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IPAPE

Tandela Danny

Système multi-agents d’optimisation du trafic ferroviaire (TGV et LGV) entre Tours et Paris

2013

Direction : Mindjid Maïzia

Financement : Doctorant

La desserte ferroviaire de Tours et de Saint-Pierre-des-corps par le TGV (Train à grande vitesse) pourrait être pénalisée par la mise en service de la LGV (Ligne à grande vitesse) Paris-Tours en 2017. Les promoteurs de la LGV Paris-Bordeaux qui se sont engagés sur six liaisons quotidiennes en 2h05 min. doivent prendre en compte les lignes pré-existantes dont le TGV.

Six sillons seraient disponibles et cela pourrait se faire au détriment de la desserte de Tours en TGV. Certains sillons étant supprimés au profit de Bordeaux. Le nombre de TGV quotidiens à destination de Tours et Saint-Pierre-des-Corps (16 dans chaque sens aujourd’hui) serait alors intact. La direction régionale de RFF (Réseau ferré de France) indique pourtant qu’il existe des solutions techniques pour optimiser le nombre de sillons.

Cette thèse de doctorat a pour objectif l’optimisation du nombre de sillons journalier de la future ligne LGV entre Tours et Paris. En prenant en compte d’une part différents critères, comme le nombre de créneaux horaires par jour, la sécurité, l’énergie, etc... et d’autre part, le graphe du réseau ferroviaire (théorie des graphes) une optimisation du trafic quotidien des lignes TGV et LGV par un système multi-agents sera entreprise (Franck H., Dangelmaier W., Szegunes et Lessing H.) « Multi Agent System for transportation management », Heinz-Nixorf-Institut, university of Paderborn). L’approche multi-agent (SMA) peut être une solution possible aux problèmes de circulation tout en répondant à tous les critères nécessaires. Par ailleurs, un SMA se compose en général de plusieurs agents pouvant travailler en coopération au sein d’un environnement unique, vers un objectif universel : optimisation du nombre de sillons dans notre cas (Coleanu I., Comnac V., « Multi Agent System : traffic control application », 2011). Un SMA spécifique à la gestion du trafic ferroviaire peut comprendre différents agents spécialisés. Lorsqu’il est appliqué au problème de la circulation, certains agents fournissent les capacités de calcul des intersections spcifiques, tandis que d’autres surveillent l’environnement global ainsi que la coordination des actions entre les intersections. La coordination entre les agents est essentielle pour le maintien d’un équilibre entre les évènements optimisés au niveau local comme global. Les SMA visent aussi à résoudre le problème de routage. Les applications des méthodes SMA peuvent être classées en trois catégories : 1 - Conception de systèmes informatiques complexes distribués 2 - Technologie pour le développement de systèmes virtuels 3 - Modèle de systèmes complexes immobiliers

Le but ultime de ce projet de thèse réside dans le développement d’une interface expérimentale de gestion optimisée du trafic quotidien ferroviaire des lignes TGV et LGV entre Paris et Tours. Cette thèse a pour ambition l’intégration de considérations sécuritaire et énergétique (Tandela D. et Serrhini K., 2011) dans le modèle d’optimisation des sillons journalier par un SMA.