On-board weigh-in-motion method for heavy duty vehicles
Développement d'une méthode de pesage embarqué pour poids lourd
Résumé
With more than 75% of freight in most EU countries, road traffic is the most dominant mode for the transport of goods. The proportion of heavy duty vehicles (HDV) increases in traffic and often reaches 15 to 20%. To achieve the new objectives of sustainable development, ensuring the sustainability of infrastructure and improving road safety, a special attention should be paid to this mode of transportation to assess and reduce the dynamic loads of the wheels and axles on pavements. The safety and efficiency of HDV can be improved by the use of on-board systems for the monitoring and the estimation of dynamic loads in real time. The progress in development of new tools in control theory provides interesting techniques for the weigh-in-motion board. The objective of this thesis is to develop a method to estimate the impact forces of heavy vehicles on the roadways and to provide an active control to reduce the maximum dynamic effects. After a detailed state of art about available on-board weighing technology, a yaw-roll model dynamics of the HDV is developed. Estimation methods based on explicit and implicit model inversion and sliding mode observers are developed and tested using the Prosper/Callas simulator and a first validation is obtained by experimental tests. Finally, control architecture for active steering, based on the estimated impact forces in order to alert and assist the driver in the presence of rollover risk and dangerous situations is proposed.
Avec plus de 75% du fret dans la plupart des pays de l’UE, le mode routier reste le plus dominant pour le transport de marchandises. La proportion de Poids Lourds (PL) croît dans le trafic routier et atteint souvent 15 à 20%. Pour atteindre les nouveaux objectifs de développement durable, garantir la durabilité des infrastructures et améliorer la sécurité routière, une attention particulière doit être portée sur ce mode de transport pour évaluer et limiter les charges dynamiques des roues et essieux sur les chaussées. La sécurité et l’efficacité des PL peuvent être améliorées par l’utilisation de systèmes embarqués permettant la surveillance continue et l’estimation des charges dynamiques en temps réel. Les progrès des outils de l’automatique fournissent des techniques intéressantes pour le pesage en marche embarqué. L’objectif de cette thèse est de développer une méthode d’estimation des forces d’impacts des poids lourds sur les chaussées et de proposer un contrôle actif pour réduire les effets dynamiques maximaux. Après un état de l’art détaillé sur les techniques de pesage embarqué disponibles, un modèle lacet-roulis dynamique du PL est développé. Des méthodes d’estimations basées sur l’inversion explicite et implicite du modèle et d’observateurs à mode glissant sont développées et testés à l’aide du simulateur Prosper/Callas et une première validation a été obtenue par des tests expérimentaux. Enfin, une architecture de commande par braquage actif, basée sur les forces d’impact estimées et permettant d’alerter et d’assister le conducteur en présence de risque de renversement et de situations accidentogènes a été proposée.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)