Rapport PFE

Projet de fin dtude

Outil de simulation des performances sur les axes routiers

SommaireRemerciements Introduction.2

Premier chapitre : Prsentation et contexte gnrale du projetI. II. Prsentation de la simulation du trafic routier :.4 Prsentation du projet :.5 1. Cahier de charge 5 2. Etude de lexistant .........................9 3. Dictionnaire de donnes .11 4. Planification et gestion du projet 12 4.1 Prsentation de lATS 12 4.2 Prsentation du WBS...14 4.3 Prsentation du diagramme de Gantt..17

Deuxime chapitre : Modlisation et conception du logiciel1. 2. 3. 4. 5. 6. Le choix de la mthode de modlisation.20 Mise en uvre dUML.20 Les avantages dUML..21 Diagrammes dUML..21 Atelier gnie logiciel 22 Prsentation des diagrammes raliss...23

Troisime chapitre : Ralisation du logiciel1. Outils de ralisation40 2. Mcanisme de simulation utilis...................47 3. Prsentation de lapplication48

Conclusion...56 Webographie / Bibliographie...58

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Remerciements

Aprojet.

vant tout dveloppement sur notre projet de fin dtude, il apparat opportun de commencer ce rapport de stage par des remerciements, ceux qui nous ont apport de laide prcieuse afin de raliser notre travail.

Quil nous soit permis dexprimer nos respects et nos profondes gratitudes Mme BERBICHE notre encadrant de Projet et notre professeur pour sa disponibilit, la confiance quelle a su nous accorder, la patience quelle a su exercer notre gard et les conseils prcieux quelle nous a prodigus tout au long de la ralisation de ce

Nos remerciements sont adresss galement nos autres enseignants auxquels nous devons chaque bribe de connaissance acquise au cours de notre formation lEcole Suprieure de Technologie de Sal.

Aussi remercions-nous toute personne ayant contribu de prs ou de loin dans le bon droulement de ce travail.

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IntroductionLa simulation de trafic routier connat un fort dveloppement ces dernires annes. Cest une technique qui commence tre trs rpandue. Elle est de plus en plus utilise par les gestionnaires du trafic routier, ce dernier est caractris par des changements trs frquents de situations qui peuvent tre simples, complexes voire difficiles grer et contrler. Dans ce cas, lutilisation des techniques de simulation routire se prsente comme une dmarche incontournable, et ncessite fortement le dveloppement dun outil spcifique assurant cette simulation, qui devra tre efficace, puissant , simple et convivial afin de pouvoir analyser une large varit de problmes et obstacles lis aux conditions de la circulation routire qui peuvent dgrader les conditions de la circulation et voire mme la bloquer. La mise en place de cet outil aura donc plusieurs objectifs comme : observer les diffrents comportements des vhicules et contrler leur trafic sur un rseau routier que lutilisateur final dtermine en le schmatisant sur une zone de dessin du logiciel afin davoir une vision globale sur le trafic et darriver la prise de dcision qui dpend des rsultats de la simulation et des statistiques. Dans le cadre de notre projet de fin dtude, nous avons choisi de dvelopper un logiciel qui va assurer ces objectifs afin de faciliter ltude des performances sur les axes routiers et cela en exploitant nos connaissances acquises dans le domaine de dveloppement informatique savoir lanalyse , la conception et la programmation pour mettre au point un produit ayant les fonctionnalits demandes . Le prsent rapport sarticule autour de trois grands axes diviss comme suit: Premier axe : Prsentation et contexte gnrale du projet Deuxime axe : Modlisation et conception du logiciel Troisime axe: Ralisation du logiciel SimAx

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Premier Chapitre :

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I.

Prsentation de la simulation du trafic routier :

La simulation est utilise pour traiter des phnomnes qui sont trop complexes ou trop coteux tester rellement. Depuis quelques annes, les outils de simulation du trafic routier sont de plus en plus utiliss pour raliser des tudes de circulation. Les matres douvrage nhsitent plus faire appel ces outils, que ce soit pour les aider choisir parmi plusieurs solutions damnagements ou pour valider des projets. La simulation peut tre dfinie comme une reprsentation dynamique d'une certaine partie du monde rel atteinte par la construction d'un modle informatique variant dans le temps. Le modle dcrit une abstraction particulire du systme propos ou celui dans le monde rel et il est construit initialement dans l'effort de comprendre le systme. Exemples d'utilisations de la simulation et de la modlisation du trafic : Pour aider prendre des dcisions de planification en valuant les risques, les cots et les avantages d'une proposition de nouveaux trafics. L'analyse et l'tude des diffrentes variations au sein des projets de planification de la circulation. Pour dcouvrir les points noirs (zones dangereuses ou particulirement encombr) et proposer des solutions. Optimisation des systmes de contrle d'clairage de la circulation. L'analyse des interactions de diffrents types de trafic. Pour fournir des prvisions de trafic. Faciliter l'tude des projets pour les transports publics.

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II.

Prsentation du projet :

1. Cahier de charge :

Llaboration du cahier de charge est une tape ncessaire au cours de la ralisation d'un projet informatique, c'est au cours de cette phase qu'on obtient une image prcise et globale du produit raliser. Le cahier de charge dcrit essentiellement les parties prenantes, les besoins de l'utilisateur final en terme de fonctions assurer et d'objectifs atteindre, il dtermine galement les fonctionnalits qui feront partie de l'application et donne une comparaison avec d'autres applications existantes (Etude de l'existant). Au dpart nous avons t lanc tablir ces spcifications, nous avons trouv donc que le dveloppement dun outil de simulation des performances sur les axes routiers sera destin gnralement tout individu dsirant observer le comportement du trafic sur un rseau routier quil peut modliser par lditeur de dessin de lapplication, ensuite ce simulateur devra tre mis la disposition un certain nombre de parties prenantes dont on cite principalement : Le ministre de travaux publics : Pour mieux tester limpact des travaux en matire de dveloppement du rseau de transport ou les consquences dune modification concernant les infrastructures routires afin darriver une bonne planification qui amliore les projets routiers.

Les agences urbaines : Pour contrler et assurer la gestion du trafic routier dune rgion rencontrant quelques problmes lis aux conditions de la circulation.

Bureaux dtudes : Pour faciliter ltude des projets routiers en donnant une vision plus proche du projet sur le plan rel.

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Ingnierie civile : Lingnieur civil travaille souvent sur des projets de construction ou dentretien de routes, de structures ou de systmes de transport. Il doit passer par la planification qui consiste intgrer le projet dans un ensemble de plans directeurs, puis la conception, qui inclut la ralisation des tudes dtailles d'avant-projet. Pour cela, il aura besoin d'valuer les projets de manire prcise, objective et peu coteuse. La simulation se prsente donc comme un outil indispensable. Les tudiants de gnie civil pourront galement utiliser cet outil pour des besoins pratiques au cours de leur formationetc.

Ces diffrents types dutilisateurs utiliseront principalement notre logiciel dans le but de modliser le comportement des vhicules sur des rseaux routiers afin de contrler leur circulation qui risque parfois dtre dans des situations complexes et difficiles grer. Ce qui peut engendrer quelques problmes rels qui ont un rapport avec la vie quotidienne (par exemple : accidents, congestion...) Pour cela, notre application va mettre en avant les aspects et les techniques informatiques afin dassurer la ralisation de plusieurs objectifs comme : Dterminer les meilleures stratgies adopter pour amliorer et optimiser lutilisation des infrastructures routires. Amliorer la politique de la scurit routire, dans le cadre de rduction de linscurit sur les rseaux routiers. Assurer la bonne gestion du trafic pour viter les situations de congestion et de blocage, et avoir un rle explicatif des raisons de ces situations pour trouver les solutions adquates selon les rsultats de la simulation. Planifier et avoir des bilans statistiques des performances sur les axes routiers, ce qui va influencer dune manire positive la distribution des ressources dans le cadre du politique de travaux publics. Simplifier les tudes du trafic en rduisant les cots lis aux exprimentations sur le terrain.

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Pour avoir une ide claire sur les composants de notre application, nous avons ralis cette maquette qui reprsente un modle rduit de notre logiciel en montrant les diffrentes barres de linterface graphique , les palettes, la zone de travail et celle des proprits et statistiques.

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Afin dtablir ses divers services et fonctionnalits, notre application va traiter cinq volets principaux : Gestion des fichiers : La gestion de fichier consiste donner la possibilit lutilisateur douvrir un nouveau projet, de lenregistrer, sous une extension .XML, limport et lexport des fichiers.Fichier Nouveau Ouvrir Enregistrer Quitter Simulation Statistiques Excution Aide

Le dessin : cette partie assure la schmatisation des axes routiers sur un diteur de dessin en utilisant des composants qui sont les axes routiers et les points dintersection; ces derniers prennent trois aspects (avec feu rouge, sans feu rouge et pont). Lutilisateur peut au cours du dessin dterminer la largeur de ces axes et faire la liaison entre eux; ou encore faire une rotation.

La simulation du trafic : Cest la fonctionnalit la plus importante car elle permet de visualiser le comportement des vhicules sur les routes ; on les gre dune manire alatoire, elle donne aussi des informations qui varient au cours de simulation savoir la vitesse moyenne; la congestion; les dlais des files dattente sur les points dintersection avec feu rouges et la frquence des vhicules. Les statistiques : traduisent les rsultats obtenus dans la simulation sous forme dun graphe dynamique en se basant sur les mmes informations utilises dans la simulation.

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Aide : Le menu aide donne un coup de main aux utilisateurs, et fournit des renseignements propos de lutilisation du logiciel afin de faciliter sa manipulation.Fichier Simulation Statistiques Excution Aide Manuelle dutilisation A propos

2. Etude de lexistant :Au cours de lanalyse du projet, il faut passer par ltude de lexistant afin de comparer et mettre laccent sur les diffrents logiciels dj existants sur le march. En tudiant ces outils, on peut donc amliorer notre produit en se basant sur les aspects manquants dans ces outils et en mme temps, on peut mieux sinspirer de leur fonctionnement lors de la ralisation de notre projet. Sachant que lutilisation des techniques de simulation est maintenant considre comme une tape ncessaire pour les personnes qui travaillent sur les projets routiers ou urbains, le domaine de la simulation du trafic routier est devenu assez vaste et il existe de nombreux simulateurs assez puissants dont on peut citer par exemple ARCHISIM, AIMSUN...

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Prenant comme exemple AIMSUN dont la figure ci-dessous reprsente son interface graphique.

Ce logiciel possde de nombreux atouts par rapport aux autres logiciels du march ; il permet notamment de modliser diffrentes chelles le rseau en un seul modle unique, et il est utilis principalement pour lvaluation des nouvelles stratgies de systmes de contrle ou la cration des infrastructures, mais on lui reproche la complexit dutilisation, en effet un utilisateur ayant peu de connaissance sur sa manire de manipulation narrivera pas le manipuler aisment et ncessitera beaucoup de temps pour sadapter son utilisation. Par contre notre logiciel, mme sil nassure pas toutes les fonctionnalits dAIMSUN, vient pour faciliter et simplifier la tche dutilisation des principaux techniques de ce logiciel savoir une schmatisation simple des axes routiers et le lancement de leur simulation afin davoir une ide gnrale sur les performances de lutilisation de ses axes sur le plan rel. Il ne faut galement pas oublier mentionner que la plupart des simulateurs existants sur le march sont payants. AIMSUN est un simulateur payant, sa version Demo ne dpasse pas 20 jours. Par contre, notre logiciel sera totalement gratuit et libre. Une fois install, nos utilisateurs bnficieront gratuitement de tous ses services.

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3. Dictionnaire de donnes :Le dictionnaire des donnes reprsente une collection de donnes de rfrence ncessaire la conception. Il revt une importance particulire, car il donne le vocabulaire commun de l'application. C'est donc un rfrentiel pour dcrire et dfinir les diffrents termes techniques utiliss au cours de la conception.

Simulation : Reprsentation mathmatique et/ou informatique d'un certain nombre d'lments pouvant intervenir sur un systme afin de l'tudier. Le trafic routier : Circulation de nombreux vhicules sur un itinraire, un rseau. Statistique : Technique d'analyse mathmatique de donnes relles qui permet d'laborer des modles probabilistes et de faire des prvisions. Vitesse moyenne : la valeur obtenue en divisant la distance parcourue par le temps de parcours. Congestion : La congestion d'un rseau routier est la condition dans laquelle une augmentation du trafic de vhicules provoque un ralentissement global de celui-ci. Palette de dessin : zone qui permet de raliser le dessin des axes routier sur lditeur. Barre de titre : Il s'agit de la barre se trouvant tout en haut d'une fentre o est affich le nom du logiciel. Cette barre de titre permet galement d'accder des boutons afin de rduire la fentre, d'agrandir la fentre ou de fermer cette dernire. La barre des menus : permet de naviguer entre des diffrentes fonctionnalits proposes par le logiciel. Fichier : un lment de la barre de menu qui permet douvrir un nouveau projet, dimporter un fichier existant et denregistrer un fichier. Aide : le dernier lment de la barre de menu, qui comporte le guide dutilisation afin de fournir des renseignements sur la manipulation du logiciel. Barre doutils : donne rapidement un accs aux fonctionnalits du logiciel. Zone de proprit : comporte la liste des routes, liste des intersections, nombre de voies, type dintersection, le dlai et la frquence.

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4. Planification et gestion du projet :La gestion de projet est une dmarche importante visant organiser de bout en bout le bon droulement dun projet. Pour mieux planifier, analyser et contrler le droulement de la ralisation de notre projet, ainsi quassurer une bonne qualit du produit et rpondre aux spcifications demandes dans les dlais fixs, nous avons appliqus les concepts fondamentaux de la gestion des projets informatiques

4.1 Prsentation de lATS :ATS: Arborescence Technique Systme, reprsente la structure d'un systme sous forme d'arbre de composants. C'est l'outil principal de structuration qui permet davoir comme rsultats les livrables du projet, de clarifier les interfaces entre les lments et avec l'environnement du projet

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4.2 Prsentation du WBSWBS : Work Breakdown Structure (Structure de dcoupage du projet SDP) est une dcomposition hirarchique, axe sur les tches et activits, du travail que lquipe de projet doit excuter pour atteindre les objectifs du projet et produire les livrables voulus. Il y a plusieurs faons de construire un WBS selon la manire de regrouper les travaux (regroupements par produits, types, phases, tches, responsabilits, certitude, rutilisation). Les dures recommandes pour les tches sont de 10 jours minimums et de 2 3 mois maximum. Modle en V Le modle de cycle de vie en V part du principe que les procdures de vrification de la conformit du logiciel aux spcifications doivent tre labores ds les phases de conception.

Nous avons ralis le WBS en utilisant le tableur Excel :

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Suites :

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4.3 Prsentation du diagramme de GanttLe diagramme de GANTT est un outil permettant de modliser la planification de tches ncessaires la ralisation d'un projet.

Etant donn la relative facilite de lecture des diagrammes GANTT, cet outil est utilis par la quasi-totalit des chefs de projet dans tous les secteurs. Le diagramme GANTT reprsente un outil pour le chef de projet, permettant de reprsenter graphiquement l'avancement du projet, mais c'est galement un bon moyen de communication entre les diffrents acteurs d'un projet.

Ce type de modlisation est particulirement facile mettre en uvre avec un simple tableur mais il existe des outils spcialiss dont le plus connu est Microsoft Project. Il existe par ailleurs des quivalents libres (et gratuits) de ce type de logiciel.

Nous avons choisi d'utiliser Microsoft Project 2007 pour dessiner ce diagramme qui va dcrire la planification de notre projet.

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Deuxime Chapitre :

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Nous allons aborder, en premier temps, la prsentation de la mthode de modlisation utilis dans lanalyse et la conception de notre application , savoir la mthode UML qui a beaucoup d'avantages et offre divers diagrammes de conception , Par la suite, nous exposerons les diffrents diagrammes de conception de notre projet , la ralisation de ces diagrammes tait assure par des ateliers de gnie logiciel.

1. Le choix de la mthode de modlisation : Pour programmer une application, il ne convient pas de se lancer directement dans lcriture du code : il faut dabord organiser ses ides, les documenter, puis organiser la ralisation en dfinissant les modules et les tapes de la ralisation. Cest cette dmarche antrieure lcriture que lon appelle modlisation ; son produit est un modle. Nous avons adopt tout au long du projet le langage UML comme langage de modlisation et de conception. Ce choix est justifi par le fait quUML est un langage de modlisation de plus en plus utilis grce la puissance des outils quil offre et lefficacit de ses mthodes.

2. Mise en uvre dUML :UML (Unified Modeling Language, que l'on peut traduire par "langage de modlisation unifi), un langage graphique de modlisation des donnes et des traitements. Cest une notation permettant de modliser un problme de faon standard. Ce langage est n de la fusion de plusieurs mthodes existant auparavant, et est devenu dsormais la rfrence en terme de modlisation objet, un tel point que sa connaissance est souvent ncessaire pour obtenir un poste de dveloppeur objet.

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3. Les avantages dUML: UML est smantiquement riche, il est donc assez difficile de retenir tous ses concepts. Couramment utilis dans les projets logiciels, il peut tre appliqu toutes sortes de systmes ne se limitant pas au domaine informatique. Cest est un support de communication performant, qui facilite la reprsentation et la comprhension de solutions objet : Sa notation graphique permet d'exprimer visuellement une solution objet, ce qui facilite la comparaison et l'valuation de solutions. L'aspect formel de sa notation, limite les ambiguts et les incomprhensions. Son indpendance par rapport aux langages de programmation, aux domaines d'application et aux processus, en font un langage universel. 4. Diagrammes dUML : UML 2.0 comporte ainsi plusieurs types de diagrammes reprsentant autant de vues distinctes pour reprsenter des concepts particuliers du systme dinformation. Ils se rpartissent en deux grands groupes : Diagrammes structurels ou diagrammes statiques dont on cite principalement: Diagramme de classes Diagramme dobjets Diagramme de composants Diagramme de dploiement Diagramme de paquetage

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Diagrammes comportementaux ou diagrammes dynamiques dont on cite principalement : Diagramme de cas dutilisation. Diagramme dactivits Diagramme dtats-transitions Diagrammes dinteraction. Diagramme de squence Ces diagrammes, dune utilit variable selon les cas, ne sont pas ncessairement tous produits loccasion dune modlisation.

5. Atelier gnie logiciel : Pour modliser notre application, nous avons utilis un outil de conception savoir Power AMC qui offre un environnement complet pour la gestion du processus de conception. PowerAMC Modle Orient Objet est un outil de conception trs puissant pour la modlisation oriente objet. Il offre tous les avantages lis la modlisation graphique. Cr par SDP sous le nom AMC*Designor, rachet par Powersoft, ce logiciel est produit par Sybase depuis le rachat par cet diteur en 1995. La version utilise durant notre projet est POWERAMC V 15.

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Nous avons galement utilis StarUML qui est aussi un logiciel de modlisation UML, cd comme open source par son diteur, la fin de son exploitation commerciale, sous une licence modifie de GNU GPL.

La manipulation de ces divers outils nous a permis de maintenir la mthode UML et savoir les utiliser dans la conception et la cration des diffrents diagrammes concernant notre application.

6. Prsentation des diagrammes raliss : Pour concevoir notre application, on sest bas sur les principaux diagrammes de modlisation savoir : Diagramme de classe, diagramme de squence et diagramme de cas dutilisation.

Diagramme de Classe :Le diagramme de classe est un lment important dans une dmarche de conception oriente objet. Il reprsente les diffrentes entits (les classes d'objet) intervenant dans le systme. En identifiant les concepts importants de l'application, nous avons ralis un diagramme de classes pour reprsenter ces concepts et leurs associations.

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Diagramme de classe de lapplication :

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Diagramme de classe de linterface :

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Diagramme de cas dutilisation :Les diagrammes de cas d'utilisation sont des diagrammes UML utiliss pour donner une vision globale du comportement fonctionnel d'un systme logiciel. Ils sont utiles pour des prsentations auprs de la direction ou des acteurs d'un projet, mais pour le dveloppement, les cas d'utilisation sont plus appropris. Un cas d'utilisation reprsente une unit discrte d'interaction entre un utilisateur (humain ou machine) et un systme.

Les Scnarios :Un scnario reprsente une succession particulire denchanements, sexcutant du dbut la fin du cas dutilisation, un enchanement tant lunit de description de squences dactions. Un cas dutilisation contient en gnral un scnario nominal et plusieurs scnarios alternatifs (qui se terminent de faon normale) ou derreur (qui se terminent en chec). On peut dailleurs proposer une dfinition diffrente pour un cas dutilisation : ensemble de scnarios dutilisation dun systme relis par un but commun du point de vue dun acteur .

Diagramme de squence :Le diagramme de squence dcrit la dynamique du systme. moins de modliser un trs petit systme, il est difficile de reprsenter toute la dynamique dun systme sur un seul diagramme. Aussi la dynamique globale sera reprsente par un ensemble de diagrammes de squence, chacun tant gnralement li une sous-fonction du systme. Le diagramme de squence dcrit les interactions entre un groupe dobjets en montrant, de faon squentielle, les envois de message qui interviennent entre les objets. Le diagramme peut galement montrer les flux de donnes changes lors des envois de message.

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Cas dutilisation du Systme :

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Cas dutilisation Dessin :

Scnario Dessin : 1. Lutilisateur trace un axe routier directement sur la zone de dessin. 2. Lutilisateur dtermine la largeur de la route en en glissant les bords et dtermine leur orientation. 3. Lutilisateur ajoute les points dintersections partir de la palette de dessin. 4. Lutilisateur dtermine le type dintersection en effectuant un clic droit sur le point. a. Point dintersection sans Feu Rouge. b. Point dintersection avec Feu Rouge c. Pont vertical d. Pont horizontal 5. Lutilisateur dtermine longle de rotation

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Diagramme de squence dessin :

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Cas dutilisation Affichage :

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Cas dutilisation Simulation :

Scnario simulation :

1. Lutilisateur lance la simulation partir de Menu Simulation de la barre de menu ou clique sur Play de barre doutils. 2. Le systme gnre alatoirement le nombre de voiture simuler. 3. Lutilisateur dtermine la vitesse de simulation. 3.1 Si lutilisateur a choisit de dterminer une vitesse maximale pour les voitures. 3.2 Le systme donne la main lutilisateur de fournir la valeur dsire. 4. Le systme excute la simulation. 4.1 Si Lutilisateur choisit darrter la simulation pour un moment. 4.1.1 Lutilisateur clique sur Play/pause 4.1.1le systme arrte la simulation 4.2 Si lutilisateur choisit de reprendre la simulation 4.2.1 Lutilisateur clique sur Play/pause 4.2.2le systme reprend la simulation 5. Lutilisateur choisit Stop. 6. Le systme arrte la simulation31

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Diagramme de squence :

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Cas dutilisation Gestion Fichier :

Scnario Nouveau Fichier :

1. lutilisateur choisit Nouveau partir de la barre de menu ou la barre doutils. 2. Sil choisit Nouveau partir de la barre doutils. 2.1 Lutilisateur clique sur bouton Nouveau. 2.2 Le systme lui donne la main de raliser son nouveau projet. 3. Sil choisit Nouveau partir de la barre de menu. 3.1 lutilisateur clique sur fichier de la barre de menu. 3.2 Lutilisateur choisit loption Nouveau. 3.3 Le systme lui donne la main de raliser son nouveau dessin.

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Diagramme de squence Nouveau Fichier :

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Scnario Ouvrir : 1. lutilisateur choisit Ouvrir partir de la barre de menu ou la barre doutils. 2. Sil choisit Ouvrir partir de la barre doutils. 2.1 Lutilisateur clique sur le bouton Ouvrir. 2.2 Le systme affiche une boite contenant les fichiers dun rpertoire. 2.3 Lutilisateur choisit le fichier ouvrir. 2.4 Le systme affiche le dessin choisi par lutilisateur. 3. Sil choisit Ouvrir partir de la barre de menu. 3.1 Lutilisateur clique sur le menu fichier puis Ouvrir. 3.2 Le systme affiche une boite contenant les fichiers dun rpertoire. 3.3 Lutilisateur choisit le fichier ouvrir. 3.4 Le systme affiche le dessin choisi par lutilisateur.

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Scnario Enregistrer : 1. l'utilisateur choisit l'option Enregistrer partir de la barre de menu ou de la barre d'outils 2. le systme traite l'opration 3. Si le nom de fichier existe dj 3.1 Le systme demande l'utilisateur de changer le nom ou de remplacer le fichier 3.1.1 Si l'utilisateur choisit de remplacer le fichier 3.1.1.1 le systme crase l'ancien fichier et le remplace par le nouveau 3.1.2 Si l'utilisateur choisit de changer le nom 3.1.2.1 le systme donne la main l'utilisateur de changer le nom 3.1.2.2 le systme enregistre le fichier avec une extension .XML.

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Troisime Chapitre :

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1. Outils de ralisation :Langages de programmation : Dans cette partie, nous allons aborder les outils et les technologies utiliss pour la ralisation et limplmentation de notre application. Langage de Programmation : Java

Java est un langage de programmation Orient objet et une plate-forme informatique cre par Sun Microsystems en 1995. Nous avons choisi ce langage pour dvelopper notre application du fait quil prsente plusieurs caractristiques fondamentales dont on peut citer : La portabilit : La particularit principale de Java est que les logiciels crits dans ce langage sont trs facilement portables sur plusieurs avec peu ou pas de modifications. Cest la plateforme qui garantit la portabilit des applications dveloppes en Java. La fiabilit : Java a t conu pour que les programmes qui l'utilisent soient fiables sous diffrents aspects. Sa conception encourage le programmeur traquer prventivement les ventuels problmes, lancer des vrifications dynamiques en cours d'excution et liminer les situations gnratrices d'erreurs... Scurit : Java a t conu pour tre exploit dans des environnements serveur et distribus. Dans ce but, la scurit na pas t nglige. Java permet le construction de systmes inaltrables et sans virus. Interprt : Linterprteur Java peut excuter les bytecode directement sur nimporte quelle machine sur laquelle il a t port. Architecture neutre : Le compilateur gnre un format de fichier objet dont larchitecture est neutre le code compil est excutable sur de nombreux processeurs, partir du moment o le systme dexcution de Java est prsent.

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Au cours de la programmation de notre application, on a utilis les classes AWT et la bibliothque SWING : AWT : Les classes du toolkit AWT (Abstract Windows Toolkit) permettent d'crire des interfaces graphiques indpendantes du systme d'exploitation sur lesquelles elles vont fonctionner. Cette librairie utilise le systme graphique de la plateforme d'excution (Windows, MacOS, X-Window) pour afficher les objets graphiques. Le toolkit contient des classes dcrivant les composants graphiques, les polices, les couleurs et les images. SWING : Swing est une bibliothque graphique pour le langage de programmation Java, faisant partie du package Java Foundation Classes (JFC), inclus dans J2SE. Swing constitue l'une des principales volutions apportes par Java 2 par rapport aux versions antrieures. Swing offre la possibilit de crer des interfaces graphiques identiques quel que soit le systme d'exploitation sous-jacent, au prix de performances moindres qu'en utilisant AWT. Il utilise le principe Modle-Vue-Contrleur (MVC, les composants Swing jouent en fait le rle du contrleur au sens du MVC) et dispose de plusieurs choix d'apparence (de vue) pour chacun des composants standards.

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Projet de fin dtude Modle MVC :


On sest bas sur le modle MVC au cours de limplmentation de notre logiciel Le modle-vue-contrleur (en abrg MVC, de l'anglais Model-View-Controller) est un patron d'architecture et une mthode de conception qui organise l'interface hommemachine (IHM) d'une application logicielle. Ce paradigme divise l'IHM en un modle(modle de donnes), une vue (prsentation, interface utilisateur) et un contrleur (logique de contrle, gestion des vnements, synchronisation), chacun ayant un rle prcis dans l'interface.

Le modle: Le modle reprsente le comportement de l'application : traitements des donnes, interactions avec la base de donnes, etc. Il dcrit ou contient les donnes manipules par l'application. Il assure la gestion de ces donnes et garantit leur intgrit. Dans le cas typique d'une base de donnes, c'est le modle qui la contient. Le modle offre des mthodes pour mettre jour ces donnes (insertion, suppression, changement de valeur). Il offre aussi des mthodes pour rcuprer ces donnes. Les rsultats renvoys par le modle sont dnus de toute prsentation.

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La vue: La vue correspond l'interface avec laquelle l'utilisateur interagit. Sa premire tche est de prsenter les rsultats renvoys par le modle. Sa seconde tche est de recevoir toutes les actions de l'utilisateur (clic de souris, slection d'une entre, boutons, etc). Ces diffrents vnements sont envoys au contrleur. La vue n'effectue aucun traitement, elle se contente d'afficher les rsultats des traitements effectus par le modle et d'interagir avec l'utilisateur.

Le contrleur: Le contrleur prend en charge la gestion des vnements de synchronisation pour mettre jour la vue ou le modle et les synchroniser. Il reoit tous les vnements de l'utilisateur et enclenche les actions effectuer. Si une action ncessite un changement des donnes, le contrleur demande la modification des donnes au modle, et ce dernier notifie la vue que les donnes ont chang pour qu'elle se mette jour. D'aprs le patron de conception observateur/observable, la vue est un "observateur" du modle qui est lui "observable". Certains vnements de l'utilisateur ne concernent pas les donnes mais la vue. Dans ce cas, le contrleur demande la vue de se modifier. Le contrleur n'effectue aucun traitement, ne modifie aucune donne. Il analyse la requte du client et se contente d'appeler le modle adquat et de renvoyer la vue correspondant la demande.

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Langages de balisages :

Html :

Nous avons utilis le HTML pour raliser un manuel dutilisation accessible depuis le menu Aide de notre logiciel. Cest un langage de balisage qui permet dcrire de lhypertexte, do son nom HTML , il permet galement de structurer smantiquement et de mettre en forme le contenu des pages, dinclure des ressources multimdias comme des images, des formulaires de saisie, et des lments programmables tels que des applets. Il permet de crer des

documents interoprables avec des quipements trs varis de manire conforme aux exigences de laccessibilit du web.

XML : Nous avons utilis XML pour raliser lenregistrement dun projet cr par lutilisateur, les fichiers enregistr auront par dfaut une extension .xml . Le XML, (eXtensible Markup Language) (qui signifie: langage de balisage extensible), est un langage informatique qui sert enregistrer des donnes textuelles. Ce langage a t standardis par le W3C en fvrier 1998 et est maintenant trs populaire. Ce langage, grosso-modo similaire l'HTML de par son systme de balisage, permet de faciliter l'change d'information sur l'internet. Contrairement l'HTML qui prsente un nombre finit de balises, le XML donne la possibilit de crer de nouvelles balises volont.

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Environnement de travail : Logiciel de dveloppement : Eclipse :

Eclipse est un environnement de dveloppement intgr libre extensible, universel et polyvalent, permettant de crer des projets de dveloppement mettant en uvre n'importe quel langage de programmation. Eclipse IDE est principalement crit en Java ( l'aide de la bibliothque graphique SWT, d'IBM), et ce langage, grce des bibliothques spcifiques, est galement utilis pour crire des extensions. La spcificit d'Eclipse IDE vient du fait de son architecture totalement dveloppe autour de la notion de plugin : toutes les fonctionnalits de cet atelier logiciel sont dveloppes en tant que plug-in.

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Edition des fichiers HTML et XML : NotePad++ :

Notepad++ est un diteur de texte gnrique cod en C++, qui intgre la coloration syntaxique de code source pour les langages et fichiers. Ce logiciel propose la possibilit de crer ses propres colorations syntaxiques pour un langage quelconque. Il a pour but de fournir un diteur lger (aussi bien au niveau de la taille du code compil que des ressources occupes durant lexcution) et efficace. Il est galement une alternative au bloc-notes de Windows (do le nom). Lutilisation de cet outil nous a t ncessaire pour la cration de manuel dutilisation sous format HTML, et aussi lutilisation des fichiers XML gnrer par notre application lors de lenregistrement dun projet.

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2. Mcanisme de simulation utilis

La tche la plus importante qui est ralise par ce logiciel est la simulation, elle se fait selon le mcanisme suivant : - Lutilisateur ouvre le logiciel - Le Contrleur Globale cre une instance dobjet Panneau de Dessin - Lutilisateur effectue son dessin. - le panneau de dessin valide le dessin suivant les conditions suivant : Il faut quil existe au moins une entre et une sortie pour chaque route Toutes les routes de la mme voix doivent tre bien adaptes entre elles Toutes les routes doivent tre bien adaptes aux points dintersection lies avec eux Est-ce quil existe une zone laquelle il fait un point dintersection

- lutilisateur lance la simulation : Le Panneau de dessin gnre un objet Dessin valide pour la simulation et il le passe au contrleur global. Lobjet dessin cre une instance dobjet Gnrateur de voitures Lobjet dessin affecte au Gnrateur de voitures le paramtre vitesse max de voitures Lobjet dessin gnre des sorties de voitures et pour chaque sortie, il lui affecte la frquence slectionne par lutilisateur Le Contrleur Globale cre une instance dobjet Panneau de simulation avec lobjet dessin en argument. Lobjet panneau de simulation affecte un objet de type Timer (compteur de temps) lobjet dessin pris en argument. lobjet Gnrateur de voiture se positionne une sortie alatoirement et cre des objets voitures selon la frquence de la sortie la voiture transite sur la route dune faon linaire avec la vitesse max : selle trouve une voiture devant-elle, elle diminue sa vitesse selle trouve un point dintersection, elle va sarrter et suivre la loi affecte par le point dintersection le point dintersection affecte la voiture une route suivre soit vers une sortie soit vers un autre point dintersection..etc. Quand la voiture arrive un point de sortie, elle est dtruite par le gnrateur de voitures.

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3. Prsentation de lapplicationNous allons exposer les diffrents crans dexcution de notre application. Interface: C'est l'interface graphique de notre logiciel, elle comporte : -Zone de titre -Barre de menu -Barre d'outils -Palette de Simulation -Palette de dessin -Zone de dessin -Zone de proprits et statistiques

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Capture de linterface :

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Manipulation du logiciel: Dessin :Les axes routiers : Lutilisateur peut dessiner un axe routier directement et il peut dterminer le nombre de voies manuellement, supprimer l'axe en cliquant droit.

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Projet de fin dtude Les points d'intersection:


L'utilisateur peut ajouter un point d'intersection partir de la palette de dessin et effectue un choix de son type en cliquant droit sur ce point, comme il peut supprimer ce point.

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Si lutilisateur ralise un dessin non valide, le systme affiche un message derreur lorsque lutilisateur lance la simulation.

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Simulation:Aprs avoir dessin les axes routiers, l'utilisateur lance la simulation partir de menu simulation de la barre de Menu ou Play de la barre doutils.

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L'utilisateur peut dterminer la vitesse de la simulation et la vitesse maximale des voitures partir de la palette Simulation.

Il peut tout moment arrter la simulation ou la reprendre partir de la barre doutils.

La zone de proprits : Contient tous les lments du dessin avec leurs proprits : Route (Nom, nombre de voies et frquence des voitures) Intersection (Nom, type et dlai)

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Projet de fin dtude Les statistiques :


En cliquant sur la zone de statistiques, lutilisateur peut visualiser les statistiques selon le nombre de voiture, vitesse moyenne et congestion.

En cochant un lment de la liste (Vitesse Moyenne, Nombre de voitures ou congestion), lutilisateur visualise les courbes correspondantes.

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Conclusion :La ralisation de ce projet nous a t trs bnfique et nous a permis d'avoir une approche complte du dveloppement logiciel. Nous avons aussi pu initier au cycle complet du dveloppement logiciel de la conception la validation en passant par les diffrentes tapes incrmentales de codage. Concernant la conception et la modlisation de l'application, nous avons pu exploiter nos connaissances acquises du langage UML, tandis que pour la ralisation du projet, nous avons dcouvert des aspects nouveaux de la programmation orient objet en utilisant le langage JAVA sous Eclipse. Le thme propos sest avr trs intressant grce auquel nous avons appris normment de choses sur la simulation du trafic routier, ensuite le travail en quipe nous a permis de renforcer notre esprit d'aide et de collaboration. Enfin, malgr les difficults techniques rencontrs au cours de la programmation, nous assumons que ce travail nous a donn un avant-got du mtier de dveloppeur et il nous a permis de crer pour la premire fois une vraie application assez puissante et cela constitue pour nous une grande satisfaction personnelle et professionnelle.

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WEBOGRAPHIE :http://www.Aimsun.com http://fr.wikipedia.org/ http://www.commentcamarche.net http://www.gestiondeprojet.com/ http://java.developpez.com/ Grid Traffic Project : http://web.gc.cuny.edu/ashp/nml/traffic/ Paramics online : http://www.paramics-online.com Development of Simulation models Visualisation of traffic operations: http://www.kldassociates.com/simmod.htm The Traffic Simulation: http://www.zpr.uni-koeln.de/GroupBachem/VERKEHR.PG/ Keep the traffic moving: http://www.math.toronto.edu/mathnet/carcompet/carcompet.html#start Visual Traffic Simulation: http://www.tomfotherby.com/Websites/VISSIM/index.html SMARTEST Project. (Simulation Modelling Applied to Road Transport European Scheme Tests) http://www.its.leeds.ac.uk/projects/smartest/links.html TRansportation ANalysis SIMulation System (TRANSIMS).: http://wwwtransims.tsasa.lanl.gov/index.html Publications - Traffic modelling and control : http://dutera.et.tudelft.nl/~deschutt/pub/pub_by_topic_traffic.html TRAVEL TIME AND CONGESTION MODELLING : http://www.romdas.com/technical/tec-cong.htm

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Bibliographie :

Les Cahiers du Programmeur UML 2 Pascal Roques

Eyrolles

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Documents

Rapport PFE