Gestion de trafic

Cette thématique s’articule autour de la proposition et l’analyse de techniques d’optimisation dans différents processus au cœur du système ferroviaire, pour en rechercher l’augmentation d’efficacité. Notamment, la majeure partie des recherches visent l’exploitation de la capacité des infrastructures et l’amélioration du niveau de service.

Dans cette thématique de recherche, nous traitons, par exemple, les problèmes suivants : la saturation d’un réseau ferroviaire, la gestion opérationnelle du trafic, la génération de grille horaires et la définition de profils de conduite économes en énergie. Les technologies traditionnelles ainsi que les dernières tendances de modernisation du système ferroviaire (e.g., canton mobile, conduite automatique) sont considérées dans les travaux de recherche.

Les techniques proposées pour résoudre ces problèmes relèvent de la recherche opérationnelle et de l’intelligence artificielle.

Ces recherches sont réalisées dans le cadre du développement de la plateforme RECIFE (REcherche sur la Capacité des Infrastructure FErroviaires). Cette plateforme a été développée à partir des années 1990 et est en constante évolution pour répondre aux besoins du secteur.

La plateforme RECIFE inclut une collection de cas d’étude et intègre des outils de simulation et d’optimisation à des instruments d’analyse et d’interface homme-machine.

Plusieurs spécificités de cette plateforme permettent de la distinguer de la plupart des outils utilisés dans la communauté scientifique.

Modèle microscopique d’infrastructures et mouvements des trains

Dans RECIFE, la modélisation du système ferroviaire est basée sur l’observation microscopique de ses caractéristiques et de son fonctionnement. La presque totalité des approches proposées et des études effectuées considèrent une telle modélisation.

Cela implique un effort considérable de traitement des données et un impératif d’efficacité des algorithmes qui doivent être capables de traiter ces grandes quantités de données.

En contrepartie de ces défis, les solutions fournies par les algorithmes peuvent exploiter entièrement la capacité réelle du système et peuvent être directement déployées.

Intégration de simulation et optimisation

Dans RECIFE, les algorithmes proposés et développés par l’équipe du laboratoire ESTAS sont régulièrement mis en interface avec des simulateurs microscopiques de trafic ferroviaire, pour en étudier les comportement et performance en faisant abstraction des hypothèses de modélisation posées. Notamment, dans les études, la simulation remplace la réalité, en permettant des expérimentations se rapprochant au maximum d’un effectif déploiement.

Des exemples d’applications dans ce sens sont les travaux effectués dans le cadre des projets SIGIFRET et ONTIME. Dans ces deux projets, l’objet d’étude est la gestion opérationnelle du trafic ferroviarie. Dans SIGIFRET, l’algorithme d’optimisation RECIFE-MILP a été connecté au simulateur Opentrack. Dans ONTIME, il a été inclus dans une boucle fermée avec le simulateur Hermes.

Dans une application récente, une approche d’auto-organisation du trafic est incluse dans une boucle fermée avec le simulateur Opentrack, après avoir agrémenté ce dernier d’une simulation microscopique du flux des passagers. Cette application est développée dans le cadre du projet SORTEDMOBILITY.

Cohérence de modélisation

Dans RECIFE, le processus de création du plan de transport est considéré dans son entièreté, en prenant en compte plusieurs problèmes qui émergent à différent moment.

Ces problèmes sont traités en proposant des modélisations proches, pour que les décisions prises soient cohérentes aux différents niveaux et pour exploiter la fertilisation croisée des connaissances.

Quand cela est possible, plusieurs problèmes traditionnellement traités séparément dans la littérature sont résolus conjointement pour améliorer les performances globales du système. Par exemple, la résolution conjointe des problèmes de planification de ligne et de grille horaire a été étudié avec succès.

Projets en cours

Projets terminés