Le thème de ce travail de recherche concerne la commande des systèmes non linéaires et s'applique à la conduite des mouvements au sol des avions de transport. Un modèle de la dynamique des mouvements de l'avion au sol a été élaboré et validé par comparaison avec des données réelles. Une architecture globale des systèmes de pilotage au sol des avions de transport a été proposé et a conduit à la synthèse de lois de pilotage et de guidage en manuel et en automatique concernant les mouvements longitudinaux et latéraux de l'avion au sol. La phase de roulage à l'atterrissage a été plus particulièrement étudiée. De plus, cette thèse a été l'occasion de mettre en ¿uvre la technique de synthèse de lois de commande par inversion de la dynamique ainsi que les techniques neuronales pour la génération de trajectoires de consigne. Les validations par des simulations non linéaires et par des essais en vol confirment les performances des lois de commande proposées et la viabilité des architectures fonctionnelles associées.

Cette thèse s'attaque dans une première partie au problème du pilotage automatique des voiliers de compétition en s'appuyant sur la réalité virtuelle qui, via la simulation, permet de s'affranchir de tests en situation réelle généralement coûteux, contraignants et risqués. Une architecture multi-agents est proposée ainsi que sa modélisation en termes de réseaux de Petri. Une deuxième partie est consacrée à la présentation et à l'étude de plusieurs extensions algébriques de ces réseaux dans le but initial de prendre en charge certaines caractéristiques des systèmes à évènements discrets non couvertes par les réseaux places/transitions usuels. Un état de l'art présente différentes approches du problème du pilotage des voiliers et souligne son caractère complexe. Partant du constat que malgré tout, l'homme parvient généralement à faire face à la plupart des situations rencontrées en mer, nous proposons d'asseoir notre système sur une expertise très fine de la pratique du barreur de compétition. Cette dernière permet d'identifier et de caractériser les éléments importants liés à la technique de barre. Nous proposons ensuite une architecture multi-agents dont la partie commande est basée sur trois agents autonomes, asynchrones et concurrents ainsi que sa modélisation par réseaux de Petri synchronisés. Le système est implémenté sous ARéVi, moteur de simulation d'objets actifs et de rendu 3D développé au CERV. L'expérimentation montre que le barreur virtuel ainsi créé assure un niveau de sécurité intéressant pour un coureur au large en réagissant aux sollicitations de son voilier d'une manière proche de celle d'un homme. Le gain en performance semble plus limité du fait, en particulier, des faiblesses du modèle de bateau implémenté mais pourrait s'avérer intéressant sur un voilier réel. Dans la deuxième partie de cette thèse nous proposons différentes extensions algébriques des réseaux de Petri. Nous choisissons tout d'abord d'utiliser un groupe à la place de l'algèbre des places usuelle des réseaux de Petri et d'en priver l'accès à l'élément neutre pour interdire certaines transitions. Ces réseaux, appelés strict-group-nets, étendent en particulier les réseaux de Petri purs si on choisit pour groupe l'ensemble des entiers relatifs. L'adjonction d'arcs dits inconditionnels conduit aux group-nets et permet d'englober également les réseaux impurs. Nous montrons que les problèmes de savoir si les Z-nets et les strict-Z-nets sont bornés et si une place de ces réseaux est bornée sont décidables via la définition d'un arbre proche de celle d'un arbre de couverture. La notion de ressource disparaissant dans ces nouveaux réseaux, plutôt que de choisir une algèbre a priori nous cherchons à caractériser les algèbres permettant de singer le comportement des réseaux de Petri usuels. Cette démarche conduit aux réseaux lexicographiques pour lesquels la notion de ressource reste étrange car on peut consommer indéfiniment strictement. Nous montrons que les réseaux lexicographiques ont la puissance des machines de Turing et que les réseaux lexicographiques bornés sont les réseaux de Petri bornés. Nous démontrons enfin que le problème de la synthèse trouve une réponse polynomiale pour les Z/2Z-nets ainsi que pour les réseaux lexicographiques en termes de meilleure approximation d'un langage régulier donné.

L'objet de ce mémoire est d'étudier le bilan financier de l'automatisation intégrale, en essayant d'évaluer les investissements, les coûts et les avantages d'exploitation des lignes de transport collectif urbain à conduite automatique intégrale (le type du VAL de Lille), et en les comparant à des lignes à conduite manuelle avec un seul agent à bord, et avec une installation de pilotage automatique classique du type du Métro de Paris. Le travail se situe dans la continuité d'une étude de l'INRETS de 1986 et a pour objet d'élargir son champ en essayant d'établir trois types de bilans comparatifs entre lignes à conduite automatique intégrale et lignes à conduite manuelle : - un premier bilan B1 porte sur des lignes identiques sur le plan des infrastructures et du matériel roulant ; - un deuxième bilan B2 s'attache à la comparaison d'une ligne automatique à grande fréquence de type VAL, et d'une ligne à conduite manuelle avec des rames de même gabarit, mais de longueur double de celle des rames de Lille et une fréquence divisée par deux ; - un troisième bilan B3 compare une ligne automatique à grande fréquence de type VAL avec une autre ligne à conduite manuelle de fréquence nettement inférieure, équipée des matériels roulants de plus grand gabarit. Ces trois bilans sont établis à partir d'une comparaison des coûts d'infrastructure, des coûts des systèmes de conduite, des coûts de matériel roulant, des coûts d'exploitation, des coûts financiers du projet dus au temps d'essai et d'intégration et de l'impact de la fréquence sur la clientèle. Les résultats et leurs variations en fonction des différents facteurs contribuant à ces bilans sont donc examinés. Selon cette étude, les facteurs ayant l'influence la plus forte sur ces bilans sont les coûts d'infrastructure, les coûts des automatismes, les coûts de personnel, le coût des délais liés aux essais et à l'intégration du système et les surplus de recettes liés à l'attractivité exercée sur la clientèle par la qualité de service élevée apportée par les systèmes à conduite automatique intégrale. Les bilans sont plus favorables pour les lignes équipées de rames courtes et de petit gabarit, avec une fréquence élevée, qui demandent des stations courtes, un parc de véhicules important, et un nombre élevé de conducteurs.