Description du poste

Acteur public indépendant, au service de l'innovation dans le bâtiment, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) exerce quatre activités clés - recherche, expertise, évaluation, diffusion des connaissances - qui lui permettent de répondre aux objectifs du développement durable pour les produits de construction, les bâtiments et leur intégration dans les quartiers et les villes. Le CSTB contribue de manière essentielle à la qualité et à la sécurité de la construction durable grâce aux compétences de ses 850 collaborateurs, de ses filiales et de ses réseaux de partenaires nationaux, européens et internationaux.

Contexte :
L’IFSTTAR et le CSTB ont développé dans le cadre de différents projets et actions de recherche communs une plateforme mutualisée de simulation physiquement réaliste d’un environnement urbain. Cette plateforme intègre différents outils logiciels appartenant aux deux organismes (principalement la plateforme Symuvia / Symubruit pour l’IFSTTAR et la plateforme eveCity pour le CSTB). Elle permet notamment la simulation du trafic dans un environnement virtuel urbain.

Des travaux de recherche et de développement sont actuellement en cours dans le cadre du projet de recherche Ville numérique (PST Marne-la-Vallée) et dans le cadre d’actions bilatérales pour pérenniser cette plateforme. Une des tâches, interrogeant la compatibilité entre les différentes formes de représentation du trafic aux différentes échelles urbaines, a été confiée au CSTB, dans le cadre de l’annexe scientifique de l’accord cadre signé entre tous les partenaires.

Objectif :
L’objet est de travailler sur les problèmes de compatibilité d’échelle entre les différentes formes de représentation d’un trafic urbain (d’une approche statique des déplacements aux modèles de véhicules en passant par la simulation dynamique de la circulation). Le post-doctorant se concentra ensuite spécifiquement sur le passage entre l’échelle nanoscopique (le véhicule) et microscopique (flux de véhicules reproduit individuellement). En effet, pour garantir la pertinence physique des simulations de trafic pour évaluer des aménagements ou des stratégies de régulation, il est intéressant de privilégier des modèles d’écoulement dont la validité a été démontrée à l’échelle macroscopique mais qui peuvent induire des artefacts visuels à l’échelle des véhicules (véhicules qui se superposent, interdistances non réalistes,…).

Ces artefacts peuvent laisser penser à un défaut de réalisme des simulations malgré leur validité physique à l’échelle supérieure. A l’inverse, le rendu des simulations de trafic au sein d’un environnement virtuel impose des contraintes de réalisme sur la cinématique des véhicules souvent négligées dans les modèles de trafic. Pour régler ces problèmes identifiés, il est nécessaire d'étudier la compatibilité entre les échelles nanoscopiques (mécanique du véhicule) et microscopiques (déplacement des véhicules dans le flux).

Deux pistes seront notamment à étudier :
- La mise au point de solutions de post-traitement des résultats de simulation de trafic afin de satisfaire aux exigences des environnements virtuels notamment en ce qui concerne la représentation fine des trajectoires
- L'enrichissement de la représentation physique des véhicules au sein des modèles de trafic (en particulier de celui implémenté dans SYMUVIA) grâce à l'intégration de modèles cinématiques détaillés

Résultats attendus :
Après avoir réalisé une bibliographie générale sur le problème, le candidat devra décrire dans un rapport d’étude les problèmes précis de compatibilité d’échelle rencontrés entre les échelles nano et micro (voir plus haut). Il proposera ensuite une ou plusieurs méthodologie(s) de résolution. Celle-ci pourra être finalement implémentée au sein d’un démonstrateur d’animation physiquement réaliste du trafic à l’échelle du véhicule et d’un flux.