Smart-Parking : Integration et gestion de données par modélisation et simulation à l'aide d'objets connectés suivant le formalisme DEVS


Ce travail concerne la gestion de la mobilité et de la fluidité des échanges en zone urbaine dense (centreville), via l'utilisation d'objets connectés et l'intégration de données hétérogènes à l'aide de la modélisation et la simulation DEVS (Discrete Event System specification). Il s'agit de définir la disponibilité des stationnements dans une zone donnée en temps réel afin d'apporter une aide à la décision en matière de stationnement et donc permettre d'arbitrer les choix de circulation dans l'optique de réduire les encombrements et d'optimiser les échanges. Notre but est d'interconnecter des zones de stationnement (parkings gérés, parkings non organisés, rues) et de fournir la disponibilité sur des applications smartphone et de transférer de manière bidirectionnelle les données entre les smartphones et le GPS des véhicules. Nous devons définir les matériels nécessaires à l'intégration, les logiciels à mettre en oeuvre pour permettre les échanges de données mais aussi agir sur les transferts de données, sur les protocoles et les conflits liés à la synchronisation des données afin de pouvoir aller jusqu'au paiement via les smartphones, mais à terme, intégrer d'autres données permettant d'arbitrer et d'affiner les choix de circulation et de stationnement tels que les horaires des bateaux, des trains, etc. À ce stade nous pourrons ajouter une couche d'intelligence artificielle capable de proposer des choix et de favoriser la réduction de la circulation des véhicules dans la zone urbaine 8 à 74 % des problèmes de circulations sont dus aux personnes qui cherchent une place de parking. Nous proposons de développer une application Smart-Parking afin de permettre l'intégration et gestion de données par modélisation et simulation à l'aide d'objets connectés suivant le formalisme DEVS (Discrete EVent System specification) introduit par le Prof. Zeigler en 1976 (Zeigler, 1976 ; Zeigler & al., 2000). Cette présentation décrit un projet en cours concernant le développement d'une application permettant la gestion intelligente de places de parking dans la ville de Bastia (Haute- Corse). Ce projet est validé en association avec la Mairie de Bastia puisque les deux rues principales de la ville seront équipées de capteurs de présences/absences de voitures sur les stationnements de ces rues. Ces capteurs permettront de recueillir des données qui seront exploitées par l'application intelligente en cours de développement. Cette application d'aide à la décision reposera sur l'utilisation des MDPs (Markov Decision Process) (Bellman, 1957 ; Sutton & al., 1999 ; Howard,1960) couplés à des technologies d'apprentissage telles que les algorithmes de Q-learning (Christopher & al.,1992) et de Deep-Learning (Schmidhuber, 2015). Le formalisme DEVS est utilisé pour : - Intégrer les différentes technologies grâce à une modélisation permettant de gérer l'abstraction des données (Santucci & al., 2016 ; Zeigler, 2016 ;Kessler & al.,2017 ; Jong & al. ; Parr, 1998) - Développer des Experimental Replay nécessaires à l'application des algorithmes d'apprentissages comme le Qlearning et à la mise en ouvre du Deep-learning. Pour cela nous exploiterons l'efficacité du formalisme SES (System Entity Structure) (Zeigler & al., 2013) couplé à la notion d'Experimental Frame (Zeigler & al., 2000). - Enfin les aspects temporels inhérents à ce type d'application ne peuvent pas être traités par les algorithmes d'apprentissage classiques comme le Q-learning ou le deep-Learning. La puissance reconnue du formalisme DEVS à pouvoir traiter des événements synchrones et asynchrones permettra d'introduite les aspects temporels dans les différents algorithmes d'apprentissage. Le plan de la présentation est le suivant : dans la partie 2, nous évoquerons l'intérêt d'un tel projet. Dans la partie 3, nous présenterons un état de l'art des différents outils et systèmes permettant la gestion de parking. La partie 4 sera consacrée à la présentation de l'approche envisagée tandis que la dernière partie mettra en évidence les travaux à développer dans le futur.