Thèse de Marc-Olivier Metais : Vers une mobilité plus propre : développer une infrastructure de recharge pour véhicules électriques

Marc-Olivier Metais, Chercheur Doctorant à CentraleSupélec au sein de VEDECOM, soutiendra, le vendredi 31 mars sa thèse intitulée « Vers une mobilité plus propre : développer une infrastructure de recharge pour véhicules électriques ».

L’adoption à grande échelle de la mobilité électrique nécessitera une infrastructure de charge répondant aux nouveaux besoins émanant de ce défi. Actuellement, les infrastructures de recharge pour véhicules électriques sont encore au début de leur développement, notamment à cause du faible nombre de véhicules électriques. Les pouvoirs publics prévoient ainsi un investissement massif dans la filière de la mobilité électrique.

Néanmoins, de nombreuses questions se posent quant au dimensionnement et à l’optimisation de ces infrastructures, à la fois du point de vue opérationnel et économique. Bien que cette optimisation ait fait l’objet de nombreuses études durant ces dix dernières années, des lacunes persistent, notamment en ce qui concerne le panachage de différentes solutions de recharge (normale, accélérée, rapide, piste à induction…) ainsi que sur les aspects économiques et opérationnels. De plus, le rapport de l’usager à la voiture particulière est en forte évolution, et les comportements de recharge des utilisateurs ne sont pas encore bien établis.

L’objectif de cette thèse 

Cette thèse vise à embrasser l’ensemble de ces considérations, pour contribuer au développement d’un outil d’aide à la décision pour les acteurs de la mobilité électrique afin d’optimiser le déploiement de cette nouvelle infrastructure de charge, qui se devra d’être adaptée aux besoins d’utilisateurs habitués à la facilité d’utilisation et de ravitaillement du véhicule thermique individuel.

Méthodologie

La thèse présente une nouvelle méthode permettant d’évaluer, principalement pour des charges à destination, l’intérêt de déployer des stations à certains endroits, ainsi que de choisir celles qui seront les plus adéquates pour ces emplacements.  Cette méthode de déploiement d’infrastructure s’appuie sur une approche multicritères basée sur des données de déplacement des conducteurs. Le but est de permettre un déploiement des stations à grande échelle, coordonné et en adéquation avec les besoins des conducteurs, tout en intégrant les contraintes d’installation et d’exploitation auxquelles font face les opérateurs de ces stations.

Les principaux résultats montrent que le déploiement des stations de charge lentes est prioritaire, de même que l’accès à une solution de charge résidentielle pour un maximum d’utilisateurs. Les stations de charge plus rapides, bien qu’ayant une vraie valeur assurantielle pour les utilisateurs craignant d’être à court de batterie avant de pouvoir se charger, ont surtout une utilité réelle pour des cas bien spécifiques tels que les longs trajets.

Marc-Olivier a réalisé sa thèse en trois ans, sous la direction de Oualid Jouini, Professeur à CentraleSupélec, ainsi que sous la direction de Jaafar Berrada, Directeur du département Nouvelles solutions de services de mobilité et d’énergie partagée chez VEDECOM, et d’ Emilia Suomalainen, Chargée de recherche anciennement chez VEDECOM.

Le jury sera composé de :

  • Oualid JOUINI, Professeur à CentraleSupélec – directeur de thèse
  • Yannick PEREZ, Professeur à CentraleSupélec – co-directeur
  • Hans Auer, Professeur à TU Wien – examinateur
  • Marija JANKOVIC, Professeure à CentraleSupélec – examinatrice
  • Willett KEMPTON, Professeur à University of Delaware – examinateur
  • Olivier MASSOL, Professeur à l’IFP School – examinateur
  • Fabrice CHAUVET, Chef de programme, Dr.(HDR), chez Enedis – rapporteur
  • Mahdi ZARGAYOUNA, Professeur à l’Université Gustave Eiffel – rapporteur
  • Jaâfar BERRADA, Ingénieur de recherche chez VEDECOM – encadrant
  • Emilia SUOMALAINEN, Chargée de recherche anciennement chez VEDECOM – encadrante

 

Vous souhaitez assister à la thèse de Marc-Olivier et découvrir le résultat de ses travaux de recherche ?

Rendez-vous le vendredi 31 mars. La soutenance à lieu à CentraleSupélec, Bâtiment Bouygues, salle sc071 , au 3 rue Joliot Curie, 91190, Gif-Sur-Yvette.

 

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Thèse de Fawaz Salihou : Incitations économiques et non-économiques au report modal vers des solutions de mobilité durable

Fawaz Salihou, Chercheur Doctorant à CentraleSupélec au sein de VEDECOM, soutiendra, le mardi 28 mars sa thèse intitulée « Incitations économiques et non-économiques au report modal vers des solutions de mobilité durable ».

Malgré ses avantages, le transport routier génère des externalités négatives telles que la pollution atmosphérique, la congestion, les accidents de la route et le bruit. Face à l’urgence climatique, ces externalités négatives doivent être réduites en favorisant le report modal de l’autosolisme vers des modes de transport plus durables tels que le covoiturage, les transports publics et les modes actifs.

L’objectif de cette thèse 

Cette thèse examine comment promouvoir le report modal vers des modes de transport plus durables pour les déplacements domicile-travail et l’éducation.

Méthodologie

La thèse est scindée en trois chapitres. Le premier chapitre fait une revue la littérature sur les incitations vers le modal de l’autosolisme vers des solutions de mobilité durable. Il montre qu’il existe deux formes d’incitations (économiques et non économiques) qui, lorsqu’elles sont appliquées isolément, ne peuvent être efficaces que dans certains contextes et présentent des limites. Une combinaison d’incitations est nécessaire pour encourager le modal vers des solutions de mobilité plus durables.

Le deuxième chapitre analyse la combinaison d’incitations économiques, comprenant les subventions aux employeurs (Forfait Mobilité Durable=FMD) et d’incitations non économiques (nudges, la confiance aux autres pour covoiturer) pour encourager le covoiturage pour se rendre au travail ou à l’école en Île-de-France (région métropolitaine de Paris). Nous montrons que les nudges sont plus efficaces chez les individus plus jeunes et plus éduqués et encouragent ces utilisateurs de la mobilité à covoiturer davantage. L’application de nudges isolés semble être plus efficace pour encourager le covoiturage pour les déplacements domicile-travail que la combinaison de nudges avec des subventions employeurs pour la mobilité durable.  Les hommes sont plus susceptibles de faire du covoiturage entre leur domicile et leur lieu de travail ou d’études avec un inconnu que les femmes.

Le chapitre 3 mesure l’intention de choisir des modes de transport plus durables plutôt que l’autosolisme, dans le contexte de moyennes et courtes distances pour les déplacements domicile-travail (ou études) en Île-de-France, sous l’effet d’incitations ou de combinaisons d’incitations. Globalement, les combinaisons d’incitations économiques et non économiques sont plus efficaces que les mêmes incitations appliquées isolément. Cependant, il existe des situations de mobilité (distance) et des profils d’usagers de la mobilité pour lesquels des applications isolées d’incitations sont plus efficaces.

Fawaz a réalisé sa thèse en trois ans, sous la direction de Pascal DA COSTA, Professeur à CentraleSupélec, ainsi que sous la direction de Jaafar BERRADA, Directeur du département Nouvelles solutions de services de mobilité et d’énergie partagée chez VEDECOM.

Le jury sera composé de :

  • Pascal DA COSTA, Professeur et Référent Développement Durable Transitions à CentraleSupélec – directeur de thèse
  • Frédéric LANTZ, Professeur à l’IFP School – rapporteur
  • Philippe QUIRION, Chercheur au CRNS – rapporteur
  • Yves CROZET, Professeur émérite à Science Po Lyon – examinateur
  • Isabelle NICOLAI, Chercheur économie durable à CentraleSupélec – examinatrice
  • Julie BULTEAU, Responsable du Master 2 “Mobilité Durable, Transition et Société” à l’Université de Paris-Saclay – encadrant
  • Rémy LE BOENNEC, Chercheur en économie des transports au CIRED – encadrant

 

Vous souhaitez assister à la thèse de Fawaz et découvrir le résultat de ses travaux de recherche ?

Rendez-vous le mardi 28 mars. La soutenance à lieu au bâtiment Bouygues, CentraleSupélec, salle sc.071, au 3 Rue Joliot Curie, 91190, Gif-sur-Yvette.

 

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Thèse d’Abderrahmane Rebhaoui : utilisation optimale d’acier électrique à grains orientés pour l’amélioration des performances de machines électriques pour chaîne de traction automobile

Abderrahmane Rebhaoui, Chercheur Doctorant de la Faculté de Sciences Appliquées de l’Université d’Artois, au sein de VEDECOM, soutiendra, le lundi 13 mars sa thèse intitulée « Utilisation optimale d’acier électrique à grains orientés pour l’amélioration des performances de machines électriques pour chaîne de traction automobile ».

En raison de la demande croissante de réduction des émissions de CO2, les constructeurs de véhicules électriques sont appelés à améliorer les performances des moteurs de chaînes de traction électrique. Dans ce cadre, le moteur synchrone à flux radial et à aimants permanents (MSAP) s’est généralisé.

L’objectif de cette thèse 

Ce travail de thèse a porté, d’une part, sur l’intégration dans le circuit magnétique statorique d’un matériau à hautes performances, de l’acier électrique à Grains Orientés (GO) et, d’autre part, sur la définition de topologies optimales de circuits magnétiques statoriques exploitant ce matériau.  L’objectif d’intégration de ce matériau non conventionnel pour la conception de machines électriques à flux radial a pour but d’améliorer le rendement et la puissance massique du moteur en vue de maximiser l’autonomie du véhicule et de réduire son empreinte environnementale.

Méthodologie

Les travaux sont divisés en trois parties, ils décrivent dans une première partie les spécificités des tôles GO, les caractéristiques des MSAP à bobinage dentaire et les moteurs intégrant déjà ce type d’acier. La deuxième partie analyse l’impact des jonctions inhérentes aux circuits magnétiques segmentés ; elle présente également les possibilités de modélisation numérique des circuits magnétiques à tôles GO en prenant en compte simultanément saturation et anisotropie. Cette partie introduit enfin deux stators à dents GO rapportées, l’un étant à culasse en tôles à grains non-orientées, l’autre étant totalement en tôles GO. La troisième partie propose une analyse des performances obtenues avec ces deux topologies en les appliquant à un moteur de traction automobile de référence. Les résultats montrent un gain significatif de rendement sur toute la plage de fonctionnement dans le plan couple-vitesse. Une optimisation portant sur la géométrie et le bobinage du moteur montre que, par rapport au moteur initial, la puissance massique peut être améliorée de 34%, le couple volumique de 19% et le rendement nominal de 0.5%.

Abderrahmane a réalisé sa thèse en trois ans, sous la direction de Jean-Philippe Lecointe, Professeur à l’Université d’Artois, ainsi que sous la direction de Sid-Ali Randi, Ingénieur de recherche au sein de VEDECOM.

Le jury sera composé de :

  • Rachid IBTIOUEN, Professeur, Ecole Nationale Polytechnique d’Alger – rapporteur
  • Georges BARAKAT, Professeur, Université Le Havre Normandie – rapporteur
  • Maya HAGE HASSAN, Maître de conférences, CentraleSupélec, Université Paris-Saclay – examinatrice
  • Frédéric GUILLON, Maître de conférences, Ecole centrale de Lille – examinateur
  • Jean-Philippe MERCIER, Expert systèmes hybrides et moteurs électriques, Renault -examinateur
  • Jean-Philippe LECOINTE, Professeur, Université d’Artois – directeur
  • Cristian DEMIAN, Maître de conférences, Université d’Artois – co-encadrant
  • Randi Sid ALI, Ingénieur innovation de machines électriques, VEDECOM – co-encadrant

 

Thèse de Kévin Guelle : comprendre les compétences mises en œuvre par les opérateurs dans le cadre d’une activité de remanufacturing ferroviaire

Kévin Guelle, Chercheur Doctorant de l’Université Grenoble Alpes au sein de VEDECOM, soutiendra, le vendredi jeudi 9 février à 14h sa thèse intitulée « L’activité de remanufacturing : de la construction des repères sur les potentiels au développement des compétences pour anticiper le travail futur ».

Quelles sont les compétences mises en oeuvre par les opérateurs dans le cadre d’une activité de remanufacturing ferroviaire ?

À l’échelle mondiale, le développement de l’économie industrielle circulaire est d’autant d’actualité qu’il est question d’économiser et d’accroître la durabilité des matières premières dans l’optique de repousser le risque de leur épuisement. Amorcé Outre-Atlantique, le remanufacturing fait partie de ces processus circulaires qui se distingue par la particularité de permettre à des produits usagés de retrouver une seconde vie par un nouvel état « comme neuf ». (Re)faire un produit avec des enjeux de garanties et de qualité industrielle similaires à la conception originelle à partir de pièces usagées, nécessite dès lors de s’interroger sur la manière d’y parvenir. Pour l’ergonomie, le remanufacturing réinterroge le cadre connu des activités et amène à la question des compétences mises en œuvre dans l’activité par les opérateurs pour atteindre cet objectif.

L’objectif de cette thèse 

L’objectif de cette recherche est de s’intéresser à la mise en oeuvre par les opérateurs des régulations individuelles et collectives en réponse aux variabilités et dans l’objectif d’accroître le panel des potentiels spécifiques de l’activité, leur permettant de construire des compétences pour (re)faire ou détourner l’usage originel du produit.

Méthodologie

La méthodologie est scindée en deux temps. Pour commencer, une étude exploratoire permettant d’identifier différents acteurs impliqués dans le remanufacturing français. Puis, à partir de cette étude exploratoire une demande industrielle a été construite pour étudier les compétences des opérateurs aux phases d’expertises, de démontage et de remontage de produits caractéristiques d’un contexte ferroviaire. Les résultats exploratoires montrent notamment des problématiques rencontrées au niveau des phases d’assemblage et de désassemblage, des enjeux de disponibilité des pièces, un manque d’accès aux informations des documents techniques de conception, une matière en l’état qui dicte la création, l’achat de pièces neuves selon les temporalités de traitement ou encore des compétences de bidouillage et de hacking. Les résultats de l’étude générale montrent que les opérateurs construisent des compétences pour conserver de la matière, de sorte à (re)faire un produit unique à partir d’une association entre des pièces anciennes reprises et des pièces neuves. La ré-insertion des pièces anciennes dans le produit se fait également au détriment d’une utilisation similaire à la première vie, par une anticipation des futures maintenances pour conserver la qualité de fonctionnement global du produit.

VEDECOM a porté son intérêt pour la thèse de Kévin car elle pose plusieurs sujets et questions auxquels l’ITE s’intéresse.

Comme la question de la ré utilisation des pièces existantes, les différentes utilisations possibles, la place de l’humain dans le processus de remanufacturing. Mais également le sujet des batteries, avec comme contexte leur ré-utilisation. Kevin travaille sur plusieurs sujets au sein de VEDECOM, notamment sur l’acceptabilité de certains véhicules autonomes pour différents usagers, les piétons et cyclistes, la question des scénarios d’usages de la mobilité avec le facteur humain comme point de vue, et également sur les nudges, leurs influences sur les comportements humains.

Kévin a réalisé sa thèse en trois ans, sous la direction de Sandrine Caroly, Professeure à l’Université Grenoble Alpes.

Le jury sera composé de :

  • Sandrine CAROLY, Professeure à l’Université Grenoble Alpes – directrice de thèse
  • Aurélie LANDRY, Maître de Conférence à l’Université Grenoble Alpes – co-directrice
  • Marc-Éric BOBILLIER CHAUMON, Professeur au CNAM Paris – rapporteur
  • Corinne GAUDART, Professeure au CNAM Paris – rapportrice
  • Peggy ZWOLINSKI, Professeure à l’INP Grenoble – examinatrice
  • Karine CHASSAING, Maître de Conférence à l’Université Bordeaux – examinatrice
  • Cécile NASSE, Ergonome Responsable Méthodes Process, Technicentre Industriel de la SNCF – invitée

Vous souhaitez assister à la thèse de Kévin et découvrir le résultat de ses travaux de recherche ?

Rendez-vous le jeudi 9 février à partir de 14h. La soutenance à lieu à l’Institut Polytechnique de Grenoble (Grenoble INP), amphithéâtre Barbillon, au 46 Avenue Félix Viallet, 38031 Grenoble.

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Thèse de Sylvain Colomer : Approches neuro-robotiques intégrées pour la localisation et la navigation du véhicule autonome

Sylvain Colomer, Chercheur Doctorant de l’université CY Cergy Paris au sein de VEDECOM, soutiendra le vendredi 16 décembre à 16 heures. Sa thèse s’intitule « Approches neuro-robotique intégrées pour la localisation et la navigation d’un véhicule autonome ».

Comment utiliser des modèles inspirés de la cognition des mammifères pour la navigation d’un véhicule autonome ?

Contrairement aux systèmes artificiels, les systèmes biologiques sont capables d’effectuer des tâches de navigation sur de grandes distances et de longues durées. Cette capacité reposerait en partie sur la robustesse des mécanismes d’apprentissage impliqués dans leur cognition, sur leur faculté à exploiter les couplages entre différents capteurs et à s’adapter en permanence aux changements survenant dans l’environnement. La modélisation de leur cognition pourrait ainsi être un vecteur important d’innovation en robotique, apportant aux modèles existants de nouveaux mécanismes efficaces et originaux.

L’objectif de cette thèse 

Développer des modèles inspirés de la cognition des mammifères pour le domaine du véhicule autonome.

Méthodologie

Les travaux menés ont notamment abouti à la construction du modèle MpNav, un nouveau modèle de navigation visuelle, qui, bien que proche du type “end-to-end” n’est pas basé sur un apprentissage profond et permet d’apprendre une trajectoire de navigation en peu d’itérations. Son utilisation sur un véhicule expérimental de VEDECOM a ainsi permis d’effectuer plusieurs trajectoires de navigation en totale autonomie, avec un record de 2km sur une trajectoire en boucle.

Sylvain a réalisé sa thèse en trois ans, sous la direction d’Olivier Romain, professeur à l’Université CY Cergy Paris et chef de l’équipe électronique du laboratoire ETIS ainsi que sous la direction de Guillaume Bresson et de Steve Pechberti au sein de VEDECOM.

Le jury se compose de :

  • Olivier Romain, Professeur à l’Université CY Cergy Paris, CNRS – directeur de thèse
  • Dominique Gruyer, Directeur de Recherche au laboratoire PICS-L à l’Université Gustave Eiffel – rapporteur
  • Laurent Perrinet, Chercheur en neurosciences à l’Université d’Aix-Marseille – rapporteur
  • Jean-Philippe Diguet, Directeur d’IRL Crossing au CNRS – examinateur
  • Jeff Krichmar, Professeur à l’Université de Californie – examinateur
  • Nicolas Cuperlier, Professeur à l’Université CY Cergy Paris, CNRS – superviseur
  • Guillaume Bresson, collaborateur VEDECOM – superviseur de thèse
  • Steve Pechberti, collaborateur VEDECOM – superviseur de thèse

Vous souhaitez assister à la thèse de Sylvain et découvrir le résultat de ses travaux de recherche ?

Rendez-vous le vendredi 16 décembre à 16h. La soutenance a lieu :

  • Université CY Cergy Paris, site de Saint-Martin, amphithéâtre E2, 2 Av. Adolphe Chauvin, 95300 Pontoise.

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Thèse d’Ikram Najeh : Modélisation et optimisation de la maintenance de l’infrastructure routière pour le véhicule autonome

Ikram Najeh, Chercheure Doctorante à l’université Gustave Eiffel et collaboratrice den de VEDECOM, soutiendra le jeudi 17 novembre à 13 heures. Sa thèse s’intitule « Modélisation et optimisation de la maintenance de l’infrastructure routière pour le véhicule autonome ».

Comment anticiper les besoins de maintenance de la route pour garantir la sécurité et la fiabilité de circulation des véhicules automatisés ?

L’automatisation de la conduite constitue une potentielle solution économique et sociale pour rendre le transport plus efficace et plus responsable. Mais pour pouvoir accueillir le véhicule autonome sur les infrastructures routières existantes, celles-ci doivent respecter des critères de qualité bien particuliers pour assurer tout autant la sécurité et la fiabilité de ces systèmes, de leurs usagers ainsi que de leur environnement. Cependant, de nombreux phénomènes comme l’effacement des marquages routiers, l’apparition de fissures longitudinales et transversales sont incompatibles avec le fonctionnement des véhicules autonomes.

Pour assurer une bonne évolution de la conduite autonome, il faut donc que l’infrastructure routière sur laquelle on souhaite les faire circuler soit maintenue d’une manière efficace et optimale.

L’objectif de cette thèse 

Proposer une stratégie de maintenance préventive de l’infrastructure routière en considérant cette dernière comme un système avec plusieurs composants.

Méthodologie

En se focalisant sur les 4 composants de l’infrastructure routière à maintenir. Il y a la chaussée et les 3 lignes de marquage : bande d’arrêt d’urgence, lignes axiale et centrale. Cette thèse identifie ainsi les zones de stratégiques de maintenance et le pas de remplacement optimal pour chaque cluster. De plus, elle permet de trouver les dates de maintenance optimales afin de trouver la meilleure solution répondant aux besoins de l’automatisation de la conduite.

Ikram a réalisé sa thèse en trois ans, sous la direction de Laurent Bouillaut, chargé de recherche à l’IFSTTAR et encadrée par Mohamed Cherif Rahal, directeur du domaine véhicule automatisé et connecté chez VEDECOM.

Le jury se compose de :

  • Laurent Bouillaut, chargé de recherche, Université Gustave Eiffel – Directeur de thèse
  • Bruno Castanier, professeur, Université d’Angers – Rapporteur
  • Benoit Iung, professeur, Université de Lorraine – Rapporteur
  • Zohra Cherfi Boulanger, professeur, Université de Technologie de Compiègne – Examinatrice
  • Dimitri Daucher, professeur, Université Gustave Eiffel – Examinateur
  • Caroline Prodhon, professeur, Université de Technologie de Troyes – Examinatrice
  • Maxime Redondin, ingénieur de recherche, COLAS – Invité
  • Mohamed Cherif Rahal, directeur du domaine véhicule automatisé et connecté, VEDECOM – Invité

Vous souhaitez assister à la thèse d’Ikram et découvrir le résultat de ses travaux de recherche ?

Rendez-vous le jeudi 17 novembre à 13h. La soutenance a lieu :

  • 14-20 Boulevard Newton Cité Descartes, Champs sur Marne F- 77447 Marne la vallée Cedex 2, salle B017-020 – Bâtiment Bienvenue.

Vous pouvez également assister à la soutenance à distance :

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