Toward unifying on-board intelligent transportation systems architecture in public transports

par Vincent Sciandra

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Laurent George.

Le président du jury était Christian Fraboul.

Le jury était composé de Laurent George, Jacques Ehrlich, Djidjoho Max Agueh, Emmanuel De Verdalle.

Les rapporteurs étaient Mohamed Shawky.

  • Titre traduit

    Vers l'unification des architectures embarquées de systèmes de transport intelligents appliquée aux transports publics


  • Résumé

    Cette thèse s'inscrit dans une démarche Européenne de recherche sous l'égide du projet European Bus System of the Futur (EBSF). Ce projet vise à définir le bus de demain et de préparer son architecture embarquée, aux systèmes de transport intelligents (STI) critiques ou de divertissement, de plus en plus présents dans les véhicules. Les systèmes autrefois hétérogènes et autonomes, devrons à l'avenir communiquer sur une architecture orientée service (SOA) unique. L'objectif est d'optimiser le fonctionnement de l'architecture dans son ensemble grâce à des protocoles de communication ouverts et standards. C'est à partir de cette base, à laquelle nous avons activement apportée notre contribution, que notre thèse s'appuie. Le dimensionnement et la validation de ces architectures sont restés des éléments sans réponse à la suite du projet EBSF. Cette thèse présente premièrement une méthode dimensionnement des architectures STI basée sur les méthodes de décision multi-critères. Nous nous basons sur une étude poussée des besoins opérationnels collectés tout au long de la thèse. Dans un deuxième temps, nous adaptons le modèle de Criticité Mixte, définit dans le domaine du temps réel, aux flux de communication entre le véhicule et l'infrastructure. Enfin nous présentons les travaux réalisés dans le cadre de la standardisation européenne afin de promouvoir ce type d'architecture et les travaux de cette thèse


  • Résumé

    Intelligent Transportation systems (ITS) are massively used in the Public Transport sector since the Two decades. This profusion of systems on-board and off-board vehicles generates inter-operability issues. The growth of urban zones and the increase of public transport attractiveness, brought multi-modal constraints that are today limited due to a lack of architecture vision embracing all ITS. This thesis proposes to unify the architecture vision of on-board ITS. We based our technical architecture on the Service Oriented Architecture (SOA) proposed in the European Bus System of the Future (EBSF) project, in which this thesis actively contributed. We study first the global requirements of different transportation modes operated in Europe. Those requirements are a basis to the definition of technical constraints of a global architecture. Those constraints are ranked in terms of importance using a proposed method based on Multi-Criteria Decision Making (MCDM) techniques. The method that we propose permits to size the technical architecture. We then study the flow management of data, considering the context of operation of vehicles and the criticality of ITS applications. We propose to adapt the Real-time Mixed-Criticality model to communication systems on-board the vehicles. We apply this method on a communication gateway of a bus, through its journey. Finally we present the work done at the standardization level (CEN) in order promote the global architecture vision presented in the thesis


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