Sujet de Postdoc
Titre :
Contrôle distribué pour les capsules autonomes
Dates :
2025/11/10 - 2026/09/30
Etudiant :
Encadrant(s) :
Description :
Contexte
Pour relever les défis liés à l'environnement et au changement climatique, il est urgent de développer des
systèmes de transport efficaces et attrayants pour remplacer les voitures par des alternatives respectueuses de
l'environnement. Dans ce contexte, la société Urbanloop SAS développe un système de transport ferroviaire
individuel à la demande qui permet à l'utilisateur de se déplacer d'un point à un autre sans attente, ni
transfert, ni même arrêt intermédiaire. Il se compose de nombreuses capsules circulant de manière autonome
sur des boucles interconnectées.
Après le succès du démonstrateur constitué d'une boucle de 2,2 km permettant la circulation de 10 pods pour
les Jeux Olympiques de Paris 2024, Urbanloop est maintenant confronté à de nouveaux défis pour un
déploiement à l'échelle de la ville. Cette mise à l'échelle nécessite de résoudre les problèmes liés à un grand
nombre de pods, à de multiples boucles interconnectées et à l'interaction avec d'autres utilisateurs. Le projet
de recherche ANR COMMITS vise à relever ces défis.
Objectifs
Dans ce contexte, les objectifs de ce post-doctorat en automatique sont les suivants.
Réseau de capsules : La première étape consiste à concevoir des lois de contrôle distribuées pour permettre
l'insertion d'une capsule initialement à l'arrêt dans la boucle, et à analyser sa performance au sein du réseau
de circulation. Ce contrôle doit prendre en compte toutes les contraintes présentes telles que : l'évitement des
collisions, les limitations de communication et de détection et la gestion des (dés-)insertions. Des stratégies
coopératives basées sur les communications inter-capsules seront étudiées, en s'inspirant des travaux existants
sur le contrôle des véhicules autonomes, comme par exemple [1,2,3,4,5].
Gestion des carrefours : La deuxième étape consiste à relever le défi des intersections, en particulier lorsque
les capsules doivent traverser une ou plusieurs routes (pour les voitures). Dans un scénario où les capsules
peuvent contrôler les feux de circulation, l'objectif est de déterminer une stratégie de commutation optimale
pour les feux de circulation en fonction de l'état du réseau de nacelles, tout en garantissant une conformité
totale avec les normes réglementaires liées aux feux de circulation.
Validations expérimentales : Les lois de contrôle sélectionnées seront d'abord validées par des simulations
numériques et, si possible, mises en oeuvre expérimentalement sur le circuit d'essai de Tomblaine, dans la
banlieue de Nancy.
Pour relever les défis liés à l'environnement et au changement climatique, il est urgent de développer des
systèmes de transport efficaces et attrayants pour remplacer les voitures par des alternatives respectueuses de
l'environnement. Dans ce contexte, la société Urbanloop SAS développe un système de transport ferroviaire
individuel à la demande qui permet à l'utilisateur de se déplacer d'un point à un autre sans attente, ni
transfert, ni même arrêt intermédiaire. Il se compose de nombreuses capsules circulant de manière autonome
sur des boucles interconnectées.
Après le succès du démonstrateur constitué d'une boucle de 2,2 km permettant la circulation de 10 pods pour
les Jeux Olympiques de Paris 2024, Urbanloop est maintenant confronté à de nouveaux défis pour un
déploiement à l'échelle de la ville. Cette mise à l'échelle nécessite de résoudre les problèmes liés à un grand
nombre de pods, à de multiples boucles interconnectées et à l'interaction avec d'autres utilisateurs. Le projet
de recherche ANR COMMITS vise à relever ces défis.
Objectifs
Dans ce contexte, les objectifs de ce post-doctorat en automatique sont les suivants.
Réseau de capsules : La première étape consiste à concevoir des lois de contrôle distribuées pour permettre
l'insertion d'une capsule initialement à l'arrêt dans la boucle, et à analyser sa performance au sein du réseau
de circulation. Ce contrôle doit prendre en compte toutes les contraintes présentes telles que : l'évitement des
collisions, les limitations de communication et de détection et la gestion des (dés-)insertions. Des stratégies
coopératives basées sur les communications inter-capsules seront étudiées, en s'inspirant des travaux existants
sur le contrôle des véhicules autonomes, comme par exemple [1,2,3,4,5].
Gestion des carrefours : La deuxième étape consiste à relever le défi des intersections, en particulier lorsque
les capsules doivent traverser une ou plusieurs routes (pour les voitures). Dans un scénario où les capsules
peuvent contrôler les feux de circulation, l'objectif est de déterminer une stratégie de commutation optimale
pour les feux de circulation en fonction de l'état du réseau de nacelles, tout en garantissant une conformité
totale avec les normes réglementaires liées aux feux de circulation.
Validations expérimentales : Les lois de contrôle sélectionnées seront d'abord validées par des simulations
numériques et, si possible, mises en oeuvre expérimentalement sur le circuit d'essai de Tomblaine, dans la
banlieue de Nancy.
Mots clés :
Automatique, systèmes en réseaux, systèmes interconnectés, véhicule autonome, stabilité
Département(s) :
| Contrôle Identification Diagnostic |
