Cette thèse se propose de spécifier le contenu de la notion d'équilibre. Pour ce faire, on étudie divers modèles qui ont pour point commun de mobiliser une analyse en terme d'équilibre mais qui donnent un sens différent a cette notion. Il ressort de cet examen que la théorie de l'équilibre général concurrentiel et son corolaire, l'équilibre en tant que point fixe d'un processus, forment le cadre le plus adapte ainsi que le plus cohérent pour appréhender la notion d'équilibre. Toutefois, même au sein de cette dernière théorie, la référence a la notion d'équilibre induit une série de difficultés sur le plan de l'unicité, la stabilité ou encore dans la prise en compte d'une dimension temporelle. On observe alors que ces difficultés s'estompent si l'on considère l'équilibre en tant que concept de base d'un programme de planification. Conformément a ce constat, on développe une procédure de planification étatique et intra-firme qui s'appuie sur la théorie du contrôle optimal et sur celle de la séparabilité du domaine. L'idée sous-jacente étant de prouver que l'on peut établir d'élégants et puissants résultats, afin de relancer la recherche en matière d'élaboration de techniques de planification.

Peut-on planifier la ville alors que l'éparpillement urbain la rend de plus en plus « diffuse » ? Le système français de planification a longtemps souffert du nombre très élevé de communes. En 1999 et 2000, la succession des trois lois Chevènement, Voynet et Solidarité et Renouvellement Urbains incite, pour remédier à la fragmentation politique des aires urbaines, à la constitution de regroupements intercommunaux. La loi SRU vise à relancer la planification territoriale et invite les collectivités locales à élaborer des schémas de cohérence territoriale afin de mettre en œuvre une ville plus compacte. <br />L'étude analyse les causes de cette renaissance inattendue de la planification et analyse les processus dans les trois villes moyennes de Caen, Dijon et Montpellier.<br />Cette recherche aboutit à deux conclusions : <br />- l'intercommunalité ne conduit pas simplement à une amélioration de la gestion des affaires communales, elle participe de l'émergence d'un nouveau système territorial. Les structures intercommunales sont les lieux d'adaptation aux particularités locales des normes définies à l'échelle nationale ;<br />- la mise en œuvre des SCOT peut s'appuyer sur une mutation culturelle dans l'approche de la ville à la faveur de la diffusion du thème du « développement durable ». Toutefois, l'objectif de ville compacte est loin d'être encore atteint en raison d'une insuffisante prise en compte de l'importance de l'automobile. Par ailleurs, les dynamiques consensuelles qui président à l'élaboration des SCOT ne sont pas toujours compatibles avec la recherche de l'efficacité de la planification.

L'actuelle augmentation des vitesses de déplacements, observée par les Enquêtes Globales des Transports en Île-de-France, constitue l'indicateur le plus significatif de la croissance de la mobilité urbaine. Cette accélération, générale et soutenue, ne réduit ni la durée des déplacements ni les écarts entre les vitesses des déplacements. Elle entraîne, en revanche, un allongement proportionnel de la portée des déplacements et une différenciation croissante des vitesses. Etroitement liée aux deux tendances majeures de l'urbanisation en cours - la motorisation et l'étalement urbain - l'évolution des vitesses de déplacement constitue un élément explicatif du développement urbain dans ses dimensions spatiale, économique et sociale. Fondé sur une analyse détaillée des caractéristiques de la croissance de la mobilité urbaine en Europe, ce travail de thèse s'intéresse aux possibilités d'intervention sur l'organisation de l'espace urbain offertes par le contrôle de la vitesse de déplacement. Il interroge d'abord les principes et les démarches des contrôles de vitesse mis en place par les pouvoirs publics. L'étude de la limitation réglementaire de la vitesse de circulation automobile montre que, même si l'actuel contrôle peut conduire à une baisse effective de la vitesse de circulation, il n'a pourtant que peu d'effets sur les vitesses de déplacement. La défaillance du contrôle public sur la vitesse de déplacement explique la faible capacité de la planification urbaine existante à orienter le développement de la ville contemporaine. Dans un contexte de relance de la planification urbaine en Europe, cette thèse tente de valoriser certaines expériences ayant explicitement appréhendé le contrôle de la vitesse de déplacement comme outil d'organisation de l'espace urbain. En soulignant les enjeux que le contrôle apporte pour la définition des objectifs et des problématiques de la planification territoriale, elle propose d'intégrer ce nouvel outil dans les dispositifs de gouvernance urbaine et met en avant des modalités d'insertion possibles.

Planifier des opérations de saisie robustes, impliquant une main articulée robotique et un objet place dans un environnement tridimensionnel, met en jeu deux types de problèmes: le choix d'une stratégie de saisie (preconfiguration de la main, paramétrés de saisie, type de mouvement a exécuter) et l'analyse des interactions physiques main/objet. Le premier probleme repose sur l'analyse de critères géométriques et des contraintes de tache. L'étude du deuxième probleme a pour objet de conclure sur la faisabilité de la stratégie de saisie choisie (la stabilité en particulier), et de permettre la détermination du type de contrôle a appliquer sur la main. Le sujet de ce mémoire est de proposer une methode globale de planification de saisie apte a prendre en compte la chaine complète. La resolution du premier probleme est basée sur le concept de preconfiguration qui permet de réduire la complexité de la recherche de prises. Le deuxième probleme a été résolu a l'aide du concept de modèle physique, qui permet de modéliser de manière appropriée les interactions main/objet. Le principe de ces deux techniques, ainsi que la manière de les combiner, pour résoudre le probleme de saisie précédent, sont décrits dans ce mémoire de thèse

L'introduction des robots dans la vie quotidienne apporte un problème important qui "s'ajoute" au "défi standard" des robots autonomes : la présence d'hommes dans son environnement et le besoin d'interagir avec eux. Ce travail s'intéresse aux problèmes de l'interaction proche entre humains et robots, en se plaçant du point de vue des décisions de mouvement qui doivent être prises par le robot pour assurer un mouvement sûr, effectif, compréhensible et confortable pour l'homme. On présente un cadre général de planification de mouvement qui prend explicitement en compte la présence de l'homme. Ce cadre est matérialisé par deux planificateurs. Le premier, "Human-Aware Navigation Planner", est un planificateur de navigation qui raisonne sur la sécurité, la visibilité, la posture et les préférences de l'homme pour générer des mouvements sûrs et confortables pour l'homme. Le deuxième, "Human-Aware Manipulation Planner", est un planificateur qui traite les problèmes de transfert d'objet entre l'homme et le robot. Ce planificateur transforme le problème initial de planification de mouvement en un problème beaucoup plus riche de recherche d'un chemin "pour réaliser une tache" fournissant ainsi la possibilité de raisonner à un niveau d'abstraction supérieur. Les deux planificateurs sont intégrés dans deux plates-formes robotiques, Jido et Rackham, et validés à travers des études utilisateurs dans le cadre du projet européen COGNIRON.

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La définition et la résolution d'un problème d'occurrences contraintes sont abordées. Celui-ci est pose en considérant un graphe dont les nœuds sont des domaines d'occurrences possibles et les arcs des relations temporelles symboliques entre intervalles et disjonctives. Résoudre le problème c'est éliminer, en réduisant les domaines, les occurrences rendues impossibles par les contraintes relationnelles. Ceci peut être fait partiellement au moyen d'un algorithme de propagation de contraintes, dit de dérivation locale

Cette thèse porte sur la prise de décision distribuée dans des<br />systèmes multi-agents agissant sous incertitude (les colonies de<br />robots autonomes par exemple). Les processus décisionnels de Markov<br />Décentralisés décrivent un formalisme mathématique permettant de<br />modéliser et de résoudre de tels problèmes. Leur utilisation pour la<br />planification des tâches dans des applications réelles pose<br />toutefois quelques difficultés. Le modèle usuel des DEC-MDPs ne<br />permet par exemple pas la prise en compte de contraintes sur l'exécution des tâches. De plus,<br />la complexité de leur résolution est telle qu'il est difficile de déterminer une solution optimale excepté pour de <br />petits problèmes.<br /><br />Le travail que nous présentons dans cette thèse a pour premier objectif<br />d'adapter le modèle des DEC-MDPs afin de proposer une modélisation<br />adéquate du temps et des actions, et de permettre la représentation de<br />problèmes réels. Nous décrivons ainsi une nouvelle classe de<br />DEC-MDPs : les OC-DEC-MDPs (DEC-MDP avec Coût Occasionné). Dans un second temps,<br />nous nous intéressons à leur résolution. Nous proposons différents<br />algorithmes procédant à la planification des tâches de chaque agent<br />en vue d'une prise de décision décentralisée et autonome, en accord<br />avec les contraintes du problème. Afin de développer des algorithmes<br />efficaces et de traiter des problèmes de taille importante, nous recherchons une<br />approximation de la solution optimale. Nous procédons<br />également à un découpage du problème initial en un ensemble de MDPs,<br />et introduisons la notion de coût occasionné afin de tenir compte<br />des interactions entre les agents et de calculer des politiques<br />coopératives.

Contributions à la planification de mouvement.

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire s'articulent autour de la problématique du mouvement en robotique mobile. Il s'agit de développer des outils algorithmiques permettant à un robot mobile non holonome de planifier puis exécuter des mouvements dans un environnement encombré d'obstacles. L'originalité de ces travaux réside dans deux préoccupations omniprésentes : la généricité des approches proposées et l'applicabilité dans les conditions réelles de l'expérimentation. La plus grande partie de ces travaux sont d'ailleurs intégrés dans diverses plate-formes robotiques.