de crise dans le domaine des transports.
4.3.1
Nos objectifs en terme de gestion de crise
Notre objectif est de simuler une situation de crise sur un axe routier pour ´etudier la coordination des diff´erentes ´equipes sollicit´ees pour r´esorber la crise. La coordination des ´equipes d´epend fortement du processus d´ecisionnel mis en oeuvre pour r´epondre `a cette situation et des actions `a entreprendre qui en d´ecoulent. Nous nous int´eressons `a la dimension organisationnelle qui structure les diff´erents services lors du d´eclenchement d’un Plan de Gestion de Trafic (PGT). Concr`etement nous souhaitons ´evaluer, `a partir du moment o`u une d´ecision est prise avec un dispositif d’actions associ´e, comment les services vont s’organiser pour y r´epondre. La r´eponse au dispositif est fonction de leurs moyens et de la disponibilit´e de ces moyens. La contrainte majeure `a ce stade est l’´etat du trafic et les cons´equences sur le trafic lorsqu’une action est appliqu´ee.
4.3.2
Etat de l’art´
Nous allons maintenant positionner notre simulateur par rapport aux outils d´ej`a exis- tants car plusieurs orientations concernant la simulation sont possibles lors de l’´etude du domaine de la gestion de crise. Le probl`eme rencontr´e a ´et´e de se positionner et de se fixer sur un champ d’´etude de la gestion de crise car ce domaine est particuli`erement vaste et les ´etudes possibles importantes. Actuellement, les travaux de simulation r´ealis´es dans le domaine de la gestion de crise peuvent ˆetre class´es en deux familles en fonction de leur prise en compte du temps. En effet, on retrouve des simulations en temps r´eel en opposi- tion aux simulations en temps diff´er´e. Les simulateurs en temps r´eel sont utilis´es lors de situation de crise pour permettre de faire de l’aide `a la d´ecision ou des syst`emes d’infor- mation [Durand, 1999] [Hoogendoorn et al., 2006] [Nawarecki et al., 2006]. Par contre les objectifs recherch´es par les simulateurs en temps diff´er´e ne sont pas du mˆeme ordre car ils visent davantage l’analyse de situation de crise [Keogh and Sonenberg, 2006] [Matsui et al., 2006], la planification de plans d’intervention ou l’entraˆınement des intervenants [Schurr et al., 2006] [Omodei et al., 2005]. L’analyse de situations de crise consiste `a si-
4.3. Simulation et gestion de crise dans les transports
muler le ph´enom`ene pour en comprendre le processus et construire les diff´erentes ´etapes sp´ecifiques et caract´eristiques de la situation. La mod´elisation et l’analyse des op´erations de flux de trafic dans un contexte d’´evacuation `a partir de mod`eles de trafic font partie int´egrante de cette famille de simulateurs [Chen and Zhan, 2004] [Hobeika et al., 1985] [Yuan and Han, 2005]. L’entraˆınement des intervenants concerne essentiellement les res- ponsables des diff´erents organismes qui doivent prendre les d´ecisions sous la pression du temps et de l’´evolution constante de la crise. La figure 4.5 repr´esente la classification que nous avons faite des diff´erents travaux ´etudi´es sur le domaine de la gestion de crise.
Gestion de crise & simulation
Temps différé Temps réel
Systèmes
d’information Systèmes d’aide à la décision Entraînement Planificationet analyse Fig. 4.5 – Dichotomie des travaux existants
Cet arbre est essentiel pour permettre de d´efinir pr´ecis´ement o`u nous nous situons dans le domaine de la gestion de crise. Notre objectif est de r´ealiser un outil de simulation qui permettra la validation de plans d’intervention de type PGT. Ainsi, notre simulateur appartient au simulateur en temps diff´er´e dont l’objectif est l’analyse, situ´e dans la branche “Planification et analyse”.
La figure 4.6 sch´ematise le mode de fonctionnement de notre simulateur en mettant en relation les diff´erentes phases de la gestion de crise `a l’aide de la simulation.
Crise réelle retour d’expériences théorie du domaine simulateur de crise PI scénarios analyse et validation Planification
Fig. 4.6 – Mode de fonctionnement du simulateur
Le principe de fonctionnement du simulateur est d´efini par la figure 4.6 avec les ´etapes qui pr´edominent avant et apr`es la crise, et surtout nous avons mis en ´evidence l’´etape d’analyse et celle de planification. Nous obtenons un cycle o`u, `a partir de ph´enom`enes de
crise, une expertise est effectu´ee pour avoir un certain nombre de retours d’exp´eriences qui permettront par la suite de concevoir des plans d’intervention. Cependant, les plans d’intervention peuvent ´egalement ˆetre con¸cus par des experts du domaine (th´eorie du domaine). Ce principe de planification se retrouve dans les diff´erents domaines sensibles `a la crise et n’est pas sp´ecifique au domaine des transports. Par contre, la partie relative aux entr´ees/sorties de notre simulateur est orient´ee vers notre probl´ematique qui est de valider la pertinence d’un plan d’intervention en fonction d’une situation de crise donn´ee. Ainsi, le simulateur aura deux entr´ees. La premi`ere entr´ee correspond au chargement du plan d’intervention dans le simulateur. La deuxi`eme est destin´ee au sc´enario de la simulation. Les plans d’intervention contiennent les diff´erentes ´etapes que doivent suivre les services lors d’une situation de crise. Ils servent de base lors de l’ex´ecution du processus de d´ecision. Les sc´enarios de la simulation peuvent ˆetre ´elabor´es `a partir des donn´ees r´ecup´er´ees lors des retours d’exp´erience d’une situation r´eelle de crise ou `a partir de la th´eorie du domaine. L’objectif de l’analyse est de traiter les r´esultats de la simulation pour valider l’ad´equation entre une situation donn´ee et le plan d’intervention test´e, pour permettre la modification ou l’´elaboration de nouveaux plans via la planification. Les r´esultats permettront ensuite d’alimenter la planification pour construire de nouveaux plans d’intervention et ´egalement d’enrichir la th´eorie des experts du domaine. Nous allons maintenant d´efinir les besoins du simulateur pour la gestion de crise dans le domaine des transports.
4.3.3
D´efinition des besoins du simulateur
La conception d’un simulateur recr´eant des interventions de pr´evention et de maˆıtrise d’accidents dans des lieux sensibles repose sur le constat qu’un simulateur de gestion de crise est un syst`eme multi-acteurs o`u les connaissances sont reparties dans l’espace et le temps et par services, et ayant un espace d’´evolution des risques tridimensionnel. Nous allons d´etailler chacune des trois caract´eristiques pr´ec´edentes du simulateur de gestion de crise.
Un simulateur de gestion de crise est un syst`eme multi-acteurs. Une des raisons de la complexit´e inh´erente `a la r´esolution d’une crise est qu’elle oblige des acteurs de cultures diff´erentes `a travailler en commun [Lesage, 2000] pour r´esoudre un objectif global com- mun. Ce partage des responsabilit´es plus ou moins pr´ecis et cette mise en commun des moyens coupl´es `a des int´erˆets ´eventuellement divergents doit ˆetre pris en compte dans la simulation. Cela suppose que les acteurs simul´es soient proactifs et autonomes dans la gestion de leurs buts. De plus, chaque acteur r´eel participant `a la simulation peut avoir
4.3. Simulation et gestion de crise dans les transports
son propre syst`eme d’information (SI) que le simulateur doit pouvoir int´egrer. Cet objec- tif soul`eve des probl`emes techniques d’interop´erabilit´e ainsi que des difficult´es d’organiser une coop´eration entre acteurs fond´ee sur des mod`eles de donn´ees h´et´erog`enes.
Lors de la conception du simulateur, il faut prendre en compte le fait que chaque acteur n’a qu’une connaissance morcel´ee de la situation. Les connaissances n´ecessaires au traitement de la crise sont r´eparties dans le temps, l’espace et par services [Chandy et al., 2003] [STEP, 1994]. Comme indiqu´ee dans le premier point, le simulateur doit composer avec des SI h´et´erog`enes et distribu´es comme CLAIRE SITI [Scemama and Carles, 2004], ce qui implique que les acteurs n’ont pas acc`es aux mˆemes informations. De plus, le simulateur doit proc´eder `a une distribution ´ev´enementielle des informations. Alors qu’un SI qui aide les op´erateurs `a r´esoudre la crise doit envoyer la bonne information au bon acteur au bon moment, le simulateur doit permettre de tester diff´erents sc´enarios de gestion des connaissances, allant d’une organisation totalement distribu´ee `a un poste de gestion de crise.
Par ailleurs dans la section 4.2.3, nous avons montr´e que la crise est un ph´enom`ene dynamique qui ´evolue selon trois axes : (1) le temps, (2) l’espace, et (3) la forme. Par cons´equent, le simulateur devra pouvoir faire ´evoluer la crise simul´ee sur chacun de ces axes.
4.3.4
Ad´equation entre les propri´et´es des syst`emes multi-agents
et les propri´et´es du simulateur de gestion de crise
Le choix d’une approche multi-agents pour aborder la probl´ematique li´ee `a la concep- tion d’un simulateur de gestion de crise se justifie par l’ad´equation des propri´et´es inh´e- rentes aux Syst`emes Multi-Agents (SMA) et des caract´eristiques du simulateur de gestion de crise d´ecrites pr´ec´edemment.
Dans [Jennings and Wooldridge, 1998], N. Jennings and M. Wooldridge d´efinissent un agent comme une entit´e situ´ee dans un environnement, qui est capable d’agir de mani`ere autonome et flexible de fa¸con `a remplir ses objectifs, c’est `a dire ceux qui lui ont ´et´e assi- gn´es lors de sa conception. L’aspect situ´e signifie que l’agent per¸coit de mani`ere partielle son environnement et qu’il est capable de le modifier. L’autonomie signifie que l’agent est capable d’agir sans l’intervention directe d’ˆetres humains ou d’autres agents et qu’il est capable de contrˆoler ses propres actions et son ´etat interne. Enfin, la flexibilit´e illustre le fait que l’agent est capable de percevoir son environnement et r´epondre en temps voulu aux changements qui s’y produisent (r´eactivit´e), d’avoir un comportement dirig´e par son
but, d’ˆetre opportuniste et capable d’initiative (proactivit´e), et d’interagir avec d’autres agents artificiels ou humains de mani`ere `a compl´eter leur r´esolution de probl`eme et d’aider les autres dans leurs activit´es (sociabilit´e).
Nous allons montrer l’ad´equation qui existe entre chaque caract´eristique d’un simu- lateur de crise et les propri´et´es d’un SMA. Un syst`eme multi-acteurs d´enote le besoin de mod´eliser des entit´es autonomes avec des comportements sp´ecifiques et qui doivent se coordonner pour r´esoudre un objectif. ´Etant donn´ee que la crise ´evolue selon trois axes, les entit´es mod´elis´ees doivent ˆetre dynamiques, r´eactives et capables de s’adapter `
a un environnement en constante ´evolution. Comme les entit´es n’ont qu’une vue par- tielle de leur environnement, elles doivent ˆetre capables de communiquer et de coop´erer pour reconstruire une partie de leur environnement. Les acteurs doivent donc ˆetre dot´es d’aptitudes sociales. Nous souhaitons r´ealiser des simulations ce qui impose d’avoir une repr´esentation claire et facile `a interpr´eter du contexte de crise pour permettre d’interagir avec le simulateur et d’interpr´eter les r´esultats issus de ce dernier. Pour ces diff´erentes raisons, l’approche multi-agents r´epond parfaitement aux besoins relatifs `a la conception d’un simulateur de gestion de crise.