La qualité et la fiabilité des infrastructures routières jouent un rôle majeur dans la sécurité routière. Cela est d'autant plus vrai lorsque qu'on s'intéresse à la circulation de véhicules autonomes qui doivent être capables à terme de circuler seuls dans l'environnement routier. Les récents travaux menés au sein de VEDECOM montrent qu'une signalisation horizontale routière claire et visible est importante dans sa prise de décision. La détection des lignes de marquage sont en grande partie réalisée par des caméras. Afin d'optimiser cette approche et prévenir les situations de non détection, cette thèse propose des outils d'analyse de fiabilité et d'aide à la maintenance de la signalisation horizontale. Aujourd’hui, la fiabilité des marquages est basée le phénomène de rétro-réflexion : un véhicule éclaire avec ses feux de croisement un marquage qui renvoie la lumière vers le conducteur. Pour établir son niveau de dégradation, des campagnes d'inspection sont réalisées par des rétro-réflectomètres montés sur des véhicules traceurs. La littérature des trente dernières années présente essentiellement des modèles de dégradation basés sur des méthodes de régression. Ces derniers présentent de nombreuses difficultés à être déployés dans le cadre d'un plan de maintenance. Cette thèse propose d'aborder ces questions sous l'angle de la théorie de la fiabilité et de la maintenance tout en tenant compte des pratiques actuelles. Une ligne de marquage est ici interprétée comme un système multi-composants monté en parallèle. Cette thèse propose de l'analyser en quatre points. Premièrement, l'ensemble des inspections est formalisé en une base de suivi. Si des données sont manquantes et si l'historique de maintenance est indisponible, alors différentes approches basées sur une Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) sont proposées afin de les estimer. Deuxièmement, l'entretien de la totalité d'une ligne est logistiquement délicat. Une CAH de la base de suivi a pour fonction d'établir les marquages suivant un même modèle de dégradation. Les clusters sont géographiquement localisés et corrélés à des situations précises comme un échangeur ou une agglomération. Pour ces raisons, ils sont interprétés comme des zones de maintenance stratégiques. Troisièmement, réaliser une analyse de Weibull des marquages. Les rétro-réflectomètres n'indiquent pas précisément les instants de défaillance. Ils sont statistiquement censurés à gauche, à droite ou par intervalle. En alternative à la méthode du Maximum de Vraisemblance, une approche basée sur un algorithme EM est proposé afin d'établir le modèle de Weibull et les censures estimées les plus vraisemblables. Dernièrement, deux stratégies de maintenance sont proposées : systématique par rapport à l'âge et conditionnée par la dégradation courante. Elles sont en adéquation avec les pratiques de maintenance. La première permet une gestion passive de l'entretien tandis que la seconde permet une connaissance avancée de la ligne de marquage dans le temps. A partir d'un système multi-composants non réparable et fortement censuré, les composants suivant un même modèle de dégradation sont classables, chaque groupe connait un modèle de durée de vie et finalement il est possible de déduire un plan de maintenance adapté / The quality and reliability of road infrastructure and its equipment play a major role in road safety. This is especially true if we are interested in autonomous car traffic. Recent papers from VEDECOM Institut proves that a clear and reliable road marking is important in it decison making. Marking lanes are detected by camera. These markings need an accurate maintenance strategy to guarantee that the markings remain perceptible. This report proposes different solutions based on the reliabilty and maintenance theory. Today, the markings reliability is based on the retroreflective illuminance. A retroreflective marking reflects light from a vehicle headlight back in the direction of the driver. Marking retroreflectivity can be dynamically inspected using a retroreflectometer. The litterature of the last thirty years proposes degradation models for retroreflective marking based on a regression model. All of them have a common weakness: they are difficult to apply directly to a given road network. This report presents maintenance models who math with current maintenance actions. A marking lane is interpreted as multi-unit systeme. All unit are laid in parallel. The global maintenance strategy is based on four points. First, the whole inspection data is formalized into one monitoring base. If inspection data is missing or if the maintenance historic is unavailable else an estimation process based on the Agglomerative Hierarchical Clustering (AHC) is proposed. Second, to replace a whole markings lane is logistically difficult to work. Again, an AHC of the monitoring proposed several clusters. Each cluster presents it own degradation model. Clusters are geographically tracked and correlated to specific situation (interchange, urban area, bypass...). That's why a cluster is interpreted as a maintenance strategic area. Thirdly, a Weibull analysis of each cluster is done. Current retroreflectometers cannot detects the exact faillure moment. this information is statistically censored. Three cases are identified : left, right and interval censored. To parameter a Weibull model, an EM Algorithm is propoased as an alternative to the Maximum Likelihood Estimator. This algorithm is also an estimator to censored markings life time. Lastly, two classic preventive maintenance strategies are proposed : systematic according to the age and conditionned to the current degradation. Each one is credible according the current maintenance practice. The first prposed a passsive managament of the markings maintenance. The second ensures an advanced knowledge of the road network over the time. On a multi-unit system no-repairable and strongly censored, units which admit the same degradation model are identified by a clustering approach. Each cluster present it own Weibull analysis. Finally, an adapted maintenance strategy is done

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Au cours des 60 dernières années le développement des infrastructures de transports (Autoroutes, Lignes Grandes Vitesse, Nationales doubles voies) a fragmenté l'habitat des cerfs élaphe (Cervus elaphus). D'après les observations naturalistes, cette anthropisation a causé la fragmentation de deux populations géographiques existantes en sept dans la partie Sud et d'une en trois dans la partie Nord. Afin d'évaluer l'impact de ces infrastructures sur la structuration génétique de ces populations de cerfs, nous avons échantillonné chacune de ces populations grâce à la coopération de trois fédérations de chasse. Le cours laps de temps écoulé depuis la construction de ces infrastructures nous a conduits à choisir comme marqueurs moléculaires les microsatellites, efficaces dans l'inférence d'évènements récents. Les nouvelles techniques de séquençages (NGS) permettent d'obtenir d'importants jeux de données rapidement, nous avons choisi d'utiliser ces méthodes de séquençage pour obtenir nos données. Aucun logiciel ne permettant de traiter les données de séquençage haut débit des microsatellites pour des espèces dont le génome n'est pas complètement séquencé, nous avons alors réalisé un programme, MicNeSs qui permet de génotyper rapidement et objectivement (sans intervention humaine) un grand nombre d'individus et de locus. Nous avons utilisé MicNeSs pour génotyper 345 individus pour 17 locus microsatellites. A partir de ce jeu de données, nous avons montré l'existence d'une structuration génétique des populations de cerfs élaphe en Île-de-France en liaison avec les infrastructures routières et ferroviaires. Nous avons mis en évidence un effet fort des jumelages autoroutes/LGV et une efficacité différentielle des passages grande faune de 2ème et 3ème génération sur les populations de cerfs élaphe en Île-de-France. / During the last 60 years, the development of urban areas, main roads, highways and railways in Île de France, has fragmented the habitat of the red deer (Cervus elaphus). According to naturalistic observations, it caused the fragmentation of the two existing putative populations in the South in to seven putative populations and one in three in the North.In order to estimate the impact of the infrastructure on the genetic structure of these populations we sampled each of the putative population with the help of three hunting societies. Due to the short time passed since the first highway construction we chose microsatellite loci as molecular markers, efficient in the inference of recent events. The next generation sequencing (NGS) enable to have quickly important data set, we chose to use this technic to obtain our data. No software permits to treat microsatellites data from NGS for the species without complete genome, we made one program, MicNeSs which genotypes quickly and objectively a lot of individuals and loci. We used MicNeSs to genotype 345 individuals for 17 microsatellite loci. With this data set we showed the presence of a genetic structure of the red deer populations in association with the road and rail infrastructure. We highlighted a strong impact of the paired of highway/railway and a differential efficiency of the wildlife passages of the second and third generation on the red deer populations in Île-de-France.

Depuis 2002, la lutte contre l'insécurité routière est devenue une priorité nationale. Cette dernière s'est traduite par une politique répressive dite de « tolérance zéro » à l'égard des contrevenants et délinquants au Code de la route. Cette répression, à la fois administrative et pénale peut cependant se heurter à certaines difficultés lorsque l'infraction revêt un caractère d'extranéité, car commise par un conducteur titulaire d'un permis de conduire délivré par une autorité étrangère ou à l'aide d'un véhicule immatriculé à l'étranger. L'absence ou quasi-absence de répression de ces infractions, outre ses conséquences sur l'insécurité routière, est source d'un profond sentiment d'inégalité tout particulièrement dans les zones transfrontières et nécessite donc de nouvelles réponses. Sur le plan administratif, ces nouvelles réponses résident entre autres dans l'extension de la portée transfrontalière d'une mesure administrative mais également par le développement d'un permis de conduire à points propre à l'Union Européenne. Sur le plan pénal, ces nouvelles réponses passent par une coopération renforcée entre les États afin de pouvoir identifier les propriétaires de véhicules dans les cas où le véhicule n'est pas intercepté par les forces de l'ordre. L'instauration de systèmes automatisés de contrôle de la circulation routière nécessite de la part des États et de l'Union européenne un développement de l'échange transfrontalier d'informations. / Fighting to achieve road safety has been a top national priority since 2002. It has led to the so-called « zero-tolerance » policy with highway code delinquents and traffic offenders. This repression which is both administrative and penal may however prove problematic should the offence bear an extraneous aspect, when it is committed by a driver with a foreign driving licence or when the vehicle was registered abroad. That such offences never or quasi-never be punished besides the consequences on road safety, gives rise to a deep feeling of inequality particularly in cross-border areas and therefore calls for new answers. Administratively speaking, the new answers lie, among other things, in a widening of the cross-border range of administrative measures, but also in developing a driving licence with a penalty point system specific to the EU. Penally speaking such new answers suppose a closer cooperation among states so as to be able to identify vehicle owners should the vehicle fail to be intercepted by the police. Introducing automated control systems of road traffic requires that states and the EU increase cross-border information exchange.

La planification des infrastructures routières est marquée par une crise au plan de l'acceptabilité sociale. En quelques décennies, les grands projets routiers ont cessé de représenter des monuments du progrès, pour devenir des objets de débat. Dès les années 1970, le ministère des Transports du Québec (MTQ) faisait face à un contrecoup important de sa politique de développement des routes. Le morcellement des tissus urbains par les réseaux routiers a été fortement dénoncé et plusieurs projets ont connu de fortes oppositions de la société civile. Ces grands projets s'imposent encore aujourd'hui difficilement dans un contexte sociétal où la mise en rapport des différentes représentations véhiculées par les acteurs du territoire peine à mener à des consensus ou à des solutions intégrées. Parallèlement, l'institutionnalisation du débat public (notamment à travers le BAPE) et la mise en place d'un cadre juridique viennent encadrer davantage les projets. En mobilisant le concept d'apprentissage organisationnel, la présente thèse répond à une double interrogation. Elle cherche d'abord à comprendre comment se déploient les projets routiers du MTQ dans leurs rapports aux territoires et à leurs acteurs. Ensuite, elle tente de cerner comment évoluent les pratiques planificatrices de ce promoteur face aux contraintes actuelles de la territorialisation des projets. Le terrain d'étude est formé de l'analyse de quatre études de cas, tous des grands projets routiers planifiés par le MTQ, puis de la recension des grands changements organisationnels liés à la planification des projets routier. Par la confrontation du contenu des projets à chaque étape de leur planification, aux requêtes et représentations mobilisés par les acteurs, les effets du rapport au territoire sur la configuration des projets peuvent être constatés. Il ressort de la thèse que les controverses qui se déploient autour des grands projets routiers témoignent d'une nouvelle forme de territorialisation. Les projets se définissent beaucoup plus dans un enchevêtrement de rapports d'acteurs, que dans l'application de paramètres rationnels prédéfinis. Aux choix tranchants d'un acteur hégémonique se substitue une gouvernance des projets axée sur une imbrication et une pluralité d'acteurs. Les conduites de projet répondent d'un rapport au territoire plus complexe, qui vient remettre en question l'héritage technique et le rôle traditionnel conféré au MTQ. De manière transversale, la thèse fait ressortir une série d'apprentissages au sein des pratiques planificatrices du MTQ face à cette nouvelle territorialisation des projets routiers.

La signalisation routière a un rôle dans la sécurité et l'exploitation des infrastructures. Les panneaux de signalisation doivent être suffisamment saillants pour attirer l'attention du conducteur. Nous proposons dans le cadre de cette thèse, d'étudier la faisabilité d'un algorithme d'estimation automatique de la saillance de la signalisation verticale dans les images routières pour le diagnostic des réseaux routiers, via une caméra embarquée dans un véhicule.Notre paradigme est de s'appuyer sur les valeurs de confiance d'un algorithme d'apprentissage, nommé << Support Vector Machines >>, pour modéliser la saillance de recherche d'un objet défini : un (ensemble de) panneau(x) de police. Nous avons réalisé une étude statistique sur des données issues d'une expérimentation d'oculométrie cognitive. La corrélation du modèle avec les performances visuelles humaines en situation proche de la conduite prouve ses qualités afin de mesurer la saillance de la signalisation verticale.

La compréhension d'image est un problème majeur de la robotique moderne, la vision par ordinateur et l'apprentissage automatique. En particulier, dans le cas des systèmes avancés d'aide à la conduite, la compréhension de scènes routières est très importante. Afin de pouvoir reconnaître le grand nombre d’objets pouvant être présents dans la scène, plusieurs capteurs et algorithmes de classification doivent être utilisés. Afin de pouvoir profiter au mieux des méthodes existantes, nous traitons le problème de la compréhension de scènes comme un problème de fusion d'informations. La combinaison d'une grande variété de modules de détection, qui peuvent traiter des classes d'objets différentes et utiliser des représentations distinctes, est faites au niveau d'une image. Nous considérons la compréhension d'image à deux niveaux : la détection d'objets et la segmentation sémantique. La théorie des fonctions de croyance est utilisée afin de modéliser et combiner les sorties de ces modules de détection. Nous mettons l'accent sur la nécessité d'avoir un cadre de fusion suffisamment flexible afin de pouvoir inclure facilement de nouvelles classes d'objets, de nouveaux capteurs et de nouveaux algorithmes de détection d'objets. Dans cette thèse, nous proposons une méthode générale permettant de transformer les sorties d’algorithmes d'apprentissage automatique en fonctions de croyance. Nous étudions, ensuite, la combinaison de détecteurs de piétons en utilisant les données Caltech Pedestrian Detection Benchmark. Enfin, les données du KITTI Vision Benchmark Suite sont utilisées pour valider notre approche dans le cadre d'une fusion multimodale d'informations pour de la segmentation sémantique. / Image understanding is a key issue in modern robotics, computer vison and machine learning. In particular, driving scene understanding is very important in the context of advanced driver assistance systems for intelligent vehicles. In order to recognize the large number of objects that may be found on the road, several sensors and decision algorithms are necessary. To make the most of existing state-of-the-art methods, we address the issue of scene understanding from an information fusion point of view. The combination of many diverse detection modules, which may deal with distinct classes of objects and different data representations, is handled by reasoning in the image space. We consider image understanding at two levels : object detection ans semantic segmentation. The theory of belief functions is used to model and combine the outputs of these detection modules. We emphazise the need of a fusion framework flexible enough to easily include new classes, new sensors and new object detection algorithms. In this thesis, we propose a general method to model the outputs of classical machine learning techniques as belief functions. Next, we apply our framework to the combination of pedestrian detectors using the Caltech Pedestrain Detection Benchmark. The KITTI Vision Benchmark Suite is then used to validate our approach in a semantic segmentation context using multi-modal information

INTRODUCTION : Les jeunes de moins de 25 ans constituent le groupe de conducteurs le plus impliqué dans les collisions routières (CR). L’objectif de cette étude est de déterminer l’importance de certains facteurs humains et de l’environnement routier dans les collisions les nuits de la fin de semaine chez les jeunes conducteurs. Les hypothèses postulent des chances plus élevées de CR les nuits de la fin de semaine, comparativement aux CR survenant à d’autres moments de la semaine, en présence d’un seul facteur de risque et de deux facteurs de risque. MÉTHODE : Cette étude transversale porte sur les CR ayant causé des blessures légères, graves ou mortelles au Québec chez les conducteurs âgés de 16 à 24 ans. Les informations sur les 58 478 CR survenus de 2007 à 2011 et les facteurs associés à ces CR proviennent de la banque de données de la Société de l’assurance automobile du Québec. Les CR les nuits de la fin de semaine (vendredi à samedi et samedi à dimanche de 20 h 00 à 04 h 59) sont comparées aux CR survenues aux autres moments de la semaine. L’importance des facteurs humains (p. ex., conduite avec capacités affaiblies) et de l’environnement routier (p. ex., courbes) dans ces CR est évaluée à l’aide d’analyses de régression logistique binaire et multinomiale. RÉSULTATS : Plusieurs facteurs sont liés à une augmentation des chances de CR les nuits de la fin de semaine, comparativement aux autres moments de la semaine. Ces facteurs incluent, par ordre d’importance décroissant : la conduite avec les capacités affaiblies (rapport des cotes ajusté [RCA] = 5,05 et intervalles de confiance à 99 % [IC 99 %] = 4,53‒5,64), la fatigue et le sommeil (RCA = 2,40 ; IC 99 % = 2,12‒2,73), la présence de passagers (RCA = 1,81 ; IC 99 % = 1,69‒1,94), le genre masculin (RCA = 1,36 ; IC 99 % = 1,27‒1,46), les courbes (RCA = 1,21 ; IC 99 % = 1,11‒1,32) et la vitesse (RCA = 1,18 ; IC 99 % = 1,09‒1,28). Les résultats sur la présence de deux de ces facteurs suggèrent l’importance des capacités affaiblies. Les chances de CR sont particulièrement importantes lorsque la présence de capacités affaiblies et d’un autre facteur est comparée à l’absence de ces deux facteurs. Dans ces cas, les chances de CR s’étalent de 5,33 (IC 99 % = 4,40‒6,45) pour la combinaison avec les courbes à 7,68 (IC 99 % = 6,52‒9,05) pour la combinaison avec la présence de passagers. CONCLUSION : Cette étude a permis de déterminer l’importance de plusieurs facteurs de risque, notamment la conduite avec capacités affaiblies, dans l’implication des jeunes conducteurs dans les CR les nuits de la fin de semaine. Les résultats suggèrent diverses stratégies afin de mieux cibler la conduite avec capacités affaiblies, incluant l’accès graduel à la conduite avec de jeunes passagers la nuit après l’obtention du permis de conduire. / Abstract : INTRODUCTION: Young people under 25 represent the group of drivers most involved in motor vehicle crashes (MVC). The aim of this study is to determine the significance of certain human and road environment factors in weekend night crashes involving young drivers. The hypotheses postulate higher odds of crash occurrence on weekend nights, as compared to crashes at other times during the week, when there is the presence of a single risk factor and two risk factors. METHOD: This cross-sectional study examines MVC causing minor, severe or fatal injuries in Quebec drivers aged 16 to 24. The information pertaining to the 58 478 MVC that occurred from 2007 to 2011 and the factors associated with these MVC comes from the databank of the Société de l’assurance automobile du Québec. Weekend night MVC (Friday to Saturday and Saturday to Sunday from 8:00 p.m. to 4:59 a.m.) are compared to MVC occurring at other times of the week. The significance of human factors (e.g., driving under the influence) and road environment factors (e.g., curves) in these crashes is assessed using binary and multinomial logistic regression analyses. FINDINGS: Several factors are associated with the increased odds of an MVC occurring on weekend nights, as compared to other times of the week. These factors include, by order of decreasing significance: driving under the influence (adjusted odds ratio [AOR] = 5.05 and 99% confidence interval [99% CI] = 4.53‒5.64), fatigue and sleep (AOR = 2.40; 99% CI = 2.12‒2.73), presence of passengers (AOR = 1.81; 99% CI = 1.69‒1.94), male gender (AOR = 1.36; 99% CI = 1.27‒1.46), curves (AOR = 1.21; 99% CI = 1.11‒1.32), and speed (AOR = 1.18; 99% CI = 1.09‒1.28). The findings on the presence of two of these factors suggest the significance of driving under the influence. The odds of MVC occurrence are particularly high when the presence of driving under the influence and another factor is compared against the absence of these two factors. In such instances, the odds of MVC occurrence range from 5.33 (99% CI = 4.40‒6.45) when curves are also involved to 7.68 (99% CI = 6.52‒9.05) when passengers are also present. CONCLUSION: This study determined the significance of several risk factors, particularly driving under the influence, in young drivers’ involvement in MVC on weekend nights. The findings suggest various strategies to better target driving under the influence, including gradual access to driving with young passengers at night after obtaining a driver’s licence.

Les changements climatiques mesurés dans le Nord-ouest canadien au cours du XXIe siècle entraînent une dégradation du pergélisol. Certaines des principales conséquences physiques sont la fonte de la glace interstitielle lors du dégel du pergélisol, l’affaissement du sol et la réorganisation des réseaux de drainage. L’effet est particulièrement marqué pour les routes bâties sur le pergélisol, où des dépressions et des fentes se créent de façon récurrente, rendant la conduite dangereuse. Des observations et mesures de terrain effectuées à Beaver Creek (Yukon) entre 2008 et 2011 ont démontré qu’un autre processus très peu étudié et quantifié dégradait le pergélisol de façon rapide, soit la chaleur transmise au pergélisol par l’écoulement souterrain. Suite aux mesures de terrain effectuées (relevé topographique, étude géotechnique du sol, détermination de la hauteur de la nappe phréatique et des chenaux d’écoulement préférentiels, température de l’eau et du sol, profondeur du pergélisol et de la couche active), des modèles de transfert de chaleur par conduction et par advection ont été produits. Les résultats démontrent que l’écoulement souterrain dans la couche active et les zones de talik contribue à la détérioration du pergélisol via différents processus de transfert de chaleur conducto-convectifs. L’écoulement souterrain devrait être pris en considération dans tous les modèles et scénarios de dégradation du pergélisol. Avec une bonne caractérisation de l’environnement, le modèle de transfert de chaleur élaboré au cours de la présente recherche est applicable dans d’autres zones de pergélisol discontinu. / Climate changes affecting the North West portion of Canada alter the thermal state of the permafrost and promote permafrost degradation. The results are permafrost thawing, ground ice melting, surface drainage changes and soil subsidence. Road infrastructures built on permafrost are particularly sensitive to permafrost stability and integrity. Depressions in the road pavement and development of cracks and potholes are recurrent problems for northern infrastructure. Field measurements done along a road transect in the discontinuous permafrost zone near Beaver Creek (Yukon) between 2008 and 2010 demonstrated that another process, advective heat transfer induced by groundwater flow, is promoting permafrost degradation. This process remains poorly known and has not been quantified sufficiently in permafrost environments. Field data on topography, soil geotechnical properties, water table and preferential flowpath characterization, ground and water temperature and active layer and permafrost depth were collected to build coupled models of seepage (mass transfer) and heat transfers. Results indicate that convective heat transfer processes associated with groundwater flow can have a substantial impact on permafrost degradation. Groundwater flow processes should therefore be taken into account in permafrost evolution models and climate warming scenarios. With a good characterization of the environment, the model that has been developed in this present research is relevant in other discontinuous permafrost environments.

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