Enabling vehicles to preempt the normal operation of traffic signals has the potential to improve the safety and efficiency of both the requesting vehicle and all of the other vehicles. Little is known about which strategy is the most effective to exit from preemption control and transition back to the traffic signals normal timing plan. Common among these traffic signal transition strategies is the method of either increasing or decreasing the cycle length of the signal timing plan, as the process followed to return to the coordination point of the effected signal timing plan, to coordinate its operation with adjacent traffic signals. This research evaluates commonly available transition strategies: best way, long, short, and hold strategies. The major contribution of this research is enhancing the methodology to evaluate the impacts of using these alternative transition strategies. Part of this methodology consists of the "software-in-the-loop" simulation tool which replicates the stochastic characteristics of traffic flow under different traffic volume levels. This tool combines the software from a traffic signal controller (Gardner NextPhase Suitcase Tester, version 1.4B) with a microscopic traffic simulation model (CORSIM, TSIS 5.2 beta version). The research concludes that a statistically significant interaction exists between traffic volume levels and traffic signal transition strategies. This interaction eliminates the ability to determine the isolated effects of either the transition strategies on average travel delay and average travel time, or the effects of changes in traffic volume levels on average travel delay and average travel time. Conclusions, however, could be drawn on the performance of different transition strategies for specific traffic volume levels. As a result, selecting the most effective transition strategy needs to be based on the traffic volume levels and conditions specific to each traffic signal or series of coordinated traffic signals. The research also concludes that for the base traffic volume and a 40% increase in traffic volume, the most effective transition strategies are the best way, long or hold alternatives. The best way was the most effective transition strategy for a 20% increase in traffic volume. The least effective strategy is the short transition strategy for both the base and 40% increase in traffic volume, and the long and short for a 20% increase in traffic volume. Further research needs to be conducted to assess the performance of different transition strategies in returning to coordinated operation under higher levels of traffic volume (e.g., approaching or exceeding congested flow regime), with varying cycle lengths, with different signal timing plans, and when different roadway geometric configurations (e.g., turn lanes, length of turn lanes, number of lanes, spacing between intersections) are present. / Ph. D.

La microscopie à force atomique‭ (‬AFM‭) ‬est un outil puissant et polyvalent capable‭ de réaliser des images avec une résolution sub-nanométrique d'un grand type d'échantillons,‭ ‬comme des surfaces de matériaux inorganiques avec ou sans molécules adsorbées,‭ ‬et d'opérer dans des environnements allant de l'ultra-haut vide‭ (‬UHV‭) ‬à l'interface solide/liquide.‭ ‬Parmi les différents modes existants,‭ ‬l'AFM en mode modulation de fréquence‭ (‬FM-AFM‭) ‬donne des résultats remarquables grâce à deux boucles de contrôle et une d'asservissement qui s'influencent mutuellement.‭ ‬En contrepartie,‭ ‬la compréhension du fonctionnement de la machine ainsi que l'optimisation de ses réglages s'avèrent délicates.‭ ‬De plus,‭ ‬cette difficulté est‭ ‬accentuée par l'interprétation souvent complexe liée aux phénomènes spécifiques à l'échelle nanométrique. Pour pallier ces difficultés,‭ ‬le travail de thèse a consisté en l'élaboration d'un AFM numérique‭ (‬n-AFM‭) ‬à partir d'un code de calcul conçu par L.‭ ‬Nony en langage C.‭ ‬Après une phase d'implémentation en Fortran‭ ‬90‭ ‬pour assurer portabilité et compatibilité avec d'autres programmes scientifiques,‭ ‬de nouvelles fonctionnalités ont été développées.‭ ‬Parmi celles-ci,‭ ‬un couplage avec un code de dynamique moléculaire‭ (‬MD‭) ‬a été réalisé afin de considérer les effets de température et de relaxation du système imagé. Ces développements du n-AFM ont permis de mettre en oeuvre différents régimes et modes d'utilisation à travers l'étude de plusieurs systèmes.‭ ‬En premier lieu,‭ ‬des molécules bi-‭ ‬et tri-dimensionnelles adsorbées ont permis d'éprouver la sensibilité et la stabilité du n-AFM en simulant un cantilever classique et un tuning fork.‭ En deuxième lieu,‭ ‬la reconstruction de la surface‭ ‬6H-SiC‭(‬3X3‭) ‬a été étudiée à l'aide de la MD puis du n-AFM.‭ ‬Les images expérimentales de cette reconstruction révèlent‭ ‬un comportement atypique que nous nous sommes efforcés de comprendre et d'expliquer.‭ ‬Enfin,‭ ‬l'utilisation du n-AFM a été étendue à d'autres domaines que l'étude des surfaces et molécules.‭ ‬En particulier,‭ ‬nous avons modélisé et étudié en FM-AFM l'influence d'un défaut sur les parois d'une nano-pointe oscillant à l'interface air/liquide.‭ ‬Et nous avons enfin poursuivi par l'étude de l'influence,‭ ‬sur le comportement d'un AFM en mode modulation d'amplitude‭ (‬tapping mode‭)‬,‭ ‬de nano-films de liquide à la surface du système pointe-substrat.‭