Thèmes scientifiques

La FR TTM compte à ce jour 7 thèmes multidisciplinaires. Tous ont pour enjeux de répondre aux grands défis sociétaux, avec pour finalité de développer des transports et une écomobilité plus sûrs, plus intelligents, plus « verts », plus intégrés et personnalisés.

Concernant le volet des technologies clefs et des plans de reconquête industrielle (La voiture pour tous consommant moins de 2l aux 100 km, Bornes électriques de recharge, Véhicules à pilotage automatique, Logiciels et systèmes embarqués, TGV du Futur, Recyclage et Matériaux Verts), les actions visent à innover dans le domaine de l’humain dans les transports et sa mobilité (éco-conduite et assistance à la conduite, handicap vieillissement et mobilité, sécurité), l’optimisation des systèmes de mobilité et de la logistique (co-modalité, gestion et accroissement de la capacité de trafic, chaine d’approvisionnement et routage), des nouveaux matériaux et concepts structuraux (allègement structural, durabilité, fiabilité et sécurité, réduction des nuisances sonores, recyclage), du dimensionnement et performances des fonctions véhicules (efficacité énergétique des motorisations, contrôle aérodynamique, mobilité intelligente et sûre).

De manière transversale les sections CNRS impliquées dans la FR TTM couvrent le champ de 6 à 10 :

  1. Sciences de l'information : fondements de l'informatique, calculs, algorithmes, représentations, exploitations
  2. Sciences de l'information : traitements, systèmes intégrés matériel-logiciel, robots, commandes, images, contenus, interactions, signaux et langues
  3. Micro- et nanotechnologies, micro- et nanosystèmes, photonique, électronique, électromagnétisme, énergie électrique
  4. Ingénierie des matériaux et des structures, mécanique des solides, biomécanique, acoustique
  5. Milieux fluides et réactifs : transports, transferts, procédés de transformation

Contribution des laboratoires par thème scientifique

Thèmes

Intitulés

CRIStAL
UMR 9189
IEMN
UMR 8520
LAMIH
UMR 8201
LML
UMR 8107
Thème 1 Contrôle en Aérodynamique

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Thème 2 Systèmes embarqués pour le diagnostic en ligne et la maintenance prédictive

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Thème 3 Réseaux de capteurs, communications embarquées et mobilité

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Thème 4 Diagnostic et suivi en service de l'état de santé des matériaux et structures

 

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Thème 5 Nouvelles méthodes d’exploitation des données expérimentales en Big Data et analyse d’image

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Thème 6 Interaction Homme-Machine

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Thème 7 Optimisation robuste pour la stabilité dynamique de modèles de grande taille représentatifs de systèmes mécaniques frottants

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Thème 1 : Contrôle en Aérodynamique

Une approche pluridisciplinaire des laboratoires avec pour interlocuteur central jean-philipple.laval@univ-lille1.fr

Ce thème s'inscrit dans des objectifs de diminution de la consommation et des nuisances (sonores, pollutions) ainsi que dans l’amélioration de la sécurité. Nos objectifs sont de proposer des solutions innovantes pour le contrôle des écoulements : Etude de la physique des écoulements à contrôler, Conception et validation d'algorithmes de contrôle efficaces et robustes, Développement et validation des technologies pour le contrôle (capteurs, actionneurs)

L’originalité du thème

  • Regroupement des compétences (Mécanique des fluides / Micro-nano technologie / Contrôle et information)
  • Complémentarité des équipements pour envisager des campagnes d'essai sur un démonstrateur

Les impacts scientifiques

  • Développement d'outils numériques et technologiques pour l'étude des écoulements et du contrôle
  • Valorisation dans d'autres domaines d'activité (énergie, ...)

Thème 2 : Systèmes embarqués pour le diagnostic en ligne et la maintenance prédictive

Ce thème s’inscrit dans des objectifs de surveillance en temps réel l’état de santé des équipements de manière continue ou intermittente, de détecter les prémices de panne et d'alerter sur les actions de maintenance à mener.

L’originalité du thème

Considérer d’un point de vue multidisciplinaire les systèmes embarqués comme élément clé contribuant à l’amélioration de la disponibilité.

Cette amélioration est rendue possible grâce:

  • au suivi et au diagnostic en ligne
  • à la reconfiguration en exploitation des systèmes
  • à la maintenance prédictive des systèmes de transport et de leur infrastructure

Les impacts scientifiques

  • proposition de systèmes intégrés de supervision, de diagnostic et de pronostic de l’état par le matériau ou le système lui-même, en interaction avec des systèmes « pairs » afin d’optimiser la maintenance par des mécanismes adaptatifs.

Thème 3 : Réseaux de capteurs, communications embarquées et mobilité

Ce thème s’inscrit dans des objectifs de conception de nouveaux services mobiles pour les transports, sur de nouvelles architecteurs multi-capteurs embarquées  et utilisant des systèmes  communicants (ITS-G5, 3G/4G/5G, …) et de, conception de nouveaux systèmes d’aide à la conduite (ADAS),  Intelligence embarquée pour le véhicule autonome.

L’originalité du thème

  • Nouveaux paradigmes pour la collecte, le traitement et l’exploitation des données
  • Approche multi-niveaux pour l’amélioration de  la sécurité du véhicule connecté  et de sa fiabilité (tolérance aux fautes)

Les impacts scientifiques

  • Développement de nouvelles applications et d’architectures
  • Traitement de grande quantité d’information (Big Data): grand nombre de capteurs
  • Ressources adaptées à la position du véhicule et  besoins des applications et des services
  • Mise en œuvre de nouvelles architectures de communication embarquées et sécurisées

Thème 4 : Diagnostic et suivi en service de l'état de santé des matériaux et structures

Les objectifs du thème

  • Développement de méthodes originales et peu intrusives permettant le diagnostic en service de l'état des matériaux et structures.

L’originalité du thème

  • Développement de techniques de caractérisation ultrasonore avancées.
  • Traitement collectif des signaux basés sur la physique du problème.
  • Nouveaux principes de capteurs basés sur les micro et nano-technologies.
  • Développement de méthodes d'instrumentations en cours d'essais.

Les impacts scientifiques

  • Création d'une synergie entre les équipes, permettant d'aborder la problématique de façon plus globale.
  • Les disciplines complémentaires (mécanique des matériaux, détection et d'imagerie ultrasonores, matériaux fonctionnels et intégration de capteurs, algorithmes de décision, ... ) pourront ainsi bénéficier d'une meilleure fertilisation croisée, nécessaire pour faire progresser la thématique.

Thème 5 : Nouvelles méthodes d’exploitation des données expérimentales en Big Data et analyse d’image

Le thème s’inscrit dans des objectifs de mise en oeuvre de méthodes nouvelles afin de traiter et stocker de manière efficace les énormes quantités de données générées lors d'essais en mécanique.

L’originalité du thème

  • Prise en compte les propriétés physiques des matériaux adaptée à l'analyse des images.
  • Réduire la taille des données mais en tenant compte de la pertinence de la réduction i.e. permettre de ne pas réduire le signal informationnel contenu dans la fonctionnalité multi échelles des surfaces et interfaces.
  • Solutions originales de systèmes de post-traitement vidéo prenant en compte les propriétés du système visuel humain

Les impacts scientifiques

  • Développement de démonstrateurs,
  • Développement de logiciels

Thème 6 : Interaction Homme-Machine

Le thème s’inscrit dans des objectifs de proposer ou d’adapter des principes et modèles de base destinés à la conception et l’évaluation de systèmes interactifs dans les transports et pour la mobilité, aussi bien selon le point de vue des usagers des transports personnels ou collectifs, que de celui des exploitants des transports monomodaux ou multimodaux.

L’originalité du thème

  • Mettre en place des approches multi-modèles et centrées utilisateur ou usager dans la conception et l’évaluation des systèmes
  • Combiner différentes méthodes en conception et évaluation des systèmes interactifs, incluant entre autre : interaction tangible et gestuelle, analyse  du mouvement ; interaction experte, étude de tâches primaires et secondaires
  • Mettre en œuvre des approches résolument pluridisciplinaires, impliquant informaticiens, automaticiens, psychologues, biomécaniciens, physiologistes et  neurophysiologistes

Les impacts scientifiques

  • Enrichir les modèles de base dans le domaine de la conception et de l’évaluation des systèmes interactifs, avec une visée d’excellence scientifique, tout en visant les meilleurs conférences et journaux internationaux du domaine
  • Les recherches visées sont amont, mais l’angle d’attaque sera les transports au sens large, incluant la mobilité et le handicap.

Thème 7 : Optimisation robuste pour la stabilité dynamique de modèles de grande taille représentatifs de systèmes mécaniques frottant

Les objectifs du thème sont de développer des méthodes numériques pour optimiser la stabilité dynamique de systèmes mécaniques frottants en contexte incertain.

L’originalité du thème

  • Adaptation de méthodes issues de la commande robuste et de la recherche opérationnelle au traitement des instabilités dynamiques.

Les impacts scientifiques

  • Prise en compte  des incertitudes, identifiées expérimentalement, dans les modèles numériques en maîtrisant les temps de simulation.