologies of production), whereas continuous variables help DHN sizing (temperature, diameter, velocity, heat exchanger area, thermal generating capacity …). The objective function to minimize is the total cost (capex and opex), subjected to numerous nonlinear constraints (e.g. thermal losses, pressure drop, energy balance).This method enables to design temperature cascade between consumers, when consumer temperature requirements are different, and also looped network (only one pipe in one trench). It helps also the decision to connect (or not) consumers to the main network and also the location(s) and type(s) of the heating plant. Moreover, the arbitrage between heat losses and pressure drops is taken into account thanks to physical considerations (non-linear equations). Eventually, it is possible to design 4th generation DHN and prove their financial profitability over the long terms (30 years). First a multi-step resolution strategy is proposed to ensure finding global optimum of the complex MINLP problem. Then academic study cases are analyzed to underline the numerous assets of the formulation. Finally, the optimal design compared to an existing DHN ensures the consistency of the method and allows to build a study case at a wider scale, which can be solved thanks to the comprehensive strategy developed. The design assistance method is available for initial design as well as for extension of existing DHN

Depuis plusieurs années les chiffres de l'insécurité routière montrent la nécessité de développer un outil technologique qui vise à connaitre le comportement de véhicules deux roues motorisés (2RM) afin d'améliorer leursécurité. De cette problématique découle nos travaux de recherche qui s'inscrivent dans le cadre de projet METRAMOTO (MEsure du TRAfic des deux-roues MOTOrisés pour la sécurité routière et l'évaluation des risques)L’objectif principal visé concerne la modélisation, le dimensionnement et l'optimisation d'un capteur hybride constitué d'une part de boucles électromagnétiques et d'autre part de capteurs de chocs piézo-électriques. L’idée consiste à utiliser les boucles électromagnétiques pour discriminer la présence des 2RM de celle des autresvéhicules, associées à des segments piézo-électriques pour détecter le choc produit par le passage des roues desdifférents véhicules, le tout associé à un algorithme de gestion et de traitement de données. Aujourd'hui redimensionnement des systèmes de détection à base de boucles électromagnétiques ou de câble piézo-électriquese fait de manière expérimentale sur des sites contrôlés en utilisant plusieurs types de véhicules. Cette technique gourmande en temps nécessite une série importante d'essais couteux et dangereux. La présente étude a pour butde modéliser les différentes interactions entre le capteur hybride étudié et les véhicules en vue de son dimensionnement. Des modèles électromagnétiques et électromécaniques sont développés pour décrire les différentes interactions se produisant entre les boucles électromagnétiques d'une part, les boucles électromagnétiques et les véhicules d'autre part ainsi que celles des roues de véhicules et le câble piézoélectrique.Sur la base de ces modèles établis, une démarche générale est élaborée conduisant au dimensionnement du capteur hybride pour une route donnée. Nous nous sommes également intéressés au traitement des données issues du capteur hybride pour lesquelles nous proposons une approche d'identification des différentes catégories de véhicules dont les 2RM. Deux configurations de capteurs pour deux routes différentes sont alors proposées.Elles sont associées à des algorithmes de traitement de données permettant l'acquisition des signaux de boucles et de câbles, la distinction des différents types de véhicules, l'estimation de la position des véhicules sur la chaussée ainsi que la mesure de la vitesse de véhicules
For several years the road safety numbers show the need to develop a technological tool that aims to know thepowered two wheelers vehicles behavior (2PW) to improve their security. From this problematic arise our researchworks that come under the project METRAMOTO (Powered two wheelers traffic measurement for road safety andrisks assessment). The main objective is modeling, sizing and optimization of an hybrid sensor consisted ofelectromagnetic loops and piezoelectric shock sensors. The idea is to use electromagnetic loops to discriminate the2PW presence from the other vehicles, combined with piezoelectric segments to detect the shocks produced by thevehicles wheels passage, all associated with a management algorithm and data processing. Today the sizing of thedetection systems based on electromagnetic loops or piezoelectric cables is done experimentally on controlled sitesusing several vehicles types. This technique requires significant test series which are costly and dangerous. Thisstudy aims to modeling the different interactions between the studied sensor and vehicles in order to its sizing.Electromagnetic and electromechanical models are developed to describe the different interactions that take placebetween electromagnetic loops on the one hand, between electromagnetic loops and vehicles on the other handand those between vehicle wheels and piezoelectric cable. On the basis of established models, a general approachis elaborated driving to sizing the hybrid sensor for any given road. We are also interested to the data processingcoming from the hybrid sensor for which we propose an approach to identifying the different vehicle categoriesincluding the 2PW. Two sensor configurations for two different roads are then proposed. They are associated atdata processing algorithms allowing the acquisition of loops and cables signals, the distinction between the differentvehicles classes, the estimation of the vehicles positions on the road and the measuring of their speed

De façon à réduire l'impact du réchauffement climatique, la Commission Européenne a décidé dans le prolongement du protocole de Kyoto de réduire drastiquement les émissions de gaz à effet de serre. En la matière, le remplacement progressif des véhicules thermiques par des véhicules électriques est considéré comme un objectif clé. Dans ce but, plusieurs prérequis doivent être pris en compte pour le déploiement rapide des véhicules électriques sur le marché européen. Le premier de ces prérequis consiste en la conception d'une nouvelle génération de batteries avec une efficacité énergétique accrue, une plus grande capacité et une robustesse améliorée. Le second prérequis est la conception et le déploiement rapide et économique d'infrastructures de recharge. Enfin, l'émergence de normes européennes dans tous ces domaines est une impérieuse nécessité pour la viabilité économique du marché européen des véhicules électriques. Cette thèse se focalise essentiellement sur le second de ces trois prérequis. Il est largement admis qu'à court terme, l'usage des véhicules électriques sera essentiellement limité aux zones urbaines avant d'être étendu à tout le territoire. Tel que cela est pris en compte par le projet de recherche national TELEWATT dans lequel nous avons été impliqués, les réseaux d'éclairage publics en zones urbaines peuvent être utilisés judicieusement pour déployer à court terme des infrastructures de recharge bon marché. Le principe de base de ce projet consiste à connecter à chaque candélabre une ou deux stations de recharge pour véhicule électrique si une ou deux places de parking sont disponibles dans l'environnement proche. Diverses contraintes électriques spécifiées dans le projet TELEWATT doivent être satisfaites pour permettre la recharge de véhicules électriques sans perturber la qualité de l’éclairage. Dans cette thèse, nous commençons par démontrer la faisabilité d’une telle opération. Pour cela, nous avons développé un simulateur permettant de décrire le comportement dynamique du système global. La force et l’originalité de ce simulateur réside dans sa capacité à déterminer en temps-réel et avec laprécision nécessaire si un véhicule électrique peut effectivement être connecté à une borne. La réponse à cette question dépend des caractéristiques statiques et dynamiques du réseau d’éclairage et de l’état de charge des véhicules déjà connectés comme des véhicules candidats. La dynamique du processus de recharge de chaque véhicule électrique dépend fortement de la puissance instantanée consommée par l’infrastructure globale. Le second objectif original de cette thèse consiste en la conception de politiques d’ordonnancement d’activation des diverses bornes de recharge. Notre objectif est de proposer, via ces politiquesd’ordonnancement, divers types de qualité de service (QoS) garanties aux usagers. De telles garanties peuvent par exemple se décliner en termes d’état de charge attendu pour une certaine durée de stationnement
In order to reduce the impact of global warming, the European Commission has decided in the continuation of the Kyoto protocol to reduce drastically greenhouse gas emissions. In this matter, the progressive replacement of thermal vehicles by electric ones is considered as a key objective. For that purpose, several prerequisites must be considered for the rapid deployment of Electrical Vehicles (EV) in the European market. The first of these prerequisites consists in the design of a new generation of batteries with higher energy efficiency, larger capacity and improved robustness. The second one is the design and rapid deployment of cost effective charging infrastructures. At last, the emergence of European standards in all these matters is an imperious necessity for the viability of the EVs European market. This thesis is mainly focused on the second of these three prerequisites. It is widely admitted that in the short term, EVs usage will be essentially limited to urban areas before being extended to the whole territory. As it is considered by the French National TELEWATT research project to which we have contributed, street lighting networks can be used judiciously to deploy in the short term low cost charging infrastructures. The basic principle of this project consists in coupling to each street light one or two EV's charging stations if one or two parking spots are located nearby. Various electrical constraints specified in the TELEWATT project must be satisfied to enable EVs' charging without degrading the quality of the lighting system. In this thesis, we begin to demonstrate the feasibility of such an operation. For that purpose, we have developed a simulator enablingto depict the dynamic behavior of the global system. The strength and originality of this simulator resides in its capacity to determine in real-time and with the necessary precision if an EV can effectively be connected to a charging station. The response to this question depends on static and dynamic characteristics of the street lighting network and on the state of charge of the batteries of both the connected and candidate EVs. The dynamism of the charging process of each EV strongly depends on the instantaneous power consumed by the global infrastructure. The second original result of this thesis consists in the design of scheduling policies to activate the various charging stations. Our objective is to propose via these scheduling policies, various types of guaranteed Quality of Service (QoS) to the end-users. Such guarantees can be declined for instance in terms of expected state of charge for a given parking term

De façon à réduire l'impact du réchauffement climatique, la Commission Européenne a décidé dans le prolongement du protocole de Kyoto de réduire drastiquement les émissions de gaz à effet de serre. En la matière, le remplacement progressif des véhicules thermiques par des véhicules électriques est considéré comme un objectif clé. Dans ce but, plusieurs prérequis doivent être pris en compte pour le déploiement rapide des véhicules électriques sur le marché européen. Le premier de ces prérequis consiste en la conception d'une nouvelle génération de batteries avec une efficacité énergétique accrue, une plus grande capacité et une robustesse améliorée. Le second prérequis est la conception et le déploiement rapide et économique d'infrastructures de recharge. Enfin, l'émergence de normes européennes dans tous ces domaines est une impérieuse nécessité pour la viabilité économique du marché européen des véhicules électriques. Cette thèse se focalise essentiellement sur le second de ces trois prérequis. Il est largement admis qu'à court terme, l'usage des véhicules électriques sera essentiellement limité aux zones urbaines avant d'être étendu à tout le territoire. Tel que cela est pris en compte par le projet de recherche national TELEWATT dans lequel nous avons été impliqués, les réseaux d'éclairage publics en zones urbaines peuvent être utilisés judicieusement pour déployer à court terme des infrastructures de recharge bon marché. Le principe de base de ce projet consiste à connecter à chaque candélabre une ou deux stations de recharge pour véhicule électrique si une ou deux places de parking sont disponibles dans l'environnement proche. Diverses contraintes électriques spécifiées dans le projet TELEWATT doivent être satisfaites pour permettre la recharge de véhicules électriques sans perturber la qualité de l’éclairage. Dans cette thèse, nous commençons par démontrer la faisabilité d’une telle opération. Pour cela, nous avons développé un simulateur permettant de décrire le comportement dynamique du système global. La force et l’originalité de ce simulateur réside dans sa capacité à déterminer en temps-réel et avec laprécision nécessaire si un véhicule électrique peut effectivement être connecté à une borne. La réponse à cette question dépend des caractéristiques statiques et dynamiques du réseau d’éclairage et de l’état de charge des véhicules déjà connectés comme des véhicules candidats. La dynamique du processus de recharge de chaque véhicule électrique dépend fortement de la puissance instantanée consommée par l’infrastructure globale. Le second objectif original de cette thèse consiste en la conception de politiques d’ordonnancement d’activation des diverses bornes de recharge. Notre objectif est de proposer, via ces politiquesd’ordonnancement, divers types de qualité de service (QoS) garanties aux usagers. De telles garanties peuvent par exemple se décliner en termes d’état de charge attendu pour une certaine durée de stationnement
In order to reduce the impact of global warming, the European Commission has decided in the continuation of the Kyoto protocol to reduce drastically greenhouse gas emissions. In this matter, the progressive replacement of thermal vehicles by electric ones is considered as a key objective. For that purpose, several prerequisites must be considered for the rapid deployment of Electrical Vehicles (EV) in the European market. The first of these prerequisites consists in the design of a new generation of batteries with higher energy efficiency, larger capacity and improved robustness. The second one is the design and rapid deployment of cost effective charging infrastructures. At last, the emergence of European standards in all these matters is an imperious necessity for the viability of the EVs European market. This thesis is mainly focused on the second of these three prerequisites. It is widely admitted that in the short term, EVs usage will be essentially limited to urban areas before being extended to the whole territory. As it is considered by the French National TELEWATT research project to which we have contributed, street lighting networks can be used judiciously to deploy in the short term low cost charging infrastructures. The basic principle of this project consists in coupling to each street light one or two EV's charging stations if one or two parking spots are located nearby. Various electrical constraints specified in the TELEWATT project must be satisfied to enable EVs' charging without degrading the quality of the lighting system. In this thesis, we begin to demonstrate the feasibility of such an operation. For that purpose, we have developed a simulator enablingto depict the dynamic behavior of the global system. The strength and originality of this simulator resides in its capacity to determine in real-time and with the necessary precision if an EV can effectively be connected to a charging station. The response to this question depends on static and dynamic characteristics of the street lighting network and on the state of charge of the batteries of both the connected and candidate EVs. The dynamism of the charging process of each EV strongly depends on the instantaneous power consumed by the global infrastructure. The second original result of this thesis consists in the design of scheduling policies to activate the various charging stations. Our objective is to propose via these scheduling policies, various types of guaranteed Quality of Service (QoS) to the end-users. Such guarantees can be declined for instance in terms of expected state of charge for a given parking term

Ce chapitre présente les principaux systèmes de rues et de places urbaines (espace non-bâtis) à travers leurs grandes caractéristiques. L’analyse porte sur leur logique de desserte (dimensionnement, orientation, organisation, fonction) mais également sur les équipements (édicules, mobilier urbain) qui contribuent aux ambiances et aux paysages urbains, faisant des espaces publics de véritables lieux de vie sociale.