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International audience; In this paper, the advisory train cruise control stability with a driver in the loop is investigated, where the driver's state is measured by an external device. A novel stability criterion is proposed, aware of the varying behaviour of the driver in the system. For this purpose, the driver is modelled as a time varying system, and the dynamic model of the train is formed by considering rolling and aerodynamic resistance forces. In order to ascertain stability, a sampled- data based state feedback controller is considered. Converting the sampling period into a bounded time-varying delay, the addressed problem is transformed to the problem of stability analysis of time-varying delayed system. Based on Lyapunov stability theory, a novel Lyapunov Krasovskii Functional (LKF) is designed to provide sufficient conditions for the existence of L 2 stability of the system in terms of solvable Linear Matrix Inequalities. A case study is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.

International audience; The challenges of automating socio-technical systems are strongly linked to the strengths and limitations of technical and human resources, such as perceptual characteristics, cooperative capacities, job-sharing arrangements, modeling of human behavior and the contribution of innovative design approaches.Automation Challenges of Socio-technical Systems exposes the difficulties in implementing and sustaining symbiosis between humans and machines in both the short and long terms. Furthermore, it presents innovative solutions for achieving such symbiosis, drawing on skills from cognitive sciences, engineering sciences and the social sciences. It is aimed at researchers, academics and engineers in these fields.

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4ème de couverture : Les défis de l'automatisation des systèmes sociotechniques sont fortement liés à la prise en compte des atouts et des limites des ressources techniques et humaines, tels que les caractéristiques perceptives, les capacités coopératives, les modalités de partage de tâches, la modélisation de comportements humains, ou l'apport de démarches de conception innovante.Défis de l'automatisation des systèmes sociotechniques expose la difficulté à mettre en oeuvre et à garantir, à court, moyen et long termes, une symbiose entre humains et machines. Il présente des solutions innovantes pour la réalisation d'une telle symbiose, qui nécessitent des compétences à la fois en sciences cognitives, sciences pour l'ingénieur et sciences sociales.Les chercheurs, enseignants-chercheurs ou les ingénieurs de ces domaines trouveront dans cet ouvrage des éléments de réponses à ces défis permanents.

International audience; Les défis de l’automatisation des systèmes sociotechniques sont fortement liés à la prise en compte des atouts et des limites des ressources techniques et humaines, tels que les caractéristiques perceptives, les capacités coopératives, les modalités de partage de tâches, la modélisation de comportements humains, ou l’apport de démarches de conception innovante. Défis de l’automatisation des systèmes sociotechniques expose la difficulté à mettre en oeuvre et à garantir, à court, moyen et long termes, une symbiose entre humains et machines. Il présente des solutions innovantes pour la réalisation d’une telle symbiose, qui nécessitent des compétences à la fois en sciences cognitives, sciences pour l’ingénieur et sciences sociales. Les chercheurs, enseignants-chercheurs ou les ingénieurs de ces domaines trouveront dans cet ouvrage des éléments de réponses à ces défis permanents [Source : 4e de couv.]

International audience; Resilience has an important impact on the risk management of human–machine systems (HMS). This chapter introduces the notions of resilience and stability in the technological, human and HMS sense, as well as the notions of stabilizability, together with the driver's potential of action and reaction, called potential of action and reaction. It describes the structure of a stable HMS. The chapter illustrates the statements with experimental results obtained from the LAMIH COR&GEST small‐scale railway platform at the ERGOIA 2011 workshop. The studied HMS includes the human operator, the human–machine interface, the rail transport system, the supervisor and all sensors and auxiliary computers. The supervision module is an essential HMS stabilizing factor due to its role as alert provider. Its operating principle is to compare the sequences of measured data and the sequences obtained by simulation.

Ce procédé d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire comporte des étapes : a) de génération (1000) d'un flux de messages d'information destinés à être affichés à destination d'un conducteur du véhicule ; b) d'estimation d'un état de vigilance du conducteur, comportant : • la mesure (1002) de caractéristiques observables du conducteur ; • la construction (1008) d'un indicateur représentatif d'un niveau de somnolence et d'un indicateur représentatif d'un niveau d'attention du conducteur, à partir des caractéristiques observables mesurées ; • de calcul (1008) d'un indice de vigilance représentatif de l'état de vigilance du conducteur, à partir des indicateurs construits ; c) de modulation (1010) du flux de messages d'information généré, en fonction de l'indice de vigilance calculé ; d) d'affichage (1012), à destination du conducteur, du flux de messages modulé.

International audience; —Building Intelligent Transportation Systems (ITS) requires the use of different types of sensors to improve the traffic safety and to ensure an efficient perception. These systems, integrate an increasing number of tasks and require a significant computing power. To develop a base computing platform that can be quickly modified and scaled to meet the cost and performance targets, FPGA platforms represent an appropriate solution that offers modular and scalable architecture. Moreover, with the complexity of applications and the delicacy of manual coding, the High-Level Synthesis (HLS) tools are used to accelerate the creation of the Register Transfer Level (RTL) designs. In this paper, we explore the HLS tools to generate the RTL designs for vehicle perception tasks based on the Zynq-7000 System On Chip (SoC).

Ce procédé d'aide à la conduite d'un véhicule ferroviaire comporte des étapes : a) de génération (1000) d'un flux de messages d'information destinés à être affichés à destination d'un conducteur du véhicule ; b) d'estimation d'un état de vigilance du conducteur, comportant : • la mesure (1002) de caractéristiques observables du conducteur ; • la construction (1008) d'un indicateur représentatif d'un niveau de somnolence et d'un indicateur représentatif d'un niveau d'attention du conducteur, à partir des caractéristiques observables mesurées ; • de calcul (1008) d'un indice de vigilance représentatif de l'état de vigilance du conducteur, à partir des indicateurs construits ; c) de modulation (1010) du flux de messages d'information généré, en fonction de l'indice de vigilance calculé ; d) d'affichage (1012), à destination du conducteur, du flux de messages modulé.

International audience; This paper presents a non-intrusive solution for human operator monitoring. The primary focusare acquisition and analysis of vigilance-related information. The acquisition and processing aremade using an experimental platform at the LAMIH laboratory and some insights of these processes are presented.

International audience; The paper deals with the problem of abnormal operation diagnosis in human-machine systems. The abnormal operation is considered as the deviation from the ordered operation. This deviation is not absolutely unexpected; it may be predicted in principle but to cause an adequate reaction it should be firstly detected and isolated. The human-machine systems operation is modeled using nondeterministic discrete-event formalism. An extension of pair algebra of partitions to nondeterministic finite state machines is used to develop the designing method for the diagnostic scheme. Possibilities of the proposed method are investigated and discussed. An illustrative example is provided based on tramway driving situation.

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International audience; The paper proposes an approach to support human abductive reasoning in the diagnosis of a multiviewpoint system. The novelty of this work lies on the capability of the approach to treat the uncertainty held by the agent performing the diagnosis. To do so, we make use of evidential networks to represent and propagate the uncertain evidence gathered by the agent. Using forward and backward propagation of the information, the impact of the evidence over the different symptoms and causes of failure is quantified. The agent can then make use of this information as additional hints in an iterative diagnosis process until a desired degree of certainty is obtained. The model is compared with a deterministic one in which evidence is represented by binary states, that is, a symptom is either observed or not.

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This thesis concerns fault detection and isolation using behavioral models. The suggested approach consists in the determination of a sub-system which is decoupled from the perturbation and from a subset of faults and sensitive to the remaining faults. Using this sub-system, structured fault indicators are generated. These indicators are intrinsically robust to the perturbations and to some faults and sensitive to the remaining faults. Thus, this approach is based on the decomposition of the behavioral model of the process to monitor into sub-systems.A decomposition methodology is proposed to handle continuous and discrete models in a similar way. Algebraic tools, known as pair algebra and algebra of functions, are used to formulate the decomposition methodology. Both algebras are presented, and their operators detailed and illustrated. It is shown that the decomposition procedure for the continuous case based on algebra of functions is similar to the discrete case based on pair algebra. Finally, a decomposition methodology for all types of deterministic behavioral models is proposed.The theoretical results are illustrated by the decomposition of the behavioral models (continuous and discrete) of the three tank process, and the synthesis of fault detection and isolation module for both cases.; Cette thèse traite de la détection et de la localisation des défaillances à base de modèles comportementaux. L'approche suggérée consiste à extraire du modèle comportemental un sous-modèle découplé par rapport aux perturbations et par rapport à un sous-ensemble de défaillances et couplé par rapport au sous-ensemble complémentaire de défaillances. A l'aide de ce sous modèle, des indicateurs de défaillances structurés sont générés. Ces indicateurs possèdent intrinsèquement des propriétés de robustesse aux perturbations et à certaines défaillances et sont sensibles au reste des défaillances. Cette approche repose donc sur la décomposition du modèle comportemental du système en sous-modèles. Une méthodologie de décomposition est présentée pour traiter les modèles continus et les modèles événementiels de la même manière. Cette méthodologie de décomposition est formulée en utilisant des outils algébriques connus sous le nom d'algèbre des paires et d'algèbre des fonctions. Les deux algèbres sont présentées et leurs opérateurs sont détaillés et illustrés. Il est montré que la procédure de décomposition décrite pour les modèles continus en utilisant l'algèbre des fonctions est similaire à celle décrite pour les modèles événementiels en utilisant l'algèbre des paires. Une procédure de décomposition générale est ensuite proposée pour tous les modèles comportementaux déterministes.Les résultats théoriques sont illustrés par la décomposition des modèles comportementaux (continu et événementiel) du système à trois cuves, et par la synthèse d'un module de détection et de localisation de défaillances pour chaque cas traité.

This thesis concerns fault detection and isolation using behavioral models. The suggested approach consists in the determination of a sub-system which is decoupled from the perturbation and from a subset of faults and sensitive to the remaining faults. Using this sub-system, structured fault indicators are generated. These indicators are intrinsically robust to the perturbations and to some faults and sensitive to the remaining faults. Thus, this approach is based on the decomposition of the behavioral model of the process to monitor into sub-systems.A decomposition methodology is proposed to handle continuous and discrete models in a similar way. Algebraic tools, known as pair algebra and algebra of functions, are used to formulate the decomposition methodology. Both algebras are presented, and their operators detailed and illustrated. It is shown that the decomposition procedure for the continuous case based on algebra of functions is similar to the discrete case based on pair algebra. Finally, a decomposition methodology for all types of deterministic behavioral models is proposed.The theoretical results are illustrated by the decomposition of the behavioral models (continuous and discrete) of the three tank process, and the synthesis of fault detection and isolation module for both cases.; Cette thèse traite de la détection et de la localisation des défaillances à base de modèles comportementaux. L'approche suggérée consiste à extraire du modèle comportemental un sous-modèle découplé par rapport aux perturbations et par rapport à un sous-ensemble de défaillances et couplé par rapport au sous-ensemble complémentaire de défaillances. A l'aide de ce sous modèle, des indicateurs de défaillances structurés sont générés. Ces indicateurs possèdent intrinsèquement des propriétés de robustesse aux perturbations et à certaines défaillances et sont sensibles au reste des défaillances. Cette approche repose donc sur la décomposition du modèle comportemental du système en sous-modèles. Une méthodologie de décomposition est présentée pour traiter les modèles continus et les modèles événementiels de la même manière. Cette méthodologie de décomposition est formulée en utilisant des outils algébriques connus sous le nom d'algèbre des paires et d'algèbre des fonctions. Les deux algèbres sont présentées et leurs opérateurs sont détaillés et illustrés. Il est montré que la procédure de décomposition décrite pour les modèles continus en utilisant l'algèbre des fonctions est similaire à celle décrite pour les modèles événementiels en utilisant l'algèbre des paires. Une procédure de décomposition générale est ensuite proposée pour tous les modèles comportementaux déterministes.Les résultats théoriques sont illustrés par la décomposition des modèles comportementaux (continu et événementiel) du système à trois cuves, et par la synthèse d'un module de détection et de localisation de défaillances pour chaque cas traité.

International audience; Ces dernières années, le positionnement terrestre est devenu une thématique prioritaire de recherche. Avec le développement du système GPS (Global Position System) nous avons maintenant la possibilité de déterminer notre position absolue n’importe où sur la Terre. L’un des problèmes du système GPS est qu’il nécessite un environnement ouvert, sans obstacle. Cette situation est souvent rencontrée dans les environnements urbains, dans les forets et les tunnels. Le système GPS nécessite de recevoir des informations d’au moins quatre satellites pour maintenir une bonne précision de position. Dans les situations pour lesquelles une grande précision est demandée, la navigation ne pourra être obtenue avec un capteur GPS seul. Cette contribution propose un algorithme de fusion multicapteurs informationnel en utilisant un récepteur GPS et un capteur inertiel. Les résultats de cette approche sont comparés à ceux obtenus avec un filtre de Kalman.

International audience; The interest for land navigation has increased for the recent years. With the advent of the Global Position System (GPS) we have now the ability to determine the absolute position anywhere on the globe. The problem is that the GPS systems work well only in open environments with no overhead obstructions and they are subject to large unavoidable errors when the reception from some of the satellites are blocked. This occurs frequently in urban environments, forests and tunnels. GPS systems require at least four “visible” satellites to maintain a good position fix. In many situations inwhich higher level of accuracy is required, the navigation cannot be achieved by GPS alone. This paper discusses the design of a reliable multisensor fusion algorithm using GPS and Inertial Navigation System in order to decrease the implementation cost of such systems on land vehicles. The major contribution of this paper is in the definition of the possible developments and research axes in land navigation.