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National audience; Dans le cadre des travaux menés au sein du groupe « Boues » de la commission assainissement de l’Astee, les membres du groupe ont démarré une démarche de réflexion relative à l’analyse du cycle de vie (ACV) appliquée aux filières de traitement et de valorisation/élimination des boues issues du traitement des eaux usées. L’analyse du cycle de vie est une méthode d’évaluation environnementale multicritère permettant d’évaluer les impacts environnementaux potentiels d’un produit, d’un service ou d’un système en incluant l’ensemble des activités liées à ce système depuis l’extraction des matières premières jusqu’au traitement des déchets (c’est-à-dire son cycle de vie). Pour les filières boues, tout ce qui précède le traitement des boues et donc les étapes de la filière eaux usées est exclu. Outil conduisant à l’identification des principaux facteurs responsables des impacts environnementaux potentiels d’un système, l’ACV permet d’engager des démarches d’amélioration continue des performances environnementales de filières industrielles, dans une logique d’écoconception ou de reconception. Par ailleurs, l’ACV permet d’asseoir une innovation technologique, en fournissant des informations sur les performances environnementales de nouveaux produits/services. Pour les filières de gestion des boues, l’ACV est une démarche couramment mise en oeuvre par les industriels, avec des objectifs et des ambitions différents. L’objectif de cet article est de présenter un état des lieux des pratiques et d’analyser en quoi l’ACV est un outil permettant de susciter ou de supporter l’innovation dans le domaine de la gestion des boues issues du traitement des eaux usées. Enfin, cet article soulève les questions méthodologiques classiquement rencontrées, sans toutefois avoir l’ambition d’y répondre, afin de mettre en évidence le besoin de transparence dans la communication et la nécessité de poursuivre les échanges pour les praticiens de l’ACV à la recherche de consensus.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]GEUSI; International audience; A companion modeling process about water resources supply and demand at the scale of a catchment in partnership with the catchment management institution and with intermediary level stakeholders of the different sectors of water use, production and distribution in the territory is being held in the Thau catchment, near Montpellier in South of France. This companion modeling process has been shaped by both a scientific questioning about interactions between land and water dynamics and governance within a catchment and the history of collaborations between the research team and the case study partners. It was initiated by the catchment management institution’s request to our team for a methodological support during a prospective exercise within the catchment management plan development process. It was then agreed to keep on collaborating through the development of a computer aiming at supporting a real joint reflection on the integrated management of land and water resources of the territory. During a first phase, causal maps were used for developing and discussing individually the conceptual model with the stakeholders. The objective was to elicit and discuss which variables we should consider and how they are linked. We ended up with a conceptual model where the complexity was not arising from feedback loops between variables but from the interlinkage of differentiated decision-making centers, resources and management entities. For this reason, we’ve shifted to agent-based modeling and implemented our simulation model under Netlogo. A first stakeholders’ workshop for validating the simulation model and discussing stakes and scenarios was held in March and this companion modeling process has been institutionalized as an official action of the newly born catchment integrated management contract.

Présentation des travaux conduits sur le bassin de Thau dans le cadre du projet SURGE. Trois types d’interdépendances sont apparus lors des enquêtes préliminaires, qu’il nous paraissait intéressant de questionner : la disponibilité et le partage des ressources en eau potable dans un contexte de croissance démographique ; le lien par les polluants qui circulent entre les territoires ; la place de l’eau dans les attachements à un territoire qui fait sens. L’étude de ce cas est particulièrement intéressante dans la mesure où l’eau intervient dans l’argumentation pour la construction d’un bien commun territorial à l’échelle du bassin versant. Celle-ci s’appuie sur une structure porteuse, le SMBT (Syndicat Mixte du Bassin de Thau), par ailleurs partenaire du projet. Nous avons montré en quoi le SMBT constitue un outil de gouvernance originale. Nous avons analysé le rôle de cette intercommunalité comme instrument de solidarité pour l’eau et comme échelle de gestion pertinente. L’une de ses particularités est de présenter une articulation poussée des outils SCoT et SAGE (Barone, 2012) qui favorise la coordination entre politique de l’eau et politique d’aménagement des territoires. Cependant, l’analyse des débats sur la réforme intercommunale conduit à nuancer l’influence des enjeux liés à l’eau sur les dynamiques politiques locales. De même, nous avons montré les résistances dans la mise en politique de la gestion quantitative de l’eau sur un territoire construit autour d’enjeux de préservation de la qualité de l’eau circulant sur le bassin et alors que l’approvisionnement en eau potable est tributaire de ressources extérieures. Nous avons observé un déplacement de la formulation de l’objectif visé dans le SAGE d’une sécurisation de l’AEP à celui d’une gestion concertée de la ressource à l’échelle du territoire. Dans ce cadre, la démarche de modélisation d’accompagnement mise en ½oeuvre (Abrami et al., 2012) a contribué au partage de l’information. Elle a conduit les participants à ouvrir certaines « boîtes noires » et a permis d’identifier des incohérences (par exemple entre les scenarios du SCoT et de Schémas d’alimentation concernant la démographie). Les discussions peinent cependant à sortir des sphères techniques. Les gestionnaires se font un devoir de satisfaire les besoins exprimés sur le plan quantitatif, en promouvant une politique de développement de la ressource. Enfin, nous avons questionné le traitement de la question agricole dans le SAGE, en observant différentes qualifications en tension : entre externalités (pollueur/préleveur) et bien commun à préserver. Le modèle développé peut être utilisé pour mettre en discussion différents scenaris d’évolution de l’usage agricole (Van Middelkoop, 2009). A travers ces trois entrées (gestion des ressources en eau, intercommunalité et place de l’usage agricole), le cas de Thau contribue à mieux comprendre comment et jusqu’où l’eau intervient dans les politiques territoriales, et à identifier des conditions de réussite et des points d’achoppement d’une gestion conjointe des eaux et des territoires.

[Departement_IRSTEA]Ecotechnologies [TR1_IRSTEA]INSPIRE; International audience; In this chapter, we have presented a method to improve localization systems based to data association with GNSS receiver. This method increases the precision and the reliability of localization based on an Kalman filter. It consists to take care the characteristics of GNSS error. This error is an unpredictive stochastic process and it drifts the estimated position which is calculated by a Kalman Filter. The developed idea is to establish a prediction model of GNSS bias and to insert it in the localization system so as to modify the observation error from low-cost GNSS receiver to zero-mean, white, Gaussian noise. We have seen a possible model of GNSS error is Autoregressive process. We have determined its parameters and its order. Then, we have shown how this model is inserted in the Kalman Filter. However, the bias estimation needs to have sometimes absolute data (position of landmark of the environment) coming from exteroceptive sensors. To do that we propose to use a multi-sensor system (Tessier, Debain, Chapuis & Chausse, 2007) in which landmarks detection is given by autonomous entities called perceptive agents. The main weakness of this multi-agent fusion system is about the focusing process and the measure of the accuracy of the estimated vehicle's pose. Thanks to numerous experiments we noticed a strong robustness and a good accuracy of the guidance process allowing using it at high speed even in an environment with lots of elements like trees or buildings.

[Departement_IRSTEA]Ecotechnologies [TR1_IRSTEA]INSPIRE; International audience; L'autonomie des robots mobiles est encore aujourd'hui un défi majeur pour la communauté scientifique. Pourtant, les progrès ont été nombreux en particulier ces dernières années. Cependant, si les derniers développements proposent des résultats impressionnants, ils ne permettent pas aux robots de qualifier leur degré d'autonomie et ceci quelque soit la fonction adressée. La fédération de recherche TIMS propose une nouvelle approche des fonctions de l'autonomie basée sur une utilisation de processus cognitifs proposés pour la première fois dans les travaux de thèse de Cédric Tessier. Cette thèse, réalisée au sein de la Fédération de Recherche TIMS (Technologies de l'Information, de la Mobilité et de la Sûreté) dans le projet V2I (Véhicules et Infrastructure Intelligents), portait sur la réalisation d'un système de conduite automatique de véhicules en milieu naturel en s'intéressant tout particulièrement à l'intégrité de la localisation. Ces travaux scientifiques ont abouti à la réalisation d'algorithmes innovants de gestion de l'information permettant de garantir l'intégrité de l'estimation. Par gestion de l'information, nous entendons tout le processus allant de l'acquisition de données issue de plusieurs capteurs, en passant par l'application d'algorithmes de traitement et d'extraction d'informations utiles jusqu'au calcul du résultat final et de ses caractéristiques (i.e. précision, justesse). L'idée maîtresse consiste à ne plus se "laisser submerger" par une masse d'informations fournie par un grand nombre de capteurs et dans laquelle il est de plus en plus difficile d'extraire les données pertinentes, y compris par les techniques classiques de fusion. Moyennant un minimum de connaissances sur le comportement de l'environnement à observer (surveillance de process), ou de l'environnement dans lequel le système évolue, il est possible de focaliser l'attention du système perceptif sur les informations à rechercher. Par exemple, ceci peut se faire en choisissant le capteur et/ou l'algorithme de traitement associé le plus adéquat à la situation anticipée ou présumée fonction des événements précédents. Ces principes ont été appliqués à l'accroissement de l'autonomie de robots mobiles mais ont capacité à être généralisés à de nombreuses autres applications. En effet l'utilisation de ces algorithmes innovants est parfaitement justifiée pour les problématiques d'extraction d'informations utiles et de fouille efficace de données acquises dans des environnements complexes et incertains. Aussi, en 2008, nous avons décidé d'étudier l'opportunité de fonder une société afin de valoriser cette technologie dans les secteurs les plus adéquates. Suite à une étude Marketing de l'innovation, la société Effidence a été créée. Le positionnement stratégique d'Effidence est double : d'une part la société développe de nouvelles solutions pour gérer efficacement des systèmes de vidéo protection pour de grands ensembles tels que des sites de rencontres sportives, des sites touristiques étendus, des aéroports, d'autre part elle propose un pôle ingénierie en étroite collaboration avec des laboratoires de recherches tels que le Lasmea ou le Cemagref avec lesquels elle prétend s'investir dans des projets de recherche ambitieux contribuant à augmenter ses compétences et à permettre une meilleure diffusion des résultats de recherche de ces laboratoires.

This article puts forward a new concept for automatic guidance of autonomous vehicle. Its name is SLAG for " Simultaneous Localization and Automatic Guidance " and its goal is to provide a reliable and accurate guidance process. SLAG is based on a cognitive process which chooses in real time the best action allowing the robot insuring a safe behaviour during the trajectory tracking. SLAG has shown its efficiency during numerous experiments carried out with an electrical off road vehicle which speed was faster than 4 m/s., Cet article propose un nouveau concept pour le guidage automatique de véhicules autonomes. Il s'agit du SLAG (Simultaneous Localization and Automatic Guidance) dont l'objectif est de permettre un guidage précis et fiable d'un robot mobile. Ce concept est basé sur un processus cognitif qui détermine en temps réel la meilleure action permettant au robot d'assurer son fonctionnement lors du suivi de trajectoire. Ce concept a montré son efficacité lors de nombreuses expérimentations réalisées à des vitesses supérieures à 4 m/s.

[Departement_IRSTEA]EA [TR1_IRSTEA]TESAD / MOST; International audience; This paper deals with using of low-cost Global Navigation Satellite System (GNSS) sensors in a localization process for an autonomous guidance system of mobile robots. Generally, this process is made using a Kalman Filter (KF) to fuse information coming from different sensors. But as GNSS error is an unpredictable stochastiscal process, the localization estimated by the KF becomes unreliable. To solve this problem, the error of a cheap GNSS receiver is analyzed. Then, an AutoRegressive process (AR process) is used to establish a reliable prediction model. A second problem of GNSS systems concerns the disturbances in the observation of satellites. To detect this disturbance, we use a condition based on the Mahalanobis distance. This model and condition are taken into account in the localization system to improve its accuracy and its reliability. To finish, many experimental results show the improvement of GNSS localization system using our modeling and disturbance detection process.

[Departement_IRSTEA]EA [TR1_IRSTEA]TESAD / MOST; To guide a vehicle, the localization system must provide an accurate and reliable estimation. Generally, the estimation of the vehicle's state is dealt with a Bayesian approach like a Kalman filter. However, if this technique is a good mean to merge information of different sensors, it gives any idea of the result's reliability. We propose here to include a confidence level on the estimated vehicle's pose. This confidence level is updated after each landmark detection. This update is function of characteristics of the perception system. Thus, we propose also a method to characterise feature detection algorithms in order to obtain the most realistic confidence level. We demonstrate the practicality of this approach by guiding an experimental vehicle in real outdoor environment.

[Departement_IRSTEA]EA [TR1_IRSTEA]TESAD / MOST; Vehicle localisation in outdoor environment is an important issue. When this localisation system has to provide an accurate and reliable position for an automatic guidance system, this is a challenge. In this paper, we propose a supervised active localisation system to satisfy this need. When localisation system mustn't meet vehicle control process requirements: accurate position and high confidence level, the supervisor requests the active detection of a particular landmark. It must be seen as a first step towards the development of a multi-sensor localisation system. The main contributions of this paper are: 1) The introduction of the notion of the perceptive triplet within a general framework that associates landmarks, sensors and detectors to supervise the detections. 2) This is the supervisor that determines each time which landmark, with which sensor and detector should be used to detect this landmark in order to best improve the localisation. The supervisor constitutes the intelligent part of this localisation system. It decides when it's necessary to detect a landmark. Our system was tested in an outdoor environment, where it succeeded in accurately localising the vehicle during automatic guidance.