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PISARKI Dominik

Collaborative Ramp Metering Control: Application to Grenoble South Ring

 

Directeur de thèse :     Carlos CANUDAS-DE-WIT

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (EEATS)

Spécialité :

Structure de rattachement : INRIA

Établissement d'origine : Autre

Financement(s) : contrat à durée déterminée

 

Date d'entrée en thèse : 05/06/2011

Date de soutenance : 16/09/2014

 

Composition du jury :
Mazen ALAMIR, Président, Directeur de Recherche CNRS, GIPSA-Lab (Grenoble, France)
Antonella FERRARA, Rapporteur, Professor, University of Pavia (Pavia, Italy)
John LYGEROS, Rapporteur, Professor, ETH Zurich (Zurich, Switzerland)
Olivier SENAME, Examinateur, Professor, CNRS, GIPSA-Lab (Grenoble, France)
Giacomo Como, Examinateur, Associate Professor, Lund University (Lund, Sweden)

 

Résumé : La thèse présente les résultats de recherche sur une méthode de contrôle distribué et coordonné pour la régulation des accès autoroutiers. L'objectif de contrôle principal est de d'obtenir une distribution uniforme de la densité des véhicules sur des portions d'autoroute. Équilibrer la densité est un nouvel objectif de trafic qui peut potentiellement réduire le nombre et l'intensité des accélérations et décélérations et peut par conséquent permettre des voyages plus sécurisés et confortables tout en diminuant la consommation de carburant et les émissions de polluants. Une architecture modulaire distribuée est proposée pour le contrôleur. Cela permet de déterminer les décisions optimales à prendre en utilisant uniquement des informations d'état locales et en provenance des contrôleurs voisins. La contribution débute par l'analyse d'ensembles d'équilibre de CTM. L'objectif de cette étude est d'obtenir les conditions qui assurent l'existence et l'unicité des états stationnaire qui sont équilibrées. La majeure partie de la thèse vise à concevoir un dispositif de commande optimale pour équilibrer la densité du trafic routier. L'optimisation est réalisée de manière répartie. En utilisant les propriétés de contrôlabilité, l'ensemble des sous-systèmes devant être contrôlés par des feux aux rampes d'accès sont identifiés. Le problème d'optimisation est alors formulé comme de Nash du jeu dans un environnement non coopératif. Le jeu est résolu en le décomposant en une série de jeux à deux joueurs hiérarchiques et compétitifs. Le processus d'optimisation emploie des canaux de communication qui correspond à la structure de commutation de l'interconnexion de système. L'approche alternative pour équilibrer emploie la théorie des systèmes multi-agents. Chacun des contrôleurs est pourvu d'une structure à rétroaction assurant que les états au sein de son sous-système atteignent des valeurs communes par l'évaluation de protocoles de consensus. Le contrôleur distribué fondé sur le jeu de Nash est validé grâce des simulations microscopiques Aimsun. Le scénario de test comprend des données de trafic provenant de la rocade sud de Grenoble.


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