Nouvelle approche de l'optimisation en temps réel des feux d'un carrefour complexe isolé par la programmation linéaire en nombres entiers

par SABEHA BOUMGHAR

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Vangelis T. Paschos.

Soutenue en 2000

à Paris 9 .


  • Résumé

    Le carrefour à feux constitue un noeud important dans le réseau de transport urbain. Il permet d'écouler ou de stocker des flux de véhicules selon la variation du trafic. Ainsi, il est considéré comme un levier important en matière de régulation du trafic urbain. Nous nous intéressons dans le cadre de cette thèse au problème d'optimisation en temps réel des feux d'un carrefour complexe isolé afin de minimiser le temps d'attente de ses usagers. La formulation de ce problème par un programme linéaire mixte en nombres entières nous a permis d'appréhender toute sa dynamique et sa complexité. Le système bonsaï que nous proposons est une stratégie adaptative qui permet d'adapter les durées des états vert et rouge des feux en fonction des débits d'arrivée et des longueurs des files d'attente aux tronçons qui leur sont associés, et déterminer l'ordonnancement optimal des états de feux. Pour la résolution de ce problème, une approche exacte fondée sur une méthode de recherche arborescente, algorithme de BRANCH and BOUND (B & B), a été adoptée. Les expérimentations sur des carrefours fictifs et le carrefour réel situé devant l'inrets ont révélé des temps de convergence très courts de l'ordre de quelques centièmes de seconde, pour des instances du problème de 400 à 640 variables binaires. Néanmoins, nous proposons deux heuristiques permettant la réduction des temps de convergence de l'algorithme B & B. Ces heuristiques peuvent être utiles dans le cas d'un carrefour de très grande taille et dans la perspective de la régulation d'un ensemble de carrefours, voire d'un réseau. Les performances en temps d'attente ont révélé des gains de 49% en moyenne de notre stratégie bonsaï par rapport au système de plan de feux fixes implémenté sur le terrain. Ces gains peuvent atteindre 60% dans le cas d'un trafic fluide.


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Informations

  • Détails : 165 p.
  • Annexes : 98 ref.

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