Les réseaux de transport public Multimodal

La loi française d’Orientation sur les Transports Intérieurs (LOTI) du 30 décembre 1982 a affirmé un droit au transport devant permettre de se déplacer dans les meilleures conditions de qualité, de prix ainsi que de coûts pour la collectivité. D’autant plus que l’heure est à la recomposition du paysage de la mobilité tant du côté de l’offre que de la demande. Du côté de la demande, la mobilité est plus dispersée sur les plans de la géographie, des modes, des fréquences et des destinations. La mobilité « domicile-travail » n’est plus dominante et les technologies personnelles ouvrent des possibilités en terme d’information sur les parcours, par leurs multiples usages pendant les temps de transport. Cette nouvelle mobilité s’enrichit donc d’activités conjointes aux déplacements. Du côté de l’offre, ces nouvelles pratiques de transit conduisent à des accélérations brutales ; Des usages conjugués de la voiture et des TC (Transport en Commun) transforment les flux et impactent sur le paysage urbain et sur l’organisation de la vie quotidienne. En plus, l’amélioration de l’offre du transport renforce la dispersion géographique des déplacements et des modes « doux » – vélos, rollers, cheminements piétons, etc., ce qui affecte les pratiques quotidiennes. De ce fait, les acteurs des technologies sont focalisés sur les dimensions mobiles du quotidien : mobile commerce, mobile office, info mobiles, etc. et les réponses multimédia à apporter, ce qui améliore la fluidité des déplacements par des outils d’informations, de repérage, de guidage. Ces initiatives débouchent sur des produits transversaux (la billettique, la monétique, l’accessibilité à des lieux publics, etc.).

Néanmoins, la croissance exponentielle des services disponibles sur les réseaux distribués à grande échelle représente une véritable rivalité pour répondre minutieusement aux besoins des clients du transport qui exigent des informations appropriées, interactives, instantanées et de meilleurs coûts avant et au cours de leurs déplacements. Un client du transport est un voyageur qui sollicite une aide au déplacement pouvant être une combinaison de services de transport et de services connexes au transport. Un service de transport peut concerner différents modes de transport et différents opérateurs de transport et évoque essentiellement les itinéraires. Il peut être par exemple une description détaillée d’offres d’itinéraires, des horaires de départs et d’arrivées, des durées de trajets, des coûts de déplacements etc. Un service connexe au transport (information météorologique, événements culturels, renseignements sur des restaurants, des hôtels etc.) n’est pas nécessaire pour décrire le déplacement en soi mais donne des informations complémentaires de proximité qui peuvent orienter le choix du voyageur dans l’ensemble de l’offre de mobilité.

La mobilité urbaine

La mobilité urbaine représente l’ensemble des déplacements quotidiens entrepris sur un espace urbain par différents modes de transport et pour différents motifs, d’une origine vers une destination. La notion de mobilité quotidienne dépasse la notion de déplacement car elle intègre également leurs causes et conséquences. L’étude de la mobilité urbaine au quotidien se base donc sur les habitudes et les raisons de déplacements quotidiens des usagers, elle intègre ainsi l’étude de plusieurs disciplines : l’anthropologie , la sociologie, la psychologie, la psychosociologie, la géographie, l’économie, la démographie, la socio économie et l’ingénierie. La mobilité quotidienne se base sur la localisation dans les réseaux de transport et la qualité de l’offre proposée, le nombre d’automobiles, le nombre de titulaires du permis de conduire pour le ménage et la possibilité d’utilisation d’un véhicule pour chaque personne. Une approximation du niveau de sociabilité peut être évaluée par le taux de personnes mobiles, le nombre de déplacements par personne et par jour et le nombre d’activités pratiquées à l’extérieur du domicile. Le nombre de déplacements par sortie (chaînage) donne une indication sur la complexité des programmes d’activités ou sur les capacités ou nécessités d’adaptation à des situations de mobilité difficile. La mobilité quotidienne ne cesse d’augmenter depuis la révolution industrielle du 19ème siècle suite à un développement technologique considérable dans le domaine du transport. Les nouvelles technologies continuent à progresser et offrent une plus grande liberté de se déplacer .

Le comportement de mobilité

L’organisation des déplacements pour le déroulement des activités d’un individu dans sa vie quotidienne résume son comportement de mobilité qui dépend de nombreuses composantes déterministes tels que la décision de partir à un endroit ou de le quitter, le choix de la destination, le choix de l’itinéraire et le choix du mode de déplacement. Par conséquent, le choix de mobilité adhère à un embrouillement décisionnel relativement complexe. En revanche, une aide à la mobilité peut lui procurer les informations nécessaires et suffisantes pour l’aider à se décider et aller de l’avant avec satisfaction. Cette aide à la mobilité peut être liée à la proposition de services, classés en trois catégories :

Un service adapté à une personne non familière au système de la métropole

Quelles informations à procurer à un nouvel arrivant selon sa situation et ses attentes ? Quelles sont les possibilités TC de la Métropole pour son quotidien ? Le plan du réseau est-il intéressant et suffisant ? Quel « kit virtuel de bienvenue » adéquat sa situation ? Existe-il un service spécifique adapté à sa situation?

Encadrement et interaction

La possibilité de garder le contact avec le client qui veut s’exprimer grâce aux nouvelles technologies, ouvre de nouvelles formes de dialogues plus spontanées et plus directes. Pourquoi le monde des transports en est encore absent ? Une relation plus étroite peut s’installer entre l’exploitant et son client. La GRC (Gestion Relation Client) ou (CRM Customer Relationship Management) peut-elle s’appliquer aux transports collectifs ? Il faut donc aider à la mise en œuvre des comités de lignes réclamés par les acteurs des transports régionaux. Créer un outil simple, direct et convivial capable de recueillir les avis, les conseils, les réclamations, les félicitations, etc. des voyageurs afin d’améliorer le service rendu, tout en connaissant mieux le client, en particulier ses demandes de déplacement, ses besoins en information (multimodale).

Contraintes temporelles et spatiales

Ce sont des services d’aide à la mobilité liés à un motif de déplacement : Flâner : proposer par exemple une ballade urbaine ou un parcours culturel : Lille 2004, une course plaisir, une rencontre tribale, etc., en proposant les transports collectifs ; Apprendre : Comparer en équivalent polluant la consommation pour se rendre d’un point A à un point B de la Métropole, en automobile, en TC, aux heures de pointe, etc. ; Y aller : Proposer en temps réel le meilleur moyen de se rendre tout de suite à un endroit donné comme à une manifestation incontournable. Pour les services personnalisés, l’idée proposée ici est de mettre à disposition (services gratuits et payants) des assistants personnels (PDA) auprès de 100 à 200 (peut être plus) ou d’autres dispositifs communs qui pourraient être réservés aux abonnés des transports collectifs.

En général, un individu peut se trouver dans une situation théorique du choix modal, c’est-à-dire qu’il est décidé d’avance sur sa destination et qu’il est face à un choix d’un ou de plusieurs modes de transport, parmi différentes options possibles. Le comportement de mobilité peut également dépendre de la situation d’opportunité modale c’est-à-dire qu’un individu oriente son programme d’activité en fonction de la disponibilité exceptionnelle d’un certain moyen de transport. Dans ce cas, c’est le choix modal qui détermine la planification éventuelle de l’enchaînement des différentes activités. D’un autre côté, il est possible qu’un individu privilégie un certain mode de déplacement, ce qui peut influencer sur le choix de ses lieux d’activités. Dans ce cas, le comportement de mobilité de l’individu dépend du choix modal, qui est déterminé avant le choix de l’itinéraire et même avant le choix de la destination.

Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE I. Le Transport Multimodal pour la mobilité urbaine: vers des Systèmes d’Information distribués
I.1 Introduction
I.2 La mobilité urbaine
I.2.1 Le comportement de mobilité
I.2.2 Choix et contraintes des pratiques modales
I.2.3 La nouvelle ère de l’information d’aide à la mobilité urbaine
I.3 Le Transport Multimodal
I.3.1 Définitions
I.3.2 Les réseaux de Transport public Multimodal
I.3.3 Les problèmes du Transport Multimodal
I.4 Les Systèmes d’Information de Transport Multimodal
I.4.1 Les systèmes existants
I.4.2 Intégration de l’information
I.5 Les pôles de compétitivités
I.5.1 Le projet « I-Trans » de pôle de compétitivité du Nord Pas-de-Calais
I.5.2 Le projet VIATIC du I-TRANS
I.6 Conclusion
CHAPITRE II. Systèmes multi-agents et optimisation dans le domaine du Transport : vers une architecture distribuée à base d’agents optimisateurs
II.1 Introduction
II.2 Les Systèmes Multi-Agents et les méthodes d’optimisation : pourquoi une telle alliance?
II.3 Les Systèmes Multi-Agents (SMA)
II.3.1 Agent : Définitions et particularités
II.3.2 Les Systèmes Multi-Agents
II.3.3 Systèmes d’information et agents logiciels
II.4 Les SMA dans le domaine du Transport
II.5 Optimisation
II.5.1 Définitions
II.5.2 Classification des problèmes d’optimisation
II.5.3 L’optimisation multiobjectif
II.5.4 La dominance
II.5.5 La ε − dominance
II.5.6 Les méthodes de résolution des problèmes d’optimisation multiobjectif
II.5.7 Les métaheuristiques
II.6 Les algorithmes évolutionnaires dans le domaine du transport
II.7 Vers une architecture distribuée à base d’agents optimisateurs
II.8 Conclusion
CHAPITRE III. Approche proposée d’optimisation distribuée de recherche et de compositions des services multi-sources au profit des clients de Transport
III.1 Introduction
III.2 Formulation du problème
III.3 Architecture multi-agents proposée
III.3.1 Les bases de données locales
III.3.2 Comportements des agents dans le système
III.4 Approches et algorithmes d’optimisation proposés
III.4.1 Elaboration des PDRIs des agents ACI
III.4.2 Optimisation et Composition des flux de services par une approche évolutionnaire : calcul des PDRDs
III.5 Modèle d’archivage dynamique des données (MADD)
III.5.1 Classification des données et archivage
III.5.2 Fonctionnement
III.6 Conclusion
CHAPITRE IV. Protocole de négociation entre agents et conception d’une ontologie de transport
IV.1 Introduction
IV.2 Situation de perturbation
IV.3 La négociation : la forme d’interaction adoptée
IV.3.1 Structure de base
IV.3.2 Mécanismes de négociation
IV.3.3 Modèles de négociation
IV.4 Le protocole de négociation proposé
IV.4.1 L’initiateur
IV.4.2 Les participants
IV.4.3 Le protocole de négociation proposé
IV.5 Réattribution des services
IV.5.1 Algorithme de Reconstruction Dynamique des Chemins des Agents ACI (ARDyCA)
IV.5.2 L’algorithme ARDyCA
IV.6 Conception d’une ontologie de Transport
IV.6.1 Définition
IV.6.2 L’apport d’un support ontologique pour les processus de négociation
IV.6.3 Travaux antérieurs
IV.7 Une ontologie flexible pour le Transport
IV.7.1 Niveaux d’ontologies
IV.7.2 Les prédicats
IV.7.3 Les termes
IV.7.4 Utilisation des ontologies
IV.8 Conclusion
CHAPITRE V. simulations et Résultats
V.1 Introduction
V.2 Choix de la plateforme multi-agent
V.3 Outils et paramétrages
V.4 Justification du choix du paradigme Agent Mobile et son efficacité dans le SITM
V.4.1 Frais de transmission de données : un modèle pseudo-formel
V.4.2 Résultats de simulation
V.5 L’apport du Modèle d’Archivage Dynamique des Données (MADD) dans le SITM
V.6 L’approche évolutionnaire : choix de la meilleure solution
V.7 Exemple détaillé de mise en œuvre du processus de négociation
V.8 Conclusion
Conclusion GENERALE

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