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  Modélisation thermodynamique du trafic routier
  Mada-Hary, volume 13, 2023, pp. 107-120

  Auteurs : Ratsimbanirina F.G.M.C., Rambinintsoa T., Andriamasinandriatsilefy, Ratsimbanirina G.R., Mampionona H.

  Auteur correspondant : Ratsimbanirina F.G.M.C. (fanjaml@yahoo.fr)

  Mots clés : SYSTEMES DE TRANSPORT/SYSTEMES THERMODYNAMIQUES/ENTROPIE/DISENTROPIE
  
  

  [ FR ] Le trafic routier entraine de nombreux effets néfastes, dont la pollution, l’insécurité et la congestion.
  La plupart de méthodes développées pour la régulation du trafic urbain au niveau des carrefours cherche à réduire les temps d’attente et les longueurs des files d’attente. Ces méthodes se fixent principalement comme objectif l’optimisation des cycles de feu sur un horizon fini.
  La régulation du trafic dans un carrefour à feux concerne en général deux objectifs distincts : la fluidification ou la résorption de congestion. Dans le premier cas, on évite de se retrouver dans une situation de trafic très dense en essayant d’ajuster les durées de commutations des feux en fonction de la demande d’affluence au carrefour : c’est une action a priori. Dans le second cas, on est confronté à un trafic saturé (état de congestion). Dans ce cas, il faudra agir a posteriori.
  Les approches les plus utilisées dans la modélisation des systèmes de transport sont l’approche de la mécanique des fluides, la théorie de files d’attente, les réseaux de Petri, l’intelligence artificielle, les Systèmes de Transport Intelligent (STI), la conduite coopérative, etc. Ces approches ont été largement utilisées afin de développer de nombreuses stratégies de contrôle pour les feux de circulation.
  Par contre, elles sont souvent confrontées à la complexité des systèmes de transport due à leurs structures très maillées et au nombre élevé d’acteurs qui y participent. En effet, si le réseau étudié est de grande taille, l’utilisation de ces méthodes trouve rapidement ses limites.
  L’idée fondamentale de l’approche proposée dans cet article est de faire le lien entre la thermodynamique et les systèmes des carrefours signalisés. En effet, le flux de véhicules peut être vu comme étant l’énergie fournie aux carrefours. Les feux peuvent alors être considérés comme des vannes dissipant cette énergie sur un réseau.

  [ EN ] Road traffic has many negative effects, including pollution, insecurity and congestion.
  Most of the methods developed for urban traffic regulation at intersections seek to reduce waiting times and queue lengths. These methods mainly aim to optimize fire cycles over a finite horizon.
  Traffic regulation in a traffic light intersection generally concerns two distinct objectives : the fluidification or the reduction of congestion. In the first case, we avoid finding ourselves in a situation of very dense traffic by trying to adjust the duration of switching lights according to the demand for traffic at the intersection : this is an a priori action. In the second case, we are faced with saturated traffic (state of congestion). In this case, it will be necessary to act a posteriori.
  The approaches most used in the modeling of transport systems are the approach of fluid mechanics, queuing theory, Petri nets, artificial intelligence, Intelligent Transport Systems (ITS), cooperative driving, etc. These approaches have been widely used to develop many control strategies for traffic lights.
  On the other hand, they are often confronted with the complexity of transport systems due to their highly networked structures and the large number of actors involved. Indeed, if the studied network is large, the use of these methods quickly finds its limits.
  The fundamental idea of the approach proposed in this article is to make the link between thermodynamics and the systems of signalized intersections. Indeed, the flow of vehicles can be seen as the energy supplied to crossroads. The lights can then be considered as valves dissipating this energy on a network.

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