Réalisation d'une plate-forme expérimentale pour l'élaboration de pilotages automatiques flous d'une rame de métro en similation à partir de données objectives et subjectives
Institution:
ValenciennesDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Since the pioneer works achieved by ZADEH and MAMDANI about fuzzy control, this one has been industrially applied in various domains such as transportation. Besides, since 1987, the Sendai subway (Japan) is automatically driven by a fuzzy control algorithm. Thus, the works set out in this report and carried out in collaboration with RATP, intend to evaluate the feasibility of a subway train fuzzy controller. Many aspects of driving are considered in the controller we intend to design, particulary passengers’comfort and energy saving. For that, an experimental platform reproducing the real system is achieved. Different experiments are performed by thirty-two subjects carrying out three tasks (speed traceability, stopping and driving) over three interstations, fictious and actual. From collected data, the problem consists in determining the best subjects, named experts, in the light of five criteria (running time, target speed traceability, stopping accuracy, comfort, energy consumption) for each task and interstation. Three ways are proposed. The former is a fuzzy method, the latter are multicriteria ones. Their results are then synthesized to determine experts. Then data related to each of the experts are treated via TAKAGI & SUGENO fuzzy identification algorithm to fit the different parameters of two kinds of fuzzy controllers : “single” and “double”. An evaluation of these controllers is given by comparing their results to those obtained through other approaches (classical and fuzzy ones). This report ends by a conclusion about the contribution of such fuzzy controllers in automatic subway train driving and introduces the different prospects of this feasibility study.
Abstract FR:
Depuis les premiers travaux de Zadeh et Mamdani sur la commande floue, celle-ci a été appliquée industriellement dans divers domaines dont celui des transports. En effet, depuis 1987, le métro de Sendai (japon) est piloté automatiquement par un algorithme flou. Aussi, le travail présenté dans ce mémoire, et effectue en collaboration avec la RATP, propose une étude de faisabilité d'une commande floue de rame de métro. Plusieurs aspects de la conduite sont pris en compte dans la commande envisagée, en particulier le confort des passagers et la consommation d'énergie. A cette fin, une plate-forme expérimentale reproduisant le système physique est réalisée. Différentes manipulations sont exécutées par trente-deux sujets accomplissant trois taches (suivi de vitesse de consigne, arrêt et conduite) sur trois interstations, fictives et réelles. A partir des données recueillies, le problème consiste à déterminer les meilleurs sujets, qualifiés d'experts, à la lumières de cinq critères (temps de parcours, suivi de consigne de vitesse, précision d'arrêt, confort, consommation d'énergie) pour chacune des tâches et chacune des interstations. Trois solutions sont proposées: l'une floue et les deux autres multicritères. La synthèse de leurs résultats est ensuite effectuée afin de déterminer les experts. Les données brutes relatives à chaque expert sont ensuite exploitées par l'algorithme d'identification floue de Takagi & Sugeno pour déterminer les différents paramètres de deux types de régulateurs flous : simple et double. Une évaluation des performances de ceux-ci est donnée en comparaison des résultats obtenus avec d'autres approches (classiques et floues). Ce mémoire se conclut sur l'apport de tels régulateurs flous dans la conduite automatique d'une rame et présente les différentes perspectives de cette étude de faisabilité.