Etude et prévisions spatio-temporelles des systèmes urbains de transport : application au trafic urbain de Bamako / Youssouf Kone ; sous la direction de Mamadou Kaba Traoré et de Ouaténi Diallo

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Transports urbains -- Modèles mathématiques

Traoré, Mamadou Kaba (1965-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Diallo, Ouaténi (1962-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Hill, David R. C. (19..-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Frydman, Claudia (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Zacharewicz, Grégory (1977-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Konaté, Jacqueline (1983-....) (Membre du jury / opponent)

Maïga, Oumar (Membre du jury / opponent)

Université Clermont Auvergne (2021-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Université du Mali (Organisme de cotutelle / degree co-grantor)

École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisation des Systèmes (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Notre travail de thèse porte sur la proposition d’un cadre de modélisation et simulation (M&S) des systèmes de transport urbain. Un système de transport urbain est un système complexe généralement constitué de plusieurs sous-systèmes autonomes et dont le fonctionnement peut s’exprimer à travers plusieurs niveaux d’abstraction. L’étude d’un tel système nécessite l’usage de la M&S pour une meilleure appréhension de cette complexité.Nous adoptons, dans la M&S des systèmes de transport urbain, l’approche de modélisation multi-perspective et de simulation holistique (Multi-Perspective Modeling and Holistic Simulation, MPM&HS) afin de mieux prendre en compte les différents niveaux d’abstraction dans ces systèmes. L’approche MPM&HS, qui a été définie dans des travaux récents, est une démarche méthodologique d’analyse des systèmes complexes qui consiste à construire des modèles distincts selon différentes perspectives d’un système complexe et à les intégrer ensemble pour une meilleure compréhension de sa complexité. Elle a été mise en œuvre dans le cas des systèmes de santé et a donné des résultats prometteurs.L’application de l’approche MPM&HS permet de structurer notre cadre de M&S basé sur une ontologie du domaine des systèmes de transport urbain qui capitalise sur les modèles conventionnels existants dans ce domaine. Nous utilisons le formalisme SES/MB (System Entity Structure/Model Base) pour spécifier cette ontologie, et le formalisme HiLLS (High Level Language for System Specification) pour spécifier les modèles conventionnels. SES/MB est un formalisme d’ontologie connu et bien établi, qui a été créé dans la cadre de la théorie DEVS (Discrete Event System Specification). HiLLS, lui, est un formalisme visuel créé pour simplifier la spécification des modèles de simulation DEVS et permet ainsi de faciliter l’échange avec les experts du domaine des systèmes de transport urbain lors de la spécification des modèles de simulation.Nous proposons dans la dernière partie du travail une mise en œuvre de notre cadre sur une étude de cas de trafic urbain dans un secteur localisé de la ville de Bamako, au Mali.

Résumé / Abstract : Our thesis work focuses on the proposal of a modeling and simulation (M&S) framework for urban transportation systems. A transportation system is a complex system generally made up of several autonomous subsystems, which behavior can be expressed through several levels of abstraction. The study of such a system requires the use of M&S for a better understanding of its complexity.We adopt the Multi-Perspective Modeling and Holistic Simulation (MPM&HS) approach to M&S of urban transportation systems, in order to better take into account all required levels of abstraction. The MPM&HS approach, which has been introduced in recent research works, is a complex systems analysis methodology that consists in building distinct models of the same system from various relevant perspectives and then integrating them together for a better understanding of the system’s complexity. It has successfully applied to healthcare systems and has shown promising results.Our MPM&HS-structured M&S framework is based on an ontology of the domain of urban transport systems, which capitalize on existing conventional models. We use the SES/MB (System Entity Structure/Model Base) formalism to specify this ontology, and the HiLLS (High Level Language for System Specification) formalism to specify the conventional models. While SES/MB is a well-established ontological formalism that has been defined within the DEVS (Discrete Event System Specification) theory, HiLLS is a visual formalism that has been created to simplify the specification of DEVS simulation models and, which thus facilitates discussion with experts in the domain of urban transportation systems when specifying simulation models.In the last part of the work, we propose a complete application of our framework on a case study of urban traffic M&S within a localized area of the city of Bamako, in Mali.