Approche biomimétique dans la conception d'un réseau de transport : application à un système de transport cybernétique

• Main Author: Maiorano, Mélina
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2013
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/1227/1/MAIORANO_M%C3%A9lina.pdf; http://espace.etsmtl.ca/1227/2/MAIORANO_M%C3%A9lina%2Dweb.pdf

Dans les noyaux urbains denses, le volume élevé de l'activité humaine et la forte demande en mobilité induite par l’attractivité des centres créent un achalandage accru. L’utilisation dominante des véhicules privés en zone dense comme le centre-ville causent congestion, pollution et dégradation de la qualité de l’environnement urbain. L’implantation d’un système de transport rapide personnalisé (TRP) afin de répondre aux déplacements multiples et réduire l’utilisation de l’automobile est essentiel au développement des centres urbains. Afin d’assurer le succès et la mise en place d’un tel système de transport, le réseau sur lequel il se campe doit présenter une forte résilience afin de permettre la desserte de la zone malgré les fractures aléatoires, et ce, pour un coût avantageux par rapport à la distance totale de la configuration. La présente recherche se base sur l’organisme Physarum polycephalum (P.p.) afin d’obtenir différentes configurations efficientes. Cet organisme est une moisissure visqueuse qui produit des liens entre différentes sources de nourritures trouvées sur un substrat de manière à former un réseau. La zone à l’étude est située au centre-ville de Montréal, couvre une aire de 2,8 km2 et est composée de 12 noeuds. Les lieux à desservir sont identifiés par rapport à l’intensité de l’activité économique, sociale et culturelle où le volume de déplacements est important. La carte produite est mise à l’échelle pour ensuite être transposée aux modèles utilisés. Les expériences en laboratoire et itérations effectuées à partir du modèle biologique et du modèle informatique respectivement, nous donnent une solution optimale pour la configuration d’un réseau avec les caractéristiques suivantes : faible degré de séparation, haute résilience, faible coût par rapport à la distance totale. Les résultats démontrent que plus de 50% du total des échanges possibles sont maintenus lorsque 85% des noeuds du réseau expérimental d'inspiration biologique sont déconnectés, alors que moins de 20% des échanges totaux sont conservés pour les autres solutions communes d'optimisation combinatoire. Cette solution, inspirée du modèle biologique, est utilisée comme guide de référence pour la conception de réseau de TPR afin d’assurer un degré élevé d'efficience et de robustesse.