Transport

Simulation de transport aérien

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Autre défi, autre client, Eurobios a développé pour la compagnie aérienne Southwest Airlines un logiciel permettant de simuler les flux de transport aérien pour désengorger les lignes trop chargées et définir les nouveaux axes à emprunter en priorité.

Le projet a consisté à mettre en place une réplique miniature de la réalité.

Simuler le ballottement du méthane liquide dans une cuve de méthanier

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Les méthaniers sont des navires de transport de gaz naturel liquéfié. Le gaz liquide est contenu dans des cuves, qui, dans le cas des méthaniers à membrane, ont une forme proche d’un cube d'environ quarante mètres de côté. Le mouvement du navire conduit à la formation de vagues de gaz liquide à l’intérieur des cuves. Ces vagues, en venant frapper les parois des cuves, peuvent  les endommager. Il s’agit d’un phénomène appelé sloshing (ballottement) correspondant à des événements rares, difficilement reproductibles mais dangereux.

La compréhension du phénomène de sloshing et l’évaluation des efforts subis par les parois passe par une meilleure compréhension des phénomènes physiques caractérisant l’écoulement.

Une façon d'évaluer l'impact du sloshing est de construire une maquette de cuve pour mesurer les efforts au niveau des parois lorsque la cuve est soumise à un mouvement reproduisant celui des navires en mer. En raison de la très grande taille des cuves embarquées dans les méthaniers, la maquette est construite à une échelle réduite.

Problème

Comment extrapoler les essais en laboratoire, conduits dans des cuves à échelle réduite et contenant un liquide et un gaz non inflammables (pour des raisons de sécurité) au cas réel ?

Solution

Eurobios a proposé de combiner approche théorique et approche numérique pour mieux comprendre le phénomène de sloshing. Une méthode innovante en hydrodynamique navale permettant d’expliquer des résultats expérimentaux  a été formulée et démontrée. Ces résultats théoriques sont illustrés grâce à des outils numériques permettant de simuler un écoulement de gaz et de liquide séparés par une interface. 

simulation ballotement

simulation sloshing

 

Optimisation de la commande du propulseur d'un lanceur spatial

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Pour mettre un satellite sur orbite, la fusée de transport (lanceur spatial) doit suivre une trajectoire bien précise. Pour assurer cette trajectoire, il est nécessaire de calculer la commande du propulseur de la fusée, c'est-à-dire l'évolution au cours du temps de la poussée que devra exercer le propulseur. L'utilisation du propulseur consomme du carburant et on souhaite limiter cette consommation, ce qui permet de réduire le coût en carburant  et la masse du lanceur. Calculer la commande du propulseur qui minimise la masse de carburant à embarquer est un problème d'optimisation basée sur la théorie de la commande optimale.

Problème

A partir des équations de la dynamique du lanceur, des ses paramètres (masse, puissance du propulseur,etc.) et de l'orbite finale souhaitée, comment calculer l'évolution de la poussée du réacteur qui consommera le moins de carburant ? Ecrire un algorithme de résolution de ce problème de commande optimale.

Solution

Eurobios a développé un logiciel qui résout automatiquement le problème de la commande optimale du propulseur et s'intègre dans un simulateur plus complet calculant l'ensemble de la trajectoire du lanceur (vol et retombée des différents étages de la fusée).

Simulation de flux de voitures électriques

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Gestion des disponibilités des places de parking

Voitures électriques en libre service : Simuler dans un premier temps les déplacements de véhicules dans des hypothèses simples de trafic et d'habitudes des utilisateurs.

La solution étant extensible pour autoriser ultérieurement l'expérimentation sur des règles qui serviront à engendrer des comportements des utilisateurs de nature à, sinon éliminer, du moins réduire fortement les opérations de régulation logistique nécessaires pour équilibrer par exemple la répartition du parking des véhicules. L'interface utilisateur est conçue de manière à faciliter l'étude de différents scénarios. Le prototype initialement développé en version stand alone a dans second temps été porté en version web et la cartographie portée sous Google Map.

D'autres amélioration ont été apportées

  • Transformation du logiciel en simulation à base d’agents incorporant un modèle mental et faire reposer la décision de choix d’une Autolib plutôt que d’un mode alternatif de transport, non plus sur un taux de pénétration fixé arbitrairement en tant que paramètre du modèle mais sur une fonction d’utilité dont les coefficients proviennent d’une enquête statistique.
  • Tenir compte des différents paramètres comme : le temps de transport, le temps d'accès au véhicule, les différents coûts, etc.
  • Proposer plusieurs options de simulations quant aux choix des stations de location de véhicules ou de parking
  • Obtenir les taux de pénétration comme un résultat calculé
  • Exporter différentes statistiques sur des indicateurs complémentaires.

Les Objectifs :

  • N'avoir aucune station vide ou pleine sur voirie
  • Maximiser le nombre de voitures en circulation
  • Maximiser le nombre de voitures stationnées sur voirie.

Cette solution peut-être utilisée pour la gestion des vélos en libre service.

Transport Ferroviaire

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Le développement a consisté à réaliser une application permettant d'ordonnancer les horaires de trains pour les Réseaux Ferrés Italiens.

La solution RTO est un outil d'aide à la décision qui permet d'optimiser l’utilisation d'une structure ferroviaire. Les bases de données clients totalement intégrées à la solution permettent de décrire l'infrastructure, elles sont couplées au moteur d'optimisation.

L'utilisateur peut à travers l'interface définir son problème et intégrer ses contraintes. Il peut alors lancer ses calculs et interagir avec les résultats d'optimisation du module pour les modifier et changer des paramètres.

 

Grâce à RTO, les horaires de trains sont optimisés, la qualité de service est assurée et l'utilisation du réseau est maximisée.