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Thèse

Resilience modeling of urban multimodal transport networks

Résumé : En plus de fonctionner proche de leur capacité maximale, les réseaux de transports, et particulièrement ceux urbains, sont soumis à de nombreuses perturbations qui peuvent être d'origine humaine, technique ou naturelle, qui impliquent régulièrement des pertes de performances, des dommages et des coûts de maintenance élevés. Introduite dans les années 70, la notion de résilience caractérise la capacité d'un système à maintenir un niveau de performance acceptable en présence de perturbations. Modéliser et quantifier la résilience multimodale de larges réseaux de transports urbains permettraient de garantir un service de mobilité de qualité aux villes, même en présence de perturbation et d'événements majeurs impactant les réseaux urbains. Les recherches présentées dans cette dissertation sont motivées par le besoin de définir fiablement la résilience des réseaux de transports pour comprendre leurs vulnérabilités. Une telle indication a pour but d'améliorer le fonctionnement des réseaux soumis à des perturbations et d'anticiper leurs pertes de performances en concevant des réseaux de transports plus résilients. Dans l'état de l'art, deux approches majoritaires permettent de quantifier la résilience des réseaux. D'une part, l'approche topologique, basée sur la théorie des graphes, qui caractérise la résilience statique des éléments du réseau, en s'intéressant à la redondance dans le réseau ou encore sa connectivité. D'autre part, l'approche dynamique, qui considèrent les dynamiques de trafic et exploite la théorie du trafic pour quantifier la résilience induite par les usagers du réseau et les performances du réseau de transport. Les mesures de centralités qui ont pour objectif de classer les composants d'un graphe en fonction de leur importance, sont beaucoup utilisées dans l'analyse de la caractérisation de la résilience des réseaux de transport. En les calculant sur un graphe pondéré dynamiquement qui permet de capturer les conditions de trafic et en adaptant leurs formules pour tenir compte de la demande des utilisateurs, nous sommes capable de considérer la topologie du réseau et les dynamiques de trafic dans la caractérisation de la résilience. Pour émuler l'impact de perturbations, nous considérons autant des données simulées que réelles. Une méthodologie de test de résistance, majoritairement étudiée dans les domaines du nucléaire et financier et qui permet simuler les pires scénarios de catastrophes en vue d'analyser l'impact et la réaction du réseau, est développée pour observer le comportement du réseau de transport. Enfin, nous développons une méthodologie, peu coûteuse en temps de calcul, pour optimiser la construction d'un nouveau mode de transport de manière à maximiser le gain de performance et en améliorer sa résilience. Nous proposons aussi un algorithme permettant de développer un système de park-and-ride adapté aux perturbations récurrentes.
Liste complète des métadonnées

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03676593
Contributeur : ABES STAR :  Contact
Soumis le : mardi 24 mai 2022 - 10:31:12
Dernière modification le : vendredi 17 juin 2022 - 13:27:04

Fichier

Henry_PhD_thesis_2021.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03676593, version 1

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Citation

Elise Henry. Resilience modeling of urban multimodal transport networks. Infrastructures de transport. Université de Lyon, 2021. English. ⟨NNT : 2021LYSET012⟩. ⟨tel-03676593⟩

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