Francisco GARCIA COLLADO

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Batteries

Mon projet fin d'études a été orienté vers l'étude des batteries Li-Ion pour des voitures électriques. J'ai devéloppé pendant les six mois de stage à l'Ecole des Mines de Paris une méthode pour la bonne estimation de l'état de charge des batteries en n'utilisant que la tension et le courant en bornes de la batterie. L'intérêt de trouver un bon approche pour la détermination de l'état de charge est critique pour l'avenir des voitures électriques : on ne peut pas permettre des erreurs dans l'estimation de l'autonomie du véhicule. Il manque aussi trouver des batteries plus puissantes et moins lourdes que celles qu'on utilise pour l'instant.

Estimateurs algébriques

Suite à mon stage de fin d'études passé à l'Ecole des Mines de Paris je me suis intéressé par l'utilisation d'une nouvelle approche pour l'estimation numérique : l'estimation algébrique. Grâce à Brigitte d'Andréa-Novel, Michel Fliess et Hugues Mounier on a publié un papier sur quelques résultats obtenus lors de mon travail. Le papier a été présenté au Colloque GRETSI 2009, Dijon, 08-11/09/2009.

Réseaux neuronnes

En parallèlle avec la suivie des cours du Mastère, j'ai obtenu une bourse pour travailler dans l'équipe Computer Vision Group (CVG) de l'Universidad Politécnica de Madrid. J'ai devéloppé un petit logiciel sur Matlab d'aide à la décission et au contrôle d'un haut-fourneau basé sur les réseaux neuronnes du type SOM (Self-Organizing Map). Le réseau a appris les conditions de fonctionnement les plus repandues et il a été capable de les classifier par lui-même en 3 grandes catégories : bon, régulier et mauvais pour indiquer à l'opérateur la marche de l'haut-fourneau. Les résultats lors des expériences réalisées avec des données réelles ont été publiés dans The Iron and Steel Institute of Japan.

Plannification et génération de trajectoires en utilisant l'Algorithme A*

L'algorithme A* calcule le chemin le plus court libre d'obstacles reliant deux points quelconques. C'est un algorithme complet: en cas d'exister une solution, il le trouvera toujours. En plus, il est optimal, l'exploration de l'espace de solutions est la plus reduite possible. Références : Web sur l'algorithme A*

Génération automatique de trajectoires à base de raccords par arcs de clothoïdes

Clothoïdes

Clothoïde

* Les clothoïdes sont utilisées dans le traçage des routes et chemins de fer dû à leurs propriétés :

  1. Elles servent à raccorder deux droites ou une droite et un cercle. Elles sont des éléments auxiliaires dans les traces.
  2. Leur courbure varie linéairement avec l'abcisse curviligne. Un conducteur tournant le volant a vitesse constante décrirait une clothoïde.
  3. On évite les changements brusques dans l'accélération latérale en utilisant une clothoïde pour faire tourner une route.

* Le calcul des clothoïdes est nécessaire pour le dessin et construction des circuits de simmulation. On a programmé un outil Matlab pour calculer automatiquement les raccords par clothoïdes symétriques :

Raccord par des arcs symétriques de clothoïde

Bibliographie:

  • Khosla, D.: « Accurate estimation of forward path geometry using two-clothoid road model ». Dans : IV’2002 : IEEE Intelligent Vehicle Symposium, Pts 1 and 2, Proceedings, pp. 154–159. ISBN 0-7803-7346-4, 2003. IEEE Intelligent Vehicle Symposium, Versailles, France, Jun 17-21, 2002.
  • Kostov, Vladimir et Degtiariova-Kostova, Elena: « Some properties of clothoids ». Rapport technique 2752, INRIA, 1995.
  • ——: « An arc spline approximation to a clothoid ». Journal of Computational and Applied Mathematics, 2004, 170, p. 59–77. doi : 10.1016/j.cam.2003.12.038. www.elsevier.com/locate/cam
  • ——: « A note on finding clothoids ». Journal of Computational and Applied Mathematics, 2004, 170, p. 433–453. doi : 10.1016/j.cam.2003.12.047. www.elsevier.com/locate/cam
  • ——: « Blending two parametric curves ». Computer-Aided Design, 2009, 41(6), pp. 423–431. ISSN 0010-4485. doi : 10.1016/j.cad.2009.02.006.

http://www.sciencedirect.com/science/article/B6TYR-4VPM5GG-1/2/189bc5b0ee1ff649b0bf503b97a45bcb

  • ——: « A controlled clothoid spline ». Computers & Graphics, 2005, 29, p. 353–363. doi : 10.1016/j.cag.2005.03.008. www.elsevier.com/locate/cag

A controlled clothoid spline.pdf

Algorithme de génération de raccords


1. Distinguer si le raccord sera par clothoïdes/segment exclusivement ou par clothoïdes + segment.
2. Calculer le point d’intersection entre les deux lignes. Il faut distinguer le cas de pente égale à 90°.
3. Calculer les nouveaux points de tangence pour que la clothoïde soit symétrique.
4. Placer le point P1 (origine du raccord) à l’origine.
5. Roter par rapport à l’origine jusqu’à avoir une pente nulle pour le point P1.
6. Calculer l’angle de tangence α au milieu du raccord.
7. Calculer l’abscisse curviligne t nécessaire.
8. Calculer le paramètre de la clothoïde a selon la position relative du point P2.
9. Calculer les deux arcs de clothoïde par symétrie.
10. Défaire la rotation et la translation.
11. Ajouter le segment droit nécessaire pour relier la clothoïde et les points originaux.


Carrefours

Grâce à la génération des raccords on peut construire des carrefours quelque soit la géométrie.
Carrefour en "+"Carrefour en "Y"

Algorithme de génération automatique de carrefours


1. Récupérer les données du fichier XML.
2. Calculer tous les arcs et les placer dans une liste.
3. Diviser en deux les arcs contenant une clothoïde + un segment et actualiser la liste d’arcs.
4. Ajouter à la liste de points ceux qui résultent de la division des arcs.
5. Supprimer les éventuels arcs répétés de la liste d’arcs.
6. Supprimer les éventuels points répétés de la liste de points.
7. Créer les fichiers de sortie contenants les arcs et les points.


Simulateur de traffic dans un carrefour

Je suis en train de devélopper un simulateur de traffic dans un carrefour pour l'essai des algorithmes permettant de le traverser au plus haut débit possible avec aucun risque de collision. Le but de ce projet est d'obtenir un algorithme fiable, rapide et facile pour le passage des carrefours. Il doit améliorer les performances atteintes avec les approches classiques: feux adaptatives, signalisation, logique floue, réseaux de neurones, etc.

Capture d'écran du simulateur

Prix ISA Espagne 2010

Les travaux sur le simulateur de traffic dans un carrefour devéloppés pendant mons stage au sein de l'équipe IMARA ont remporté le Prix ISA Espagne 2010 pour étudiants BAC+5, ce qui reconnaît les efforts pour améliorer la securité routière et l'intérêt du projet de recherche.

Bibliographie

  • Dresner, Kurt et Stone, Peter: « Multiagent Traffic Management : A Reservation-Based Intersection Control Mechanism ». Dans : The Third International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS 04), pp. 530–537. New York, USA, 2004.
  • ——: « Multiagent Traffic Management : An Improved Intersection Control Mechanism ». Dans : The Fourth International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS 05), pp. 471–477. Utrecht, The Netherlands, 2005.
  • ——: « Turning the corner : Improved intersection control for autonomous vehicles ». Dans : 2005 IEEE Intelligent Vehicles Symposium Proceedings, pp. 423–428. Las Vegas, Nevada, 2005.
  • Autonomous Intersection Management ». Dans : The Fourth Workshop on Agents in Traffic and Transportation (ATT 06), pp. 1263–1268. Hyderabad, India, 2006.

http://www.cs.utexas.edu/~kdresner/aim/

  • ——: « Multiagent Traffic Management : Opportunities for Multiagent Learning ». Dans : K. Tuyls et al (Réd.), LAMAS 2005, Lecture Notes In Artificial Intelligence. Springer Verlag, Berlin, 2006. http://www.cs.utexas.edu/~kdresner/aim/
  • ——: « Sharing the Road : Autonomous Vehicles Meet Human Drivers ». Dans : The Twentieth International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 07), pp. 17–25. Hakodate, Japan, 2007. http://www.cs.utexas.edu/~kdresner/aim/
  • ——: « Mitigating Catastrophic Failure at Intersections of Autonomous Vehicles ». Dans : The Fifth Workshop on Agents in Traffic and Transportation Multiagent Systems (ATT 08), pp. 78–85. Estoril, Portugal, 2008. http://www.cs.utexas.edu/~kdresner/aim/

A Multiagent Approach to Autonomous Intersection Management

Publications

  • Francisco de Asis Garcia Collado, Brigitte d'Andréa-Novel, Michel Fliess et Hugues Mounier, Analyse fréquentielle des estimateurs algébriques. XXII Colloque GRETSI, Dijon 2009.

Analyse fréquentielle des estimateurs algébriques
Site web : http://hal.inria.fr/inria-00394972/fr/

  • F. A. García, P. Campoy, J. Mochón, I. Ruiz-Bustinza, L. F. Verdeja, R. Martín D., A New “User-Friendly” Blast Furnace Advisory Control System Using a Neural Network Temperature Profile Classifier. ISIJ Int. Vol. 50 (2010), No. 5, pp 730-737.

a_new_user-friendly_blast_furnace_advisory_control_system.pdf
Site web : http://www.jstage.jst.go.jp/browse/isijinternational/50/5/_contents

 
users/franciscogarciacollado.txt · Last modified: 2011/05/27 00:00 by Francisco Garcia Collado
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