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L’objectif du projet est de décrire le trafic de l’environnement réel d’un utilisateur en situation de conduite pour qu’un environnement virtuel lui soit plus adapté. Un véhicule équipé de caméras est confié au futur utilisateur du simulateur pour qu’il effectue plusieurs sorties dans son milieu. Des algorithmes de détection et de suivi sont ensuite appliqués sur ces séquences vidéos. Les détecteurs employés utilisent des caractéristiques Haarlike pour entraîner un système d’arbre de décision boosted en cascade. Ces détecteurs produisent de bons résultats pour des objets rigides malgré une grande complexité d’entraînement. Le suivi se fait par l’appariement de points SIFT. L’emphase du travail fut mise sur le développement du framework de détection et de suivi et l’évaluation de ses performances. Le système performe relativement bien lorsqu’il doit détecter et suivre des objets de moyenne ou grande taille, mais présente des faiblesses sur les petits objets et les changements de pose. / The goal of this project is to describe the traffic present in the real world of a simulator user so that the virtual environment is more adapted to him. A vehicle equipped with non-overlapping-view cameras is lent to the simulator’s future user so that he can use it in his driving environment. These collected data will be analyzed using detecting and tracking algorithms. The selected detector uses Haarlike features combined with boosted cascaded decision trees. Those detectors have a high training complexity, but produce good results for rigid objects. Tracking is carried out by the matching of SIFT feature points. The research emphasis was put on the development of the detection and tracking framework. The system performs relatively well for the detection and the tracking on medium and large objects, but shows some weakness to detect or track small objects and to track a pose changing object.

Inscrit au Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures

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L'objectif de cette recherche est de conduire une étude à la fois expérimentale et numérique sur l'utilisation et l'optimisation d'anneaux de garde équipant une colonne isolante standard constituée de deux isolateurs de poste sous conditions de glace sévères. Le choix s'est porté sur une colonne isolante standard du fait qu'elles sont les plus vulnérables en termes de contournement sous conditions de glace sévères. Au meilleur de nos connaissances, très peu de recherches ont étudié l'influence des anneaux de garde sous conditions propre et encore moins sous conditions de glace. Dans un premier temps, une étude paramétrique basée sur l'utilisation des éléments finis a permis de démontrer que l'optimisation de l'uniformité de la distribution de potentiel le long de la colonne isolante est réalisé en n'utilisant qu'un seul anneau placé sur l'électrode HT. dont la dimension et la position sont optimisées. Les résultats numériques et expérimentaux réalisés avec un seul anneau de garde standard sur l'électrode H.T. ont aussi démontré qu'une distribution plus uniforme de potentiel résulte en une distribution plus uniforme de glace le long de l'isolateur mais que cette uniformisation ne permet pas d'améliorer la tension de tenue de l'isolateur de poste sous conditions de glace sévères (15 mm d'épaisseur de glace radiale). Par conséquent, une meilleure uniformisation du dépôt de glace (moins d'intervalles d'air) résultant de l'utilisation d'anneaux de garde de forme standard ou optimisée n'est donc pas un gage d'amélioration des performances électriques sous glace d'une colonne isolante standard. L'analyse des résultats issus de l'étude paramétrique a permis de démontrer qu'il existe un diamètre à partir duquel une séparation des lignes équipotentielles se produit, résultant en une dégradation de l'uniformité du potentiel au voisinage de la surface de la colonne isolante. Cette constatation ainsi que la solution apportée pour remédier à ce problème ont permis de proposer une utilisation originale des anneaux de gardes sous des conditions de glace. La solution consiste à relier électriquement le périmètre de l'anneau de garde à celui de l'électrode à l'aide d'un grillage métallique qui a pour autre fonction de protéger une partie de l'isolateur contre l'accumulation de glace, créant des intervalles d'air de grande dimension. L'anneau ainsi modifié se comporte donc comme une jupe auxiliaire sous condition de glace sévère mais avec une meilleure uniformisation de la distribution de potentiel sous conditions normales d'utilisation. Les résultats expérimentaux effectués avec deux anneaux de garde modifiés sur une colonne isolante ont montré une amélioration de 15% de la tension de tenue sous une accumulation de glace de 15mm d'épaisseur radiale par rapport à une colonne standard seule. Ce résultat obtenu est supérieur à celui obtenu avec les jupes auxiliaires sous des conditions identiques d'accumulation, ce qui démontre tout le potentiel de la solution proposée. - The aim of this research is to carry out a study both experimental and numerical related to the use and optimization of the grading rings fitted on an insulating column consists of two standard post insulators under severe ice conditions. Our choice of a standard insulating column is motivated by the fact that this type of columns is most vulnerable in terms of flashover under severe ice conditions. Besides, to the best of our knowledge, very few studies have as yet handled the impact of grading rings under normal conditions, let aside under conditions of ice. In the first place, a parametric study based on finite elements demonstrated that the optimization of the uniformity the potential distribution along the insulating column is achieved using only one ring placed on the HV electrode whose dimension and position are optimized. The ensuing numerical and experimental result is that a more uniform distribution of potential engenders a more uniform distribution of ice along the insulator. However, such standardization process does not allow the improvement the withstand voltage of the post insulator under severe conditions of ice (radial ice 15 mm thick). It follows that a better standardization of the ice deposit (settlement) (fewer air gaps) resulting from the use of standard or optimized grading rings is by no means a guarantee that the icecovered electric performance of a standard insulating column will be improved. The analysis of the results the parametric study came to has permitted the demonstration that there exists a diameter on the basis of which a separation of equipotential lines takes place resulting in a degradation of the potential uniformity in the vicinity of the area of the insulating column. This observation, together with the solution put forth to settle this problem, has led us to suggest an original use of the grading rings under icy conditions. The solution consists in electrically linking the perimeter of the grading ring to the electrode with a metal grating which will, at the same time, protect a part of the insulator against ice accumulation, hence creating larger air intervals. The modified ring will thus stand as an booster shed in severe ice conditions; however though, it represents a better standardization of the potential distribution under normal conditions of use. The results of the experiments conducted with two modified grading rings fitted on an insulating column have shown a 15% improvement of the withstand voltage in 15 mm thick nice in comparison with a standard column. The result achieved is higher (better) than the one archived using booster shed in identical conditions of ice accumulation, which evidences the potential of the suggested solution.

Plusieurs types de givrages atmosphériques peuvent se déposer sur les lignes aériennes de transport d'énergie électrique incluant la neige collante lourde et adhérente, le givre dur, le givre mou et la glace à haute densité. Des dépôts de neige sur les structures exposées peuvent avoir un impact sur le fonctionnement, la sécurité et la fiabilité mécanique. Plus spécifiquement sur les lignes aériennes de transport d'énergie électrique, les charges de gravité résultant de Paccrétion de la neige lourde combinée aux charges du vent sur la neige peuvent causer des dommages structuraux, une rupture ou même en cascade des pylônes. La chute des dépôts de neige peut appliquer une charge dynamique sur la ligne de transport par les vibrations induites sur le câble et provoquer un effet déstabilisant entre les portées adjacentes couvertes et non couvertes. Ainsi pour protéger les lignes de transport contre les charges résultantes de l'accrétion de la neige sur la ligne et pour assurer la fiabilité des réseaux de distribution électriques, les processus du délestage de la neige doivent être compris et des techniques de prévention comme des méthodes d'antigivrage et de dégivrage doivent être utilisées. Cette étude porte sur l'analyse dynamique des lignes aériennes de transport d'énergie couvertes de neige et soumises à des charges périodiques. De telles charges peuvent être le résultat de l'effet d'une charge périodique externe appliquée pour enlever la neige accumulée sur les lignes ou le résultat d'effets naturels comme le vent ou des charges en déséquilibre conséquentes d'une chute de neige soudaine ou propagé d'une portée adjacente . L'objectif est de comprendre le phénomène du délestage de neige induite mécaniquement sur les portées des câbles aériens et de simuler les effets des charges périodiques sur la chute de la neige collante. Lors d'études précédentes, les réponses de la ligne de transmission aux chutes instantanées ont été modélisées alors que dans cette étude, on étudie la propagation de le délestage de la neige le long de la portée en réponse à une charge périodique. Plus particulièrement, la réponse dynamique des câbles couverts de neige aux charges périodiques est examinée par modélisation mathématique en utilisant une analyse d'éléments finis non linéaires et des études expérimentales en chambre froide. Le modèle numérique peut servir de base à l'étude de critères différents de rupture de la neige collante en ce qui concerne l'adhésion. Pour atteindre cet objectif, on a d'abord étudié expérimentalement l'adhésion en tension et en cisaillement à la surface des câbles. Ceci est essentiel pour mettre en corrélation la chute et la force d'adhésion entre la neige et le câble, puisque le délestage survient lorsque l'adhésion disparaît. Les mesures ont été obtenues en utilisant une machine à essayer le matériel et une centrifugeuse. Puis un critère de rupture de la neige collante a été déterminé et appliqué dans le modèle numérique. Ce modèle simule les vibrations du câble couvert de neige mouillée, par l'application d'une excitation périodique, celui que provoque du processus de chute de neige. L'excitation périodique est modélisée en utilisant une fonction temporelle de déplacement initial à une extrémité du câble, rendant la variation de la fréquence d'excitation possible. Le défi est de prédire si le dépôt va demeurer fixé au conducteur ou s'il va tomber suite à la vibration provoquée. Le modèle considère le délestage de la neige en retirant les éléments de la neige le long du câble, lorsque le critère de rupture est satisfait. Dans l'étude expérimentale, les manchons de neige collante ont été reproduits à échelle réduite en utilisant une technique développée précédemment. Les charges de neige de différentes épaisseurs ont été utilisées sur la portée et les charges périodiques ont été appliquées au point de suspension de façon à initier une vibration du câble et observer le mécanisme du délestage. La similitude des résultats du modèle numérique et ceux des simulations expérimentales à échelle réduite valide le modèle et assure sa fiabilité. Finalement le modèle de neige développé, avec un critère de rupture, est appliqué aux simulations numériques subséquentes des portées simples à échelle réelle soumis à des impacts périodiques. - Several types of atmospheric icing deposits may load overhead cables including heavy adherent wet snow, hard rime, large but lightweight soft rime and high-density glaze ice. Snow deposits on exposed structures can be the source of several serviceability, safety and mechanical reliability issues. On overhead power lines in particular, the gravity loads due to heavy snow accretion, coupled with wind-on-snow loads, may lead to structural damages, or failure and even cascading collapse of towers. The shedding of the snow deposit can apply dynamic loads on the line by the initiated cable vibration and results in unbalanced tension between shed and unshed adjacent spans. Therefore, in order to protect the line against loads resulting as a consequence of accreted snow on the line and to ensure the reliability of electrical power delivery networks, the processes of snow shedding have to be profoundly understood and countermeasures have to be taken, e.g., by applying anti-icing and de-icing methods. This study focuses on the dynamic analysis of snow-covered overhead transmission lines subjected to periodic loads. Such loads may result from the effect of an external periodic load intended to remove accreted snow from the cable, or from such natural effects as wind or load imbalances due to sudden or propagating snow shedding from an adjacent span. The objective is to understand the phenomenon of mechanically-induced snow shedding on overhead cable spans and to simulate the effects of periodic loads on wet snow shedding. In previous studies, the response of the line to instantaneous shedding was modeled, whereas in this research, the propagation of snow shedding along the span as response to a periodic load is studied. In particular, the dynamic response of snow-covered cables to periodic loads is examined by numerical modeling using nonlinear finite element analysis as well as experimentally in a cold chamber. The numerical model can serve as a basis to study various failure criteria of wet snow in terms of adhesion. In order to achieve this goal, first the tensile and shear adhesion of snow to cable surfaces were experimentally studied, which are essential to correlate shedding and the adhesive strength between cable and snow, since shedding occurs after adhesion vanishes. These measurements were carried out using material test machine and centrifuge machine. Then, a criterion of wet-snow failure was determined and applied in the numerical model, which simulates vibrations of the cable covered by wet snow due to application of periodic excitation resulting snow shedding process. The periodic excitation is modeled by an input displacement time function at one cable end, making the variation of excitation frequency possible. The challenge is to predict whether the deposit will remain attached to the conductor or fall off during the resulting vibration. The model considers snow shedding by removing snow elements along the cable where the failure criterion is satisfied. In the experimental study, wet snow sleeves were reproduced on a small-scale span by using a formerly developed technique. Snow loads of different thickness were thus created on this span and periodic loads were applied at the suspension point in order to initiate cable vibration and observe the resulting shedding mechanism. The coincidence of results of numerical model and those of small-scale experimental simulations validates the model and assures its reliability. Finally, the developed snow model with failure criterion is applied in further numerical simulations for real-scale single spans subjected to periodic impact.