Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Approche multi-agent de couplage de modèles pour la modélisation des systèmes complexes spatiaux: application à l'aménagement de l'espace urbain (ville de Métouia)
Directeur de thèse:
Jean-Daniel ZUCKER (UMMISCO)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
1. Contexte du projet
Dans le cadre d’un programme futur d’aménagement duterritoire, la ville de Metouia (Tunisie)
souhaiterait réaliser une étude expérimentant différents scénarios d’urbanisme qui prend en
compte les aspects suivants :
•La nouvelle démographie de la ville (augmentation du nombre d'habitants, densité de
chaque zone de la ville, le retour des retraités à leur ville d'origine, migration des
habitants des régions proches, départ de certains autres, etc…)
•Les éventuelles extensions urbaines de la ville pour répondre aux besoins de logements
(les nouvelles dimensions de chaque zone de la ville, la mobilité résidentielle des
habitants, les réaménagements de certaines zones telles que la zone maritime, l’oasis,
etc…)
•Les nouveaux grands projets industriels et économiques prévus pour la ville (ajout d'une
nouvelle zone industrielle, ré-exploitation agricole de l’oasis en partie abandonné,
exploitation des eaux géothermiques, etc…)
•La nouvelle mobilité générée au sein de la ville suite aux dynamismes provoqués par les
projets précitésLa nouvelle infrastructure de la ville (infrastructure routière, projet
d'autoroute Sfax- Gabès, réseaux d’électricité, réseaux hydrauliques, réseaux
téléphoniques, etc…)
Dans ce contexte, le laboratoire LI3 souhaiterait mettre en place un prototype de simulateur qui
permettrait la réalisation des scénarios d’aménagement demandés. Ce travail sera réalisé en
collaboration avec une équipe de géomaticiens impliqués dans la politique d’aménagement de
la ville de Metouia.
Pléthore de modèles existent et couvrent les problèmes d’urbanisme soulevés par la ville de
Metouia, nous pouvons en citer : SimBogota [QUI, 2007], MIRO [MAR, 2006], modèles à
équations stochastiques et différentielles en démographie [ALL&alt, 1999 ; El Ghordaf J.,2006].
Chacun de ces modèles aborde une partie de la problématique sans répondre à l’ensemble des
besoins en termes de modélisation-simulation pour ce projet d’aménagement. Une première
solution serait de concevoir et de développer un nouveau modèle et un nouveau simulateur
représentatif du système complexe qu’est la ville de Metouia. Mais nous préférons, dans le
cadre de ce projet, utiliser une idée peu usitée qui consiste à coupler des modèles existants,
capitalisés au fil des années au sein des unités UMMISCO et LI3.
2. Problématique et objectifs du projet
Ainsi, cette thèse vise à proposer un modèle et un simulateur reproduisant les dynamiques
urbaines du système complexe qu’est la ville de Metouia. Mais au delà de ce cadre applicatif,
nous cherchons à proposer une approche : (i) pour la modélisation des systèmes complexes ;
et (ii) par l’utilisation des techniques de modélisation des systèmes complexes, notamment le
paradigme agent.
De ce fait, notre problématique relève de la modélisation des systèmes complexes du fait du
résultat final recherché qui sera un métamodèle composé d’un ensemble de sous-modèles tous
liés entre eux et qui développent un grand nombre d’interactions à différents niveaux et à
différentes échelles.
Nous cherchons à travers cette approche à externaliser en quelque sorte une partie de la
complexité des systèmes à modéliser en injectant les résultats d’une modélisation dans une
autre. Nous avons donc adopté le couplage de modèles pour simplifier en interne la question de
modélisation de différentes dynamiques à différentes échelles (dynamique démographique,
dynamique du mode d’occupation du sol, dynamique socio-économique).
L’originalité de ce projet se situe dans la proposition de techniques de modélisation par
couplage de modèles hétérogènes (dans leur nature, et dans leurs niveaux d’échelles d’espace
et de temps). L’enjeu de ce travail se situe dans la réutilisation, in extenso, de modèles
capitalisés dans la littérature, validés dans le cadre de recherches antérieures, pour une
production, plus facile, de nouveaux modèles et simulateurs répondant à une question
scientifique. Cette démarche prolonge les approchesactuelles qui se résument, le plus souvent,
par le développement « on scratch » de modèles et simulateurs par inspiration et non par
réutilisation de l’existant.
Pour mener à bien ce projet, nous pourrons tirer profit des recherches du domaine comme
DEVS [Baa, 2007] ou HLA [HLA, 2000] en vue de proposer à la fois des outils
méthodologiques, conceptuels et logiciels, si possible utilisable par des thématiciens, qui
favorisent la modélisation par couplage de systèmescomplexes. L’instrumentation ainsi créée
sera éprouvée dans le cadre d’une application thématique visant à faire une étude
démographique, socio-économique et d’aménagement duterritoire pour l’agglomération de
Metouia. Ce cas d’étude présente de multiples avantages : (i) il fait suite à une demande
identifiée de la municipalité si bien qu’une équipede thématiciens géographes s’investiront dans
ce projet ; (ii) la question thématique est clairement définie ;
Doctorant.e: Hassoumi Ines