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GIS – based urban information system for Sustainable and Smart Cities : application to "SunRise – Smart City" demonstrator

/ Afaneh Ahmad / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 03-11-2016
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La thèse porte sur l'utilisation du système d'information géographique (SIG) pour la construction du système d'information urbaine pour les villes durables et intelligentes. Le travail comprend à la fois le développement d'une méthodologie pour la construction du système d'information urbain basé sur le SIG et son application sur un démonstrateur à grande échelle de la ville intelligente et durable (projet SunRise Smart City). La thèse comporte quatre parties : La première partie comporte une analyse bibliographique des travaux réalisés sur les thèmes relatifs à ce travail de thèse à savoir : l'émergence de la ville, les concepts de Ville Durable et de Ville Intelligent, le système d'information géographique (SIG) et son application sur l’environnement urbain. Le deuxième chapitre présente l'application du SIG pour la construction du système d'information urbaine du campus scientifique de l'Université de Lille, qui est utilisé comme site de démonstration pour le projet « SunRise Smart City ». Le système d'informations urbaines comprend des informations sur les bâtiments du campus, ainsi que les réseaux urbains. Le troisième chapitre présente l'utilisation du SIG pour la visualisation des données dynamiques des réseaux urbains, qui sont collectées par des capteurs intelligents. Le chapitre présente la méthodologie suivie pour la visualisation dynamique de ces données, ainsi que l'application de cette méthode sur les données de consommation d'eau. Le dernier chapitre présente l'utilisation du BIM dans le système d'information urbain SunRise. La méthodologie est d'abord présentée, puis elle est appliquée sur un bâtiment du campus.
Mot(s) clés libre(s) : Villes intelligentes, Urbanisme durable, Systèmes d'information géographique, Villes, Réseaux (aménagement du territoire), Réseaux de capteurs (technologie), Modélisation des données du bâtiment, Data visualisation, BIM, 621.382 1

A data-based model for the domestic water demand in palestinian territory

/ El Masri Fayez / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 04-11-2016
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La pénurie d'eau et l'augmentation de la demande en eau, en particulier pour un usage résidentiel sont les principaux défis auxquels sont confrontés la Palestine. La nécessité de prévoir avec précision la consommation d'eau est utile pour la planification et la gestion de cette ressource naturelle. L'objectif principal de cette recherche est de (i) étudier les principaux facteurs qui influent la consommation d'eau en Palestine, (ii) de comprendre le schéma général de la consommation d'eau des ménages, (iii) d'évaluer les éventuels changements dans la consommation d'eau des ménages et de proposer des solutions appropriées et (iv) élaborer un modèle de prédiction de la consommation d'eau dans les villes palestiniennes basé sur le Réseau de Neurones Artificiels. Le travail de recherche est organisé en quatre parties. La première partie comprend une analyse bibliographique des travaux réalisés sur la consommation d'eau des ménages. La deuxième partie concerne la collecte de données, la méthodologie, l’enquête sur la consommation d'eau des ménages et le traitement de données. La troisième partie présente une analyse statistique des données de consommation d'eau dans deux villes palestiniennes. La dernière partie développe la modélisation de la consommation d'eau dans les deux villes à l’aide des Réseaux de Neurones Artificiels.
Mot(s) clés libre(s) : Gestion intégrée des ressources en eau, Eau potable, Réseaux neuronaux (informatique), Approvisionnement en eau, Pénurie d'eau, 628.1

Smart Grid deployment and use in a large-scale demonstrator of the Smart and Sustainable City (SunRise) : comprehensive analysis of the electrical consumption

/ Sakr Daniel / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 20-07-2017
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Les concepts de ville intelligente et des réseaux intelligents constituent une excellente occasion pour construire des villes inclusives axées sur la qualité de vie. Cependant, ces concepts sont complexes et récents. Leur implémentation nécessite de l'apprentissage à travers des grandes expérimentations. Ce travail concerne s’inscrit dans ce cadre. Il est réalisé dans le cadre du démonstrateur à grande échelle de la Smart City (SunRise) qui est réalisé sur le Campus Scientifique de l'Université de Lille. Il comprend trois parties : La première partie comporte une analyse bibliographique sur les recherches menées dans le domaine de la Smart City. Elle présente les défis de la ville, ensuite, elle traite la mutation numérique et son rôle dans la transformation de la ville en une ville intelligente et la transformation des réseaux urbains en réseaux intelligents. La deuxième partie décrit le système électrique du campus. Elle présente le projet SunRise, qui consiste à construire un démonstrateur des réseaux urbains intelligents sur Campus Scientifique, qui équivaut à une ville d'environ 25 000 habitants. Ensuite, elle présente le campus le système électrique et sa gestion. La dernière partie concerne l'analyse de la consommation électrique. Elle présente la méthodologie développée qui comporte (i) l'enregistrement des consommations et leur transmission au serveur de réseau électrique, (ii) la transmission de données au serveur SunRise, (iii) le nettoyage et le stockage des données, (iv) la construction des profils de consommation des bâtiments et l’analyse de ces profil. Cette méthodologie est appliquée pour l'analyse de la consommation des différents trois bâtiments du campus.
Mot(s) clés libre(s) : Réseaux électriques intelligents, Électricité -- Consommation, Villes intelligentes, Constructions, Compteurs électriques intelligents, Démonstrateur, Profil de consommation, 621.382 1

Security of smart city network infrastructures : design and implementation : application to “Sunrise – Smart City” Demonstrator

/ Semaan Nasr Elie / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 29-11-2017
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Le but de cette thèse est de concevoir et mettre en œuvre une stratégie de renseignement sur les menaces cyber afin de soutenir les décisions stratégiques. L'alerte précoce et la détection des violations sont décisives, ce qui signifie que l'accent de la cyber sécurité a évolué vers l'intelligence des menaces. Pour cette raison, nous avons créé, analysé, mis en œuvre et testé deux solutions. La première solution agit comme un mécanisme prédictif et proactif. C'est un nouveau cadre utilisé pour analyser et évaluer quantitativement les vulnérabilités associées à un réseau de villes intelligentes. Cette solution utilise le modèle de chaîne de Markov pour déterminer le niveau de gravité de vulnérabilité le plus élevé d'un chemin d'attaque potentiel du réseau. Le niveau de gravité élevé amènera l'administrateur système à appliquer des mesures de sécurité appropriées à priori aux attaques. La deuxième solution agit comme un mécanisme défensif ou auto-protecteur. Ce cadre atténue les attaques par disponibilité zero-day basées sur Identification, Heuristics et Load Balancer dans un délai raisonnable. Ce mécanisme défensif a été proposé principalement pour atténuer les attaques par déni de service distribué (DDoS) car elles sont considérées comme l'une des attaques de disponibilité les plus sévères qui pourraient paralyser le réseau de la ville intelligente et provoquer une panne complète. Cette solution repose sur deux équilibreurs de charge dans lesquels le premier utilise une approche heuristique et le second agit comme une sauvegarde pour produire une solution dans un délai raisonnable.
Mot(s) clés libre(s) : Villes intelligentes, Cyberdéfense, Réseaux d'ordinateurs -- Mesures de sûreté, Markov, Processus de, Attaques par déni de service, DDoS, 621.382 1

Modélisation numérique des problèmes d'interfaces sable-pieu pour les très grands nombres de cycles : développement d'une méthode de sauts de cycles

/ Cao Jiangping / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 09-12-2010
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loi de comportement particulière Modjoin (Shahrour, 1997) est présentée. Des évolutions ...
Mot(s) clés libre(s) : Interaction sol-structure, Écrouissage, Pieux, Chargements cycliques, Méthode de sauts de cycles

Détection des cavités souterraines par sismique réflexion haute résolution et par impact - écho

/ Leonard Christelle / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2000
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Ce travail porte sur la reconnaissance du proche sous-sol pour la detection de cavite souterraines peu profondes par sismique reflexion haute resolution et par impact - echo. Le premier chapitre comporte une presentation de la methode sismique reflexion haute resolution (acquisition des donnees et traitement). Puis, au travers de differentes campagnes de mesures, des cavites souterraines sont localisees. Le deuxieme chapitre etudie les modifications des signaux sismiques, induites par la presence d'une heterogeneite (cavite vide ou remblayee, microfailles, objet d'impedance acoustique quelconque). Pour cela, une simulation par elements finis est utilisee pour la constitution de profils sismiques synthetiques. Le troisieme chapitre identifie les parametres qui affectent les mesures impact - echo (profondeur et materiau de remplissage de la cavite, amortissement du sol, contenu frequentiel de la source). Apres une presentation de cette methode, une etude theorique est menee. Elle repose sur la generation de la reponse impulsionnelle correspondant aux reflexions multiples des ondes de compression entre la surface du sol et le toit de la cavite. Dans le quatrieme chapitre, la methode des elements finis est utilisee afin d'etudier la reponse du sol suite a une mesure impact - echo. Le cas etudie est simplifie : la cavite est introduite dans une couche homogene de materiau. Le cinquieme chapitre etudie la methode impact - echo pour la detection de cavites souterraines peu profondes (etude numerique et experimentale). Les resultats provenant de trois campagnes de mesures sont presentes. Les profils sismiques, presentes au premier chapitre, sont repris afin de pouvoir effectuer une comparaison entre les resultats. Le domaine de validite de la methode est alors defini.
Mot(s) clés libre(s) : Méthode sismique-réflexion, Grottes, Détection, 622.159 2

Étude hiérarchique de l'interaction sol-fondations-structure, Hierarchic study of the soil-structure-foundations interaction

/ Vaillant Jean-Michel / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2004
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Le calcul de structures flexibles sur un sol compressible pose un problème majeur d'interaction sol-structure, du fait de la complexité de la modélisation des conditions d'appuis, des multiples interactions (sol-fondation, fondation-fondation, structure-fondation) et de la non-linéarité du sol. Ce travail utilise une approche globale afin de mieux cerner les limites d'utilisation des méthodes classiques de dimensionnement de structures flexibles sur sol meuble. II est présenté en trois chapitres. Le premier chapitre comporte une synthèse bibliographique des méthodes utilisées pour la modélisation de systèmes de type sol-fondations superficielles-structure. Le second chapitre traite du problème d'interaction sol-fondations-structure en supposant un comportement élastique-linéaire pour le sol et la structure. II présente l'analyse d'un cas de référence à l'aide d'une approche globale, puis une confrontation de celle-ci à différentes méthodes découplées. Enfin, il donne des éléments pour déterminer le domaine d'utilisation des différentes approches. Le dernier chapitre traite du problème d'interaction sol-fondations-structure en prenant en compte le comportement élasto-plastique du sol. Après l'étude d'un cas de référence, on effectue une étude paramétrique puis on propose des recommandations pour la prise en compte de la plasticité dans le calcul du système sol-fondations-structure.
Mot(s) clés libre(s) : Fondations (construction), Construction métallique, Éléments finis, Méthode des, Élastoplasticité, Sol, Mouvements du, et construction, Élasticité linéaire, Interaction sol-structure, 624.17

Étude des vibrations induites dans le sol par le battage et le vibrofonçage de pieux

/ Abdeh Rami Al / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2005
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Le travail de thèse comporte une étude expérimentale et numérique des vibrations induites dans le sol par le battage et le vibrofonçage de pieux. Il comporte quatre parties. La première partie présente une analyse bibliographique des vibrations induites dans le sol par le battage de pieux. Elle expose la technologie de battage, la génération et la transmission des différentes ondes, les impacts des vibrations sur l'environnement et les dispositifs d'isolation vibratoire. La seconde partie présente une analyse des mesures effectuées lors de la réalisation des essais de battage de pieux et palplanches à Merville. Cette analyse est effectuée selon deux approches : conventionnelle " basée sur l'analyse des signaux totaux enregistrés " et avancée " basée sur la séparation à l'aide de la méthode Slant Stack des ondes observées sur les signaux et l'analyse de chaque onde séparément ". Elle permet d'analyser la forme des vibrations et leur contenu fréquentiel, les types et les caractéristiques de dispersion des ondes induites, l'influence de l'enfoncement du pieu, l'efficacité d'isolation vibratoire par un rideau de palplanches. La troisième partie est consacrée à une modélisation par la méthode des éléments finis des vibrations induites par le battage de pieux. Le modèle numérique est validé sur des mesures in situ. Ensuite, il est utilisé pour réaliser une étude paramétrique du battage dans des sols homogènes et complexes. Les paramètres étudiés comprennent les propriétés mécaniques et l'hétérogénéité du sol, l'enfoncement du pieu, l'isolation des vibrations par tranchées et l'impact du battage sur une structure avoisinante. La quatrième partie traite les vibrations induites par le vibrofonçage de pieux. La méthodologie adoptée est similaire à celle du battage : synthèse bibliographique, mesures in situ et modélisation numérique à l'aide de la méthode des éléments finis.
Mot(s) clés libre(s) : Éléments finis, Méthode des, Pieux -- Vibrations -- Essais, Amortissement (mécanique), Palplanches -- Vibrations -- Essais, Ondes -- Propagation, Interaction sol-structure, Vibrofonçage, Éléments infinis, Méthode des, 620.3

Étude de l'impact d'une pollution accidentelle et d'une pollution agricole sur les ressources en eau souterraine

/ Tabach Eddy El / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2005
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Le travail de thèse concerne la protection des ressources en eau souterraines contre les pollutions de types accidentel et agricole. Il comporte trois parties : La première partie présente une analyse bibliographique des mécanismes de transfert de polluants dans la zone non saturée. Elle expose les techniques de résolution numérique des équations régissant ces transferts (approche mécaniste). Des approches de type « traitement de données » sont également présentées. L'accent est mis sur les réseaux de neurones, qui sont de plus en plus utilisés dans le domaine de l'environnement. La deuxième partie traite de la migration des polluants non-miscibles (de type hydrocarbures ou solvants chlorés) dans la zone non saturée provenant d'une source de pollution accidentelle liée à un accident routier. Après une analyse bibliographique sur l'accident de référence, sur les polluants les plus transportés sur les routes et sur les logiciels disponibles, on présente la zone d'étude et les essais effectués au laboratoire pour déterminer le coefficient de perméabilité à saturation et les paramètres de Van Genuchten de la couche de couverture. On donne ensuite les résultats de l'étude paramétrique sur un exemple de référence à l'aide du code NAPL-Simulator (Guarnaccia et al., 1997). Cette étude permet de dégager les paramètres prépondérants. Ces paramètres sont ensuite considérés pour la construction d'une base de données qui sert à la calibration d'un modèle basé sur les « réseaux de neurones ». Ce modèle est utilisé dans le cas de l'étude de l'impact de l'aménagement de la RN2 entre Avesnes sur Helpes et Maubeuge sur les champs captants du synclinal de Bachant. La troisième partie traite de la migration d'une pollution diffuse d'origine agricole (nitrates) dans la zone non saturée. On présente la zone d'étude et les résultats des suivis in situ, en ce qui concerne d'une part les apports d'engrais en surface (historiques culturaux) et d'autre part les mesures de profils en nitrates effectués pour certains sondages. On présente ensuite la construction de la base de données. Les variables d'entrée retenues sont les historiques culturaux en surface (apports d'azote), l'épaisseur de la couche de couverture limoneuse en dessous de la zone racinaire, la profondeur de la nappe et le temps. Finalement, on présente le modèle de réseaux de neurones artificiels et son application à la construction de cartes de contamination en nitrates de la partie supérieure de la nappe.
Mot(s) clés libre(s) : Eaux souterraines -- Pollution -- Simulation par ordinateur, Sols -- Pollution par les hydrocarbures -- Accidents, Eaux souterraines -- Pollution -- Expériences, Pollution agricole, Pollution diffuse -- Simulation par ordinateur, Eau -- Pollution par les engrais, Aquifères -- Teneur en nitrates, Sols -- Saturation en eau, Environnement -- Études d'impact, Routes -- Aspect de l'environnement, Substances dangereuses -- Transport, Hydrocarbures chlorés -- Transport, Réseaux neuronaux (informatique), Éléments finis, Méthode des, 628.168

Brownfield regeneration : sustainable approach for buildings and infrastructure

/ Dardouri Wadie / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2006
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L'objectif de cette étude est l'élaboration d'une approche basée sur la notion de développement durable pour les bâtiments et les infrastructures caractérisant ces friches industrielles. L'approche est développée en collaboration avec quatre pays européens : la France, l'Allemagne, l'Angleterre et la Pologne. Des données socio-économiques, environnementales, institutionnelles de huit friches industrielles sont reparties sur ces quatre pays européens. Deux sites français font l'objet de cette étude : les Tertiales à Valenciennes et Loisinord à Noeux-Les-Mines. Des analyses des pratiques européennes pour la réhabilitation de patrimoine industriel ont été faites et des évaluations ont été réalisées selon cette approche durable en se basant sur des objectifs et des indicateurs développés. Les résultats mettent en évidence l'insuffisance des pratiques européennes en terme environnemental comme : l'utilisation limitée de l'énergie renouvelable ou l'absence de réutilisation et de recyclage de matériaux de construction ainsi que la non récupération de l'eau pluviale. De même, des problèmes importants concernant la discontinuité culturelle et historique entre le projet de réaménagement du site et son passé industriel sont constatés. Ces projets de réhabilitation de friches optent souvent pour une démolition totale des bâtiments et des infrastructures existants sur site tout en privilégiant l'aspect économique. La confrontation de cette analyse entre experts européens a débouché, sur des recommandations pour l'élaboration d'une approche durable pour l'étude de différents scénarii pour la réhabilitation des structures existantes. Elle a permis aussi l'élaboration d'un outil sous forme d'un site web afin d'aider les parties intéressées de projets de réaménagement à adopter une démarche durable intégrant tous les aspects liés à la pollution et l'utilisation du sol, la participation citoyenne et l'étude des bâtis existants.
Mot(s) clés libre(s) : Friches industrielles - Reconversion, Constructions industrielles -- Reconversion, Développement durable, Indicateurs biologiques, Archéologie industrielle, Villes -- Rénovation, Déchets (matériaux de construction) -- Recyclage, Eaux pluviales -- Collecte, Ressources renouvelables, Systèmes d'aide à la décision, Réseaux (aménagement du territoire), 711.5524

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