UNIVERSITE NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL LÊ THỊ HIỀN ÉTUDE ET INTÉGRATION DE PATTERNS DE MOBILITÉ DE PIÉTONS AU SEIN D’UN SIMULATEUR ORIENTÉ AGENTS MOBILES NGHIÊN CỨU VÀ TÍCH HỢP CÁC MẪU CHUYỂN ĐỘNG CỦA NGƯỜI ĐI BỘ VÀO MỘT HỆ MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ DI ĐỘNG MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE HANOI - 2015 UNIVERSITE NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL LÊ THỊ HIỀN ÉTUDE ET INTÉGRATION DE PATTERNS DE MOBILITÉ DE PIÉTONS AU SEIN D’UN SIMULATEUR ORIENTÉ AGENTS MOBILES NGHIÊN CỨU VÀ TÍCH HỢP CÁC MẪU CHUYỂN ĐỘNG CỦA NGƯỜI ĐI BỘ VÀO MỘT HỆ MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ DI ĐỘNG Spécialité: Réseaux et Système Communicants (RSC) Code: Programme pilote MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE Sous la direction de : Professeur Stéphane MAAG Département RS2M Télécom SudParis, France HANOI - 2015 ATTESTATION SUR L’HONNEUR J’atteste sur l’honneur que ce mémoire a été réalisé par moi-même et que les données et les résultats qui y sont présentés sont exacts et n’ont jamais été publiés ailleurs La source des informations citées dans ce mémoire a été bien précisée LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Các thông tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Fait Évry, le 18 Novembre 2015 Évry, Ngày 18 tháng 11 năm 2015 LE Thi Hien Table des matières Table des matières i Remerciements ii Résumé iii Abstract iv Liste des figures v Liste des tableaux vi Introduction 1 Présentation du stage 1.1 Présentation du laboratoire 1.2 Contexte du stage 1.3 Objectif du stage 1.4 Description du stage 1.5 Conclusion 2 4 5 6 11 12 Proposition de modèle de mobilité 3.1 Idée principale 3.2 Proposition de modèle de mobilité 3.3 Conclusion 13 13 13 19 Implémentation et Résultats 4.1 Introduction de l’outil utilisé 4.2 Simulation sous la plate-forme 4.3 Analyse du résultat 4.4 Conclusion 20 20 22 29 40 État de l’art 2.1 Pattern de mobilité 2.2 STEPS – une approche pour le modèle de la 2.3 Modèle de Shiddhartha Raj Bhandari et Al 2.4 Conclusion GAMA mobilité humaine Conclusion 41 Bibliographie 43 A Exemple pour les deux modèles 45 i Remerciements J’adresse mes remerciements aux personnes qui m’ont aidées dans la réalisation de ce mémoire En premier lieu, je remercie mon responsable de stage - Monsieur Stéphane MAAG qui a dirigé ce travail de recherche de Master informatique Je le remercie parce qu’il m’a guidé dans mon travail, m’a donné des conseils et m’a aidé trouver des solutions pour avancer Je remercie aussi tous les professeurs de l’Institut Francophone International (IFI) pour tout ce qu’ils m’ont apporté pendant le Master et aussi le Master Et je remercie également Monsieur NGUYEN Hong Quang, le responsable de la spécialité RSC pour leur aide pendant les six mois de mon stage et aussi pendant mes deux années d’études l’IFI Je remercie également Monsieur Djamal ZEGHLACHE - le directeur du département RS2M du TSP pour m’avoir accepté au sein de l’équipe et pour le dynamisme de l’équipe C’est un grand plaisir de travailler dans une équipe aussi active Enfin, un grand merci chaleureux et de tout mon cœur mes parents, sans qui je ne serais absolument pas où je suis aujourd’hui Je les remercie sincèrement pour leur gentillesse et leur soutien inconditionnel et constant, pour m’avoir donné du courage et de l’espoir, pour être toujours présents même distance Je leur dois ce que je suis Aussi un merci de tout mon cœur tous mes amis que j’aime pour leur sincère amitié et confiance, et qui je dois ma reconnaissance et mon attachement À tous ces intervenants, je présente mes remerciements, mon respect et ma gratitude ii Résumé Dans ce mémoire, nous faisons l’étude et l’intégration de patterns de mobilité de piétons au sein d’un simulateur orienté agents mobiles Premièrement, nous présentons des modèles de mobilité, donnons des commentaires sur ces modèles et expliquons pourquoi ils ne sont pas réalistes Ensuite, nous proposons un modèle de mobilité en nous basant sur deux modèles qui sont le modèle STEPS [15], [16] et le modèle de Shiddhartha Raj Bhandari et Al pour simuler le comportement humain Avec le modèle STEPS, nous allons déterminer la destination pour les piétons en nous basant sur la distance entre les zones et la valeur d’attraction Après avoir déterminé la destination, les piétons vont se déplacer vers cette destination en se basant sur le modèle de Shiddhartha Raj Bhandari et Al Enfin, dans la partie pratique, les simulations se feront travers une plate-forme basée agents - GAMA (GAma Modeling Language) qui nous permet de modéliser les agents (piétons, écrans publicitaires), leurs activiés, et l’impact entre eux Après avoir exécuté la simulation sous GAMA, les résultats obtenus ont été analysés par des méthodes pour optimiser le placement du mobilier urbain intelligent, afficher intelligement le contenu temps-réel et trouver les contenus les plus recherchés Mots-clés : Modèles de mobilité, Modèle réaliste, Comportement humain, Plate-forme basée agents, GAMA iii Abstract In this paper, we study and integrate mobile patterns for pedestrians in a simulator oriented mobile agents First, we present the mobility models, give comments on this models and explain why they are not realistic Then, we propose a mobility model based two models that are the STEPS model and the model of Shiddhartha Raj Bhandari and Al to simulate human behavior With the STEPS model, we will determine the destination for pedestrians based on the distance between the areas and the attraction value After determining the destination, pedestrians will move to that destination based on the model of Shiddhartha Raj Bhandari and Al Finally, in the practical part, we will simulate through a platform based agents: GAMA (GAMA Modeling Language), which allows us to model agents (pedestrians, advertising screens), their activities, and impacts between them After running the simulation by GAMA, the received results are analyzed by methods to optimize the placement of smart urban furniture, intelligently display the real-time content and find the desired content Keywords: Mobility models, Realistic model, Human behavior, Platform based agents, GAMA iv Liste des figures 1.1 1.2 Organisation de TSP Plan de travail 2.1 Classification des modèles de mobilité 3.1 3.2 3.3 Détermination la destination Déplacement la destination Affichage informations sur l’écran 14 15 16 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 Avantages de GAMA Logiciel OpenJUMP Carte d’une petite ville Impact de mobilité sur les écrans Premier cas d’affichage des bonnes informations Deuxième cas d’affichage des bonnes informations Simulation sous la plate-forme GAMA Position des écrans et des magasines Nombre de la pubilicité de chaque écran Évaluation de l’impact de l’écran sur les piétons Impact des piétons sur l’écran Impact des piétons sur l’écran Impact des piétons sur l’écran Impact des piétons sur l’écran Impact des piétons sur l’écran Capacité d’attraction de chaque magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin Taux de chaque type d’intérêt pour magasin 10 20 22 23 26 27 28 32 33 33 34 35 35 36 36 36 37 37 38 38 38 39 39 39 40 v Liste des tableaux 2.1 2.2 Commentaire sur les modèles de mobilité Comparaison entre les modèles de mobilité 12 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Représentation des piétons Liste des intérêts Vitesse des piétons Valeur de la probabilité de chaque type de Position de l’écran Valeur d’attraction de chaque magasin 23 24 24 25 26 33 piétons vi Introduction Les géographes ont utilisées depuis fort longtemps l’expression de « réseau urbain » pour désigner l’ensemble des villes d’une région, d’un état, voir d’un continent C’est l’expansion de la hiérarchie urbaine dans un territoire, il indique la façon dont les villes s’approprient le territoire Les villes d’un réseau urbain sont reliées entre elles par des liens/flux hiérarchiques Ainsi, les villes d’un pays ou d’une région forment un ensemble hiérarchisé dominé par une ou plusieurs métropoles (L’importance d’une métropole dépend de son poids démographique et de ses fonctions économiques, politiques et culturelles On distingue trois types de métropoles) Dans un réseau urbain, les gens et leurs mouvements ont un rôle important car ils influent directement sur les trois types de métropoles (économiques, politiques et culturelles) Le mouvement des gens est simulé en se basant sur des modèles de mobilité Aujourd’hui, il existe plusieurs modèles de mobilité : Random Waypoint, Random Point Group, Random Walk, Random Direction, etc L’idée principale de ces modèles est le mouvement aléatoire tandis que les gens ne se déplacent pas par hasard, ils vont souvent certains lieux, pendant un certain temps associé, et ce, en fonction des leurs habitudes de vie Donc, ce sont des modèles qui ne sont pas réalistes C’est-à-dire qu’ils ne modélisent pas le mouvement des gens dans la vie réelle Il existe d’autres modèles qui sont présentés en détail dans la partie 2.1 Mais tous sont difficiles simuler pour analyser les interactions entre entités en milieu urbain et il n’y a pas d’études d’impact de la mobilité des piétons sur les contenus dynamiques Donc, pour résoudre ces problèmes, notre travail s’est déroulé en deux étapes : — Première étape : L’étude des modèles de mobilité — Deuxième étape : Les implémentations et expérimentations se feront travers une plateforme basée agents Pour des raisons de simplification, le travail a été divisé en sous-parties composées de quatre chapitres Le premier chapitre est consacré au contexte du stage, ses objectifs et au laboratoire où il a été effectué Dans le deuxième chapitre, nous faisons un rappel sur les patterns de mobilité (ou modèles de mobilité) existants Le troisième chapitre contient un modèle de mobilité que nous proposons en nous basant sur des modèles existants pour simuler le mouvement des gens Dans le quantième chapitre, nous faisons l’expérimentation, c’est-à-dire la simulation et l’analyse des résultats Et enfin, une conclusion et perspectives pour terminer ce rapport source : http://lapremieres.free.fr/geographie/metropolisation_reseaux_urbains.php