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La libéralisation des marchés impose aux chemins de fer une révolution économique. Elle remet en cause l'organisation monopolistique au profit du développement de nouveaux marchés. L'analyse des défaillances du marché (notamment évaluation des économies d'échelle) et celle des différentes formes de réglementation justifient le recours à une régulation incitative des marchés ferroviaires. A ce titre, la concurrence par comparaison paraît intéressante : la comparaison des performances d'entreprises semblables permet de réduire les contraintes informationnelles de la régulation classique. Malgré quelques limites théoriques, les mises en œuvre de mécanismes comparatifs sont nombreuses, comme, par exemple, dans les chemins de fer Japonais. L'application proposée de la concurrence par comparaison aux TER français doit en améliorer la performance. En effet, l'estimation d'une frontière de coût révèle d'importantes disparités d'efforts entre les régions (représentant plus de 100 millions d'euros par an), que le mécanisme comparatif proposé peut réduire.

La mise en contact d'une roche argileuse avec une solution aqueuse entraîne l'apparition d'un gonflement qui joue un rôle important dans le comportement des ouvrages creus ́es dans ce type de terrain. Cette déformation est marquée par un caractère tridimensionnel et anisotrope et fait intervenir plusieurs mécanismes comme l'adsorption, l'osmose ou la capillarité. Plusieurs travaux de recherche se sont intéressés au gonflement et ont souvent ́été controversés en raison de la complexité des phénomènes impliqués. Cette thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et vise à contribuer à la compréhension du gonflement des roches argileuses lorsqu'elles sont confinées et soumises à une solution hydratante. L'essentiel des travaux réalisés dans cette thèse a concerné l'argilite de Lorraine et l'argilite de Tournemire. Pour caractériser le gonflement et identifier les principaux paramètres qui le gouvernent, il était nécessaire d'aborder le problème en premier lieu avec une approche expérimentale. De nombreux dispositifs ont alors été mis au point afin de réaliser des essais dans différentes conditions de gonflement. Afin de faciliter l'interprétation des essais et par la suite la modélisation des comportements observés, la démarche expérimentale adoptée a consisté à étudier le gonflement à partir d'une analyse mécanique suivie d'une analyse chimique. Dans la partie mécanique, le gonflement a été étudié en imposant à l'échantillon des sollicitations mécaniques et en maintenant invariante la solution d'hydratation durant les essais. Les principaux points examinés étaient, d'une part, l'effet des conditions aux limites latérales sur le gonflement axial (déplacement nul ou contrainte constante), et d'autre part, l'influence de la contrainte axiale et son historique de déchargement sur le gonflement radial. L'anisotropie du gonflement a été étudiée en effectuant, pour différentes orientations de l'échantillon, des essais de gonflement libre, de gonflement empêché et de gonflement uniaxial. Cet ́éventail d'essais mécaniques a permis d'étudier le gonflement tridimensionnel anisotrope en passant du gonflement maximal au gonflement nul et de choisir le type d'essai le plus approprié à utiliser dans la suite de la recherche. L'analyse précise effectuée pour expliquer les mécanismes qui sont à l'origine du gonflement a montré que le comportement est surtout régi par des phénomènes électrochimiques qui s'opèrent entre les ions de la solution et les feuillets argileux. Ce résultat important nous a conduit à développer plus en détail dans la partie chimique le rôle de la solution aqueuse. Dans cette partie, le gonflement a été dans ce cas étudié en imposant à un échantillon des sollicitations chimiques tout en maintenant constante la contrainte axiale appliquée durant les essais. Les sels monovalents et le sel divalent utilisés à différentes concentrations sont le chlorure de sodium (NaCl), le chlorure de potassium (KCl) et le chlorure de calcium (CaCl2). L'objectif recherché était d'analyser les effets de l'historique du chemin chimique avec des concentrations décroissantes ou des concentrations cycliques et de mettre en évidence, sur le gonflement axial, le rôle de la normalité de la solution, de chaque type de sel, de l'anisotropie et de la contrainte appliquée. <br />Les résultats expérimentaux obtenus ont permis le développement d'un modèle rhéologique qui prend en considération le temps, l'anisotropie, le chargement appliqué et le chimisme de la solution d'hydratation. Ce modèle a été intégré dans un code numérique et des applications sur des cas simples ont été réalisées pour montrer sa validité.

Le problème aborde dans cette thèse concerne la planification de mouvements d'un robot mobile articulé destiné à évoluer sur un terrain accidenté. Dans un tel contexte, le véhicule est soumis a diverses contraintes dépendant de la dynamique et la cinématique de son système mécanique, la géometrie du terrain et des obstacles, et les propriétés physiques des zones de contact et des interactions échangées entre les roues et le sol. La contribution de cette thèse porte sur la prise en compte de ces différents aspects et contraintes dans la résolution du problème de planification de mouvements. La solution proposée consiste à intégrer et combiner divers types de représentations avec un algorithme à deux niveaux de raisonnement complémentaires. Le premier niveau opère de manière discrète dans un sous-espace de l'espace des configurations du robot et traite de la détermination de sous-buts potentiels à atteindre par celui-ci en considérant les contraintes cinématiques et de non-collision aux obstacles. Le second niveau de raisonnement est appliqué localement et a pour rôle la validation de l'accessibilité effective des différents sous-buts par la recherche de trajectoires exécutables en présence des contraintes dynamiques et d'interactions. Cette étape est effectuée en considérant la formulation du problème de planification dans l'espace des états du robot et l'introduction de représentations spécifiques basées sur le concept des "modèles physiques".

L'explosion du Web représente un nouveau défi pour la Recherche d'Information (RI). La plupart des systèmes actuels d'accès à l'information sont basés sur des modèles classiques, qui ont été développés pour des documents textuels, atomiques et indépendants et qui ne sont pas adaptés au Web. La structure du Web est un aspect essentiel de la description de l'information. Les travaux qui utilisent cette structure pour la RI simplifient le modèle du Web en un graphe orienté, dont les noeuds sont des pages HTML et les arcs sont des liens hypertextes, sans tenir compte du type des liens. L'objectif de ce travail est de prendre en compte l'impact des liens lors de la phase d'indexation et à la phase d'interrogation d'un système de Recherche d'Information Structurée (SRIS). Le modèle de RI proposé est fondé sur un modèle d'hyperdocuments en contexte considérant quatre facettes de la description d'information sur le Web : le contenu, la structure hiérarchique, la lecture linéaire/déambulatoire et le contexte. Un hyperdocument est modélisé par un contenu au sens des documents structurés, un ensemble de chemins de lecture et un contexte (espace d'information accessible et espace d'information référençant). Un processus d'indexation spécifique est proposé pour chaque facette. L'évaluation de notre système SmartWeb montre l'intérêt de l'information accessible combinée avec le contenu. Puis, à l'aide de collections de test structurées construites automatiquement, nous montrons l'intérêt d'une indexation au niveau des documents structurés et des chemins de lecture. Le modêle est également implanté dans un SRIS complet, montrant ainsi la faisabilité de notre approche dans sa globalité et sur le Web. En particulier, le typage des liens est à la fois un des aspects les plus importants du modèle et une difficulté majeure de sa mise en oeuvre : nous montrons qu'il est possible d'extraire une structure hiérarchique du Web et d'identifier différentes granularités d'information.

Ce travail porte sur des essais de traction réalisés sur des éprouvettes d'aluminium lithium entaillées, avec des observations in-situ du champ de déformations.La réduction de consommation de carburant est actuellement une priorité pour l'aviation. Les alliages d' Al-Li sont d'excellents candidats pour réduire le poids des avions puisqu'ils combinent de très bonnes propriétés mécaniques avec une densité inférieure à celle des alliages conventionnels. Cependant, les propriétés mécaniques de ces matériaux sont fortement anisotropes, et il est essentiel de contrôler ce phénomène afin d'utiliser le matériel à bon escient. À cette fin, il est nécessaire d'avoir le maximum d'informations sur le matériau tant sur ses propriétés microstructurales (taille et forme des grains...) que mécaniques (élasticité, module de Young, résistance à la fissuration ...). Mais la connaissance de ces propriétés mécaniques globales n'est pas suffisante pour maximiser la résistance à la fissuration (critique dans l'application aéronautique). Dans ce contexte, ce travail vise à quantifier l'influence de la microstructure locale (orientation et la taille des grains) sur la fissuration.La propagation des fissures dans des tôles d'épaisseur 2 mm a été analysée. Les essais de traction ont été effectués sur des échantillons entaillés avec observation in-situ du champ de déplacement.Ainsi, la méthode de la grille a été adaptée pour déterminer de grandes déformations dans les grains. Le champ de déplacement a été caractérisée par la déformation d'une grille croisée collée (pas 30 um), et les paramètres affectant la qualité des résultats (résolution et résolution spatiale) ont été optimisés. Afin de compenser le mouvement du corps rigide, un nouveau système automatique d'acquisition d'image conduisant à de petites déformations entre chaque image a été développé. Une nouvelle méthode d'extraction de phase a été instauré, permettant un déroulage temporel de la phase.

Les mondes virtuels sont aujourd'hui utilisés dans de nombreux domaines applicatifs. Ces mondes virtuels sont généralement peuplés à l'aide d'agents autonomes qui rendent ces environnements plus vivants. L'autonomie de ces agents va reposer en grande partie sur leur capacité à naviguer au sein de l'environnement virtuel. Cette capacité de navigation est cruciale puisqu'elle va permettre à un agent d'aller à la découverte de son environnement, et d'augmenter ses possibilités d'action au sein du monde. La navigation des agents virtuels est donc un centre d'intérêt commun à de nombreux domaines utilisant des environnements virtuels. Dans le cadre d'applications interactives, telles que le jeu vidéo, l'accent est mis sur les performances de calcul de la méthode. À l'inverse, dans le cadre de méthodes de production, telles que le cinéma d'animation, le résultat final sera en général produit hors-ligne mais des méthodes de prévisualisation rapides sont utilisées afin d'obtenir à l'avance une idée du résultat final. Dans le cadre de cette thèse, nous avons proposé une nouvelle solution de planification en environnements dynamiques. Ceux-ci possèdent une configuration qui va évoluer au cours du temps de manière non-connue a priori. Afin de répondre à cette problématique de planification de chemin, nous avons tout d'abord introduit une nouvelle représentation des objets définissant explicitement les interactions existantes entre un objet et un agent virtuel, au regard des capacités de celui-ci. Nous avons ainsi proposé une solution innovante en considérant ces objets dynamiques, à la fois comme des obstacles, mais également comme des éléments navigables qu'un agent pourra utiliser au cours de sa navigation. Nous avons également défini une structure de représentation et de suivi dynamique de la topologie. Cette structure permet de déterminer, sans connaissance a priori, les propriétés temporelles des accessibilités et des obstructions présentes dans l'environnement. Cela permet de construire une vision d'ensemble de la topologie temporelle de l'environnement. Nous proposons enfin un algorithme de planification de chemin, utilisant l'ensemble des informations temporelles issues de l'environnement, afin de proposer une solution de navigation à l'agent au sein de cet environnement virtuel. Notre méthode, à l'issue de cette thèse, permet ainsi à un agent navigant d'identifier de manière autonome un chemin au sein d'un environnement dynamique composé d'éléments navigables déconnectés à la fois dans le temps et dans l'espace. De plus, afin de répondre aux contraintes temporelles de nombreux domaines, nous proposons une solution performante et compatible avec des applications interactives.

Le traitement des branchements conditionnels est un problème spécifique à la simulation symbolique. La gestion de la Condition de Chemin consiste à déterminer si la valeur de vérité d'une condition est contenue dans tous les choix qui ont été opérés sur les tests précédemment rencontrés, ou si, au contraire, le choix de cette valeur est laissé à la libre appréciation de l'utilisateur : c'est le rôle de l'opérateur de choix. Cet opérateur et les propriétés qui le caractérisent sont définis. Son application sur des expressions particulières, puis dans le cas général est ensuite étudiée.

Cette thèse développe une méthodologie pour résoudre les problèmes d'ordonnancement de programmes conditionnels où savoir si une tâche doit être exécutée n'est pas connue à l'avance mais dynamiquement. Le modèle utilisé est à base d'automates temporisés représentant l'espace d'états à explorer. Le problème est donc formulé comme le calcul d'une stratégie gagnante (pire cas optimale) dans un jeu contre l'environnement. Dans un premier temps nous étudions le problème d'ordonnancement sur graphes de tâches déterministe puis nous étendons l'étude au problème d'ordonnancement avec incertitude conditionnelle. Pour les deux problèmes nous étudions différentes classes d'ordonnancements et de stratégies pour réduire l'espace d'états, des décompositions en chaînes pour réduire sa taille, puis nous investiguons plusieurs classes d'algorithmes exactes pour en évaluer l'efficacité et à partir desquels nous dérivons de bonnes heuristiques. Des résultats expérimentaux sur plusieurs exemples de benchmarks sont présentés afin de montrer l'efficacité de chaque algorithme et la précision des heuristiques proposées, puis des bornes théoriques sont déduites pour prouver la garantie de performance pire cas de chaque heuristique.

La mise en place des premiers chemins de fer en Savoie est un sujet qui est longtemps resté dans l'ombre des études sur la percée du tunnel du Mont-Cenis. Cependant, l'histoire de ce mode et les intentions sous-jacentes à la construction de ce réseau sont bien antérieures à la mise en exploitation de cet ouvrage (1871) et même des débuts de son percement (1857). Ce tunnel est évidemment un élément essentiel, voire central, en ce qu'il accompli la quête de continuité modale ferroviaire à l'échelle de la liaison Europe du nord-péninsule italienne. Mais, il est aussi l'aboutissement d'un processus technique, économique et politique qui débute dans les années 1830. L'intérêt du chemin de fer en Savoie ne réside ainsi pas uniquement dans la prouesse technique qu'il représente. Il convient, à la lumière des évolutions de l'historiographie récente, d'interroger cet objet singulier à plus d'un titre. Cette singularité tient à deux éléments majeurs autour desquels il est possible de problématiser le traitement proposé : l'antériorité à la plupart des chemins de fer établis dans les Alpes, et le contexte politique particulièrement instable. La question de l'unité italienne, l'annexion de la Savoie à la France, l'évolution des relations franco-sardes puis franco-italiennes contribuent à dessiner ce chemin de fer qui en est une émanation plus ou moins directe. D'un outil de liaison entre un centre et sa périphérie " d'outre-monts " (époque sarde), ce chemin de fer devient un outil de projection internationale d'échelle européenne avec le tunnel, avant de devenir un enjeu d'intégration d'une périphérie dans le territoire français. La dimension locale et sociale ainsi que les questions touchant aux représentations ne sont toutefois pas à négliger, comme nous y invitent les récentes évolutions qui peuvent se caractériser par le passage d'une histoire des transports à une histoire de la mobilité. La réflexion proposée tend, en considérant ces éléments, à interroger le chemin de fer en Savoie des années 1830 aux années 1880 comme le miroir d'une convergence d'ambitions sur un même territoire politiquement intermédiaire. Le chemin de fer en Savoie, tout en demeurant un instrument politique et une aventure financière qui doit s'adapter au contexte géopolitique, ne serait-il pas plus profondément un nœud de confrontation entre recherches d'opportunités locales et d'intérêts internationaux ? La recherche de rentabilité des acteurs financiers (Compagnie Savoyarde, Compagnie Victor-Emmanuel, Compagnie du PLM) qui prennent part à la construction et à l'exploitation du réseau qui se met progressivement en place à travers et sur le territoire savoyard, se heurtent aux visées de l'Etat sarde, puis français. Ces derniers entendent de leur côté faire jouer principalement un rôle politique au chemin de fer. Ces intérêts politiques se heurtent à leur tour aux ambitions commerciales des puissances européennes, notamment de la Grande-Bretagne, qui voient dans le chemin de fer à travers la Savoie - et surtout dans le tunnel du Mont-Cenis - un axe de transit à portée internationale vers la Méditerranée et donc vers les Indes. Les élites locales, de leur côté, voient dans le chemin de fer un puissant moteur de développement économique et un moyen pour leur territoire d'exister dans la politique nationale. Quant au reste de la population savoyarde, il demeure en dehors des débats qui entourent les intentionnalités et la matérialisation du chemin de fer, tout en subissant les bouleversements qui découlent de son implantation. Fascinations et peurs se mêlent dans leurs représentations de cette incarnation du progrès. Le chemin de fer se pose ainsi en point de rencontre et d'articulation des diverses lignes de force qui font la trajectoire du territoire savoyard.