Simuler les espaces de la mobilité. Projet précompétitif de développement et d'intégration d'un outil dédié de simulation d'agents autonomes interactifs dans un environnement de gare. – SIMULEM

L'exploitation des grands équipements de transport - gares, stations, aéroports - fait appel à une expertise spécifique des phénomènes de foule. Pour appréhender ces phénomènes, s'adapter aux fluctuations de l'affluence et prévenir les désastres conséquents à une mauvaise appréciation des conditions de sécurité des personnes, il apparaît opportun de développer des outils performants. Les solutions disponibles
actuellement, essentiellement en prestation de service plutôt que sur étagère, sont en majorité généralistes, et s'appliquent aussi bien à la modélisation d'immeubles de bureaux, d'équipements sportifs que d'aéroports. C'est pour réaliser un saut de productivité, pour rendre ces technologies accessibles et démocratiser leur usage que le bureau d'études AREP s'est lancé dans une démarche de développement avec pour partenaire SNCF/DAAB et pour laboratoire de recherche I'IRISA de Rennes. Le projet consiste à concevoir le premier outil de simulation dédié aux gares.

Ce projet rentre clairement pour cet appel à proposition dans la thématique intitulée Réalité Virtuelle, Interface homme-machine et Simulation et plus précisément de la sous-thématique 2.2 Technologies de base de la simulation technico-opérationnelle, de la simulation d'entraînement, des jeux vidéo

Les outils de simulation macroscopique reposent sur une étape d'investigation du réel assez soutenue, proposant des observations réexploitables. En ce qui concerne la simulation microscopique, les modèles basiques permettent de restituer des mouvements d'ensemble assez cohérents à forte densité mais perdent vite de leur efficacité lorsqu'il s'agit d'analyser les comportements individuels. Des modèles plus complexes mixant plusieurs niveaux de représentation ont commencé à voir le jour dans les laboratoires mais ne sont pas encore utilisés dans des outils sur étagère. Les objectifs de recherche du projet sont de proposer une modélisation multi-échelle permettant :
- de restituer les logiques de foules qui se construisent à partir de l'évitement, de la planification des cheminements, de l'élaboration de populations d'acteurs ;
- d'offrir une simulation réaliste des interactions personnelles du voyageur avec les objets de son environnement qui sont autant d'équipements générateurs de micro-comportements ;
- de restituer les logiques de transport et d'exploitation sous-jacentes au niveau de la gare.

En tant que filiale, le bureau d'études AREP s'inscrit dans la continuité du travail mené par la SNCF sur le thème de la gestion des flux de piétons. Durant plus d'une dizaine d'années, une cellule d'étude s'est employée au sein de l'Agence des gares SNCF à réaliser des études de dimensionnement des gares et pôles d'échanges en France et à l'International. Cette activité s'est accompagnée d'une veille technologique de manière à intégrer les progrès réalisés en terme de recueil des données de fréquentation ou de traitement de l'information. Mais les différentes tentatives entreprises durant les années 90 pour modéliser les gares n'ont pas abouties en raison de la lourdeur des systèmes. Depuis sa création, AREP s'efforce de prolonger cette action de manière à assurer une expertise en appui à la conception des projets de gares et pôles d'échanges. AREP dispose d'une véritable pratique des études de mobilité et en particulier de flux piétons.

Le projet SIAMES de l'IRISA travaille sur le thème de la modélisation et la simulation du comportement humain depuis maintenant plus d'une dizaine d'années. Dans le cadre de sa thèse, Fabrice Lamarche a proposé une approche modulaire pour l'animation de foules en temps-réel fondée sur la prise en compte de quelques règles de comportement et sur un modèle de locomotion issu de la biomécanique. Un algorithme permet de construire automatiquement une représentation topologique hiérarchique d'un environnement. Afin de prendre en compte la pluralité des comportements individuels face à un environnement quel qu'il soit, il est