Projet de recherche doctoral numero :4014

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