Evaluation SmartSensor CETE

Évaluation du système de comptage routier radar SMARTSENSOR

Évaluation du système de comptage routier radar

SMARTSENSOR

Réalisation

CETE de l’ESTDavid GILAlexandre HIRTZLIN

18/02/2009

CETE de l'Est – David GIL / Alexandre HIRTZLIN– 18 février 2008 1/30

Évaluation du système de comptage routier radar SMARTSENSOR

Évaluation du système de comptage routier radar SMARTSENSOR

Responsable SETRA

M. Michel GRAFF

46 Avenue Aristide BRIANDBP 100 – 92 225 BAGNEUX Cédex

Responsable CETE de l’Est

M. Daniel STANCZYK

1 Boulevard SolidaritéMetz Technopôle BP 8523057016 METZ Cedex 3

CETE de l'Est – David GIL / Alexandre HIRTZLIN– 18 février 2008 2/30

Évaluation du système de comptage routier radar SMARTSENSOR

SOMMAIRE

1. INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 4 2. PRESENTATION DU MATERIEL .................................................................................................................... 5

2.1. Généralités sur l'installation ........................................................................................................................... 5 2.2. Données agrégées fournies par le dispositif ................................................................................................... 6 2.3. Donnes individuelles fournies par le dispositif .............................................................................................. 7

3. PRESENTATION DU SITE DE MAIZIERES-LES-METZ ................................................................................ 8 4. COMPARAISON DES DONNEES HORAIRES AGREGEES PAR SENS ....................................................... 9

4.1. Méthode de comparaison par rapport à la station SIREDO .......................................................................... 9 4.2. Analyse des débits TV, Vitesse moy et TO .................................................................................................... 9

4.2.1. Tableau récapitulatif des données du 23 novembre .............................................................................. 10 4.2.2. Analyse sur les débits ............................................................................................................................ 11 4.2.3. Analyse sur la vitesse moyenne ............................................................................................................. 12 4.2.4. Analyse sur le taux d'occupation ........................................................................................................... 12

4.3. Analyse des débits par classe de longueur ................................................................................................... 13 4.4. Synthèse de la comparaison des données agrégées horaires ........................................................................ 14

5. COMPARAISON DES DONNEES 6 MINUTES AGREGEES PAR VOIE .................................................... 15 5.1. Généralités .................................................................................................................................................... 15 5.2. Analyse sur les débits TV ............................................................................................................................. 15 5.3. Analyse sur les vitesses: ............................................................................................................................... 16 5.4. Analyse sur le TO: ........................................................................................................................................ 17 5.5. Synthèse de la comparaison des données agrégées 6 minutes ...................................................................... 18

6. CONTROLE QUALITE APPLIQUE AU SMART-SENSOR .......................................................................... 19 6.1. Généralités .................................................................................................................................................... 19 6.2. Analyse qualitative: lecture des trames individuelles et comparaison avec la vidéo ................................... 20 6.3. Analyse quantitative: mesures des débits, vitesses, longueurs .................................................................... 20

6.3.1. Analyse des Débits (TV et PL) .............................................................................................................. 21 6.3.2. Analyse des vitesses .............................................................................................................................. 21 6.3.3. Analyse des longueurs ........................................................................................................................... 23

7. MISE EN PLACE SUR LE RESEAU DIRIF ..................................................................................................... 25 7.1. Objectif de l'expérimentation sur le réseau de la DIRIF .............................................................................. 25 7.2. 1er site .......................................................................................................................................................... 25 7.3. 2ème site ....................................................................................................................................................... 26

8. CONCLUSION ................................................................................................................................................... 27 8.1. Contraintes d'installation .............................................................................................................................. 27 8.2. Analyse des fonctionnalités ......................................................................................................................... 28 8.3. Analyse des performances ............................................................................................................................ 29

8.3.1. Comparaison avec une station SIREDO ................................................................................................ 29 8.3.2. Résultats du comptage manuel .............................................................................................................. 29

9. PERSPECTIVES ................................................................................................................................................. 30

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1.1. INTRODUCTION INTRODUCTION

L’objet de cette étude est d'évaluer un matériel de comptage routier nommé Smart-sensor, fabriqué par la société américaine Wavetronix et commercialisé en France par la société Magsys. Cet outil innovant permet de compter les véhicules et de mesurer leur vitesse sur plusieurs voies. Il est non intrusif, placé en hauteur sur un mat situé en bordure de la voie lente.

Ce matériel utilise un capteur hyperfréquence qui analyse les ondes renvoyées par les véhicules coupant le faisceau. La particularité de ce matériel réside dans le fait qu'il est constitué d'un capteur unique capable de distinguer les voies et de mesurer la vitesse de véhicules circulant dans des sens différents.

Il fournit des données agrégées suivant une période paramétrable et permet de mesurer notamment:

• le débit Tous Véhicules ;• le débit suivant 4 classes de longueurs ;• les vitesses moyennes et la V85 ;• le débit suivant 10 classes de vitesses.

L'objectif de l'étude est d'évaluer les fonctionnalités puis les performances de ce matériel en comparant des données fournies par ce système avec une station SIREDO.

En utilisant l'agrégation des données par intervalle de 6 minutes ou par heure, nous comparerons d'abord les mesures qu'il fournit aux données d'une station SIREDO située au même endroit et considérée comme la référence.

Nota : Cette station a été préalablement contrôlée dans le sens de circulation Metz vers Luxembourg.

En analysant les données individuelles du Smart-sensor, nous procèderons ensuite à un comptage manuel suivant la méthode de contrôle qualité utilisée pour vérifier le fonctionnement des stations SIREDO.

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2.2. PRESENTATION DU MATERIEL PRESENTATION DU MATERIEL

2.1.Généralités sur l'installation

La Smart-sensor a la particularité de mesurer le trafic routier sans présence de capteurs intrusifs sur la chaussée. Il s'installe sur un mât au droit de la voie lente dans un sens mais permet de mesurer le trafic sur les deux sens de circulation.

Pour fonctionner, le dispositif nécessite uniquement la présence de 220 V convertie en 12 V pour alimenter le capteur. Il peut être connecté à une ligne RTC ou ADSL pour permettre la récupération des données à distance.

Pour un fonctionnement optimal, les contraintes d'installation suivantes doivent être respectées :

D'abord, la mesure de distance entre le bord de la première voie lente et le pied de mât doit se trouver dans une plage définie par le constructeur.

Cette mesure de distance définit ensuite la hauteur à laquelle doit être fixé le radar ; L'angle par rapport à l'horizontale doit permettre au capteur de mesurer la largeur des

voies de circulation ; Enfin, la tête du radar doit être orientée de façon à ce que le rayonnement du radar soit

perpendiculaire à l'axe de la chaussée.

Le schéma ci-dessous présente la zone de fonctionnement idéale où doit être placé le radar.

Recommandations pour l'installation

Sur le guide d'installation, le fabriquant préconise l'installation du matériel sur un mât placé idéalement à une distance comprise entre 7,6 mètres et 10,7 mètres de l'extrémité de la voie lente. Le radar doit être situé sur ce mat à une hauteur comprise entre 7,9 mètres et 9,1 mètres.

En local, une application installée sur un PC portable permet le réglage, le paramétrage et la récupération des fichiers stockés par le système.

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9,1 m

7,9 m

10,7 m7,6 m

2.2.Données agrégées fournies par le dispositif

Le Smart-sensor fournit des données agrégées et classifiées semblables à celles d'une station SIREDO. Il fournit notamment les données suivantes :

− le débit tous véhicules− la vitesse moyenne classifié− le débit classifié en plusieurs classes de longueur− le débit classifié en vitesse− le Taux d' Occupation (TO)

Les données sont agrégées par voie. Il est possible de les regrouper pour disposer de données restituées automatiquement par sens.

Les données agrégées par le Smart-sensor sont recueillies dans un fichier texte récupérable en local via son port extension série. Ce fichier texte se présente comme suit:

Débit tous véhicules Taux d'occupation Vitesse moyenne Débit par classe de long.

Contrairement à une station SIREDO, le SmartSensor n'agrège qu'avec une seule période qui est commune à l'ensemble des mesures (débit, vitesse , TO, ...).

Nota : la station SIREDO peut agréger simultanément les données suivant plusieurs périodes de temps (6 minutes, horaire...). Elle peut aussi appliquer une période différente pour chaque nature de mesures.

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Agrégation1 heure

2.3.Donnes individuelles fournies par le dispositif

Concernant les données individuelles, on note des différences entre les fichiers fournis par les deux outils de recueil.

La station SIREDO fournit la trame suivante:

6 13:24:19:13 V=0083 I=0005 L=0050 T=0218 D=0014Heure

Numéro de la voie Vitesse (km/h)Temps inter véhiculaire (dixièmes de seconde)

Longueur (dm)Temps d'occupation (millisecondes)

Distance inter véhiculaire (m)

La station SIREDO donne des « trames individuelles » qui contiennent le temps inter véhiculaire et la distance inter véhiculaire ainsi que le temps d'occupation en plus des données fournies par le Smart-sensor. Les trames qui sont fournies par le Smart-sensor sont recueillies aussi dans un fichier texte de ce type :

Numéro de la voieLongueur (m)

Vitesse (km/h)Classe de longueur (4 classes)

Lorsque la synchronisation entre les deux systèmes est réalisée, il est possible de comparer les deux systèmes en utilisant les données individuelles.

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3.3.PRESENTATION DU SITE DE MAIZIERES-LES-METZPRESENTATION DU SITE DE MAIZIERES-LES-METZ

Le site choisi pour l'installation du système est situé l'autoroute A31 au niveau de la station de comptage de Maizières (entre Metz et le Luxembourg). Cette section d'autoroute est une 2x3 voies et le trafic journalier y est compris entre 80 000 et 100 000 véhicules. Malgré un trafic important, on ne constate pas de congestion régulière ou récurrente à cet endroit.

Ce site a été choisi car nous avons un mât haut de 11 m et placé à 8,80 m de la voie lente. Il est possible de se raccorder facilement à une prise d'alimentation en 220 V. Deux stations SIREDO-Longueur mesurent le trafic (respectivement une pour chaque sens).

L'accès aux Stations et au Smart-sensor peut se faire en toute sécurité.

Voici quelques photos d'illustration de ce site.

Mât Station SIREDO Boîtier d'alimentation et de connexion informatique

Capteur SMARTSENSOR

Conformément aux recommandations du constructeur, le Smart-sensor a été placé sans difficultés particulières à une hauteur de 8m. Dés son installation, nous avons pu constater sa capacité à mesurer les 6 voies de circulation sans détecter « visuellement » d'anomalies.

Nota : le boitier d'alimentation contient un convertisseur 200V-12V et le câble de connexion.

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4.4.COMPARAISON DES DONNEES HORAIRES AGREGEES PAR SENS COMPARAISON DES DONNEES HORAIRES AGREGEES PAR SENS

4.1. Méthode de comparaison par rapport à la station SIREDO

Différentes natures de données sur huit jours ont été comparées du 23 novembre au 30 novembre 2008 (cinq jours ouvrables et trois jours fériés). Les données proviennent de la station SIREDO et du Smart-sensor.

Les classes de longueurs et de vitesse du Smart-sensor ont été paramétrées pour correspondre aux classes SIREDO normalisées. Pour la longueur, il existe 4 classes:

Classe 1 <= 6mClasse 2 >6 m et <=7 mClasse 3 >7 m et <=9 mClasse 4 >9 m

De même, le paramétrage des classes de vitesses correspond aux 10 classes normalisées pour les stations SIREDO.

Dans ce rapport, nous présentons pour une seule journée les données comparées suivantes :

le débit horaire tous véhicules (TV)la vitesse moyenne horairele taux d'occupation horairele débit horaire suivant la longueur classifiée.

4.2.Analyse des débits TV, Vitesse moy et TO

L'analyse réalisée pour différents jours révèle une forte corrélation des mesures entre les deux matériels de recueil de données. Quelque soit le jour, on constate les mêmes tendances pour le débit horaire tous véhicules, la vitesse moyenne horaire et le taux d'occupation horaire entre la station et le Smart-sensor

Ce rapport présente uniquement des données comparées le dimanche 23 novembre. En effet, ce jour, il y eu un épisode neigeux durant l'après-midi qui peut être constaté par l'analyse des données issues des deux dispositifs de comptage. On constate notamment une forte variation de la vitesse moyenne pendant cet événement.

Les tableaux suivants présentent les différentes données mesurées (débit, vitesse, taux d’occupation) par tranche horaire sur la journée du 23 novembre pour les deux sens. Lors de cette journée, le trafic horaire est compris entre 200 et 3000 véhicules. Ces véhicules sont une majorité de véhicules légers puisqu'on ne relève que 5 % de poids lourds avec la station SIREDO (véhicules de plus de 6m).

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4.2.1.Tableau récapitulatif des données du 23 novembre

•Sens vers Luxembourg

•Sens vers Metz

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Journée du dimanche 23 novembre 2008

HeuresSIREDO SMARTSENSOR Erreur relative (%)

Débit TV Vitesse moy. TO moyen Débit TV Vitesse moy. TO moyen Débit TV Vitesse moy. TO moyen0h-1h 678 103,6 1 671 107,3 1,1 -1,03% 3,57% 10,00%1h-2h 525 103 1 520 106,9 0,9 -0,95% 3,79% -10,00%2h-3h 369 102,3 1 362 106,8 0,6 -1,90% 4,40% -40,00%3h-4h 295 102,9 1 293 107,5 0,5 -0,68% 4,47% -50,00%4h-5h 265 102,4 1 260 107,2 0,5 -1,89% 4,69% -50,00%5h-6h 295 101,1 1 292 104,8 0,5 -1,02% 3,66% -50,00%6h-7h 276 102,1 1 269 106 0,5 -2,54% 3,82% -50,00%7h-8h 328 102,3 1 324 106,1 0,6 -1,22% 3,71% -40,00%8h-9h 530 106,8 1 523 110,6 0,9 -1,32% 3,56% -10,00%9h-10h 749 104,8 1,4 742 108,7 1,3 -0,93% 3,72% -7,14%10h-11h 1116 106 2 1108 109 1,9 -0,72% 2,83% -5,00%11h-12h 1641 105,4 2,4 1618 109,1 2,7 -1,40% 3,51% 12,50%12h-13h 1614 106,9 2,4 1594 111,3 2,7 -1,24% 4,12% 12,50%13h-14h 1568 105,4 2,3 1542 109,9 2,6 -1,66% 4,27% 13,04%14h-15h 1827 104,8 2,9 1795 109,3 3,1 -1,75% 4,29% 6,90%15h-16h 2190 103,6 3,2 2156 108 3,7 -1,55% 4,25% 15,63%16h-17h 2402 93 4,4 2356 97,7 4,5 -1,92% 5,05% 2,27%17h-18h 2417 76,8 4,6 2400 81,8 5,5 -0,70% 6,51% 19,57%18h-19h 1682 63,3 4 1674 70,5 4,7 -0,48% 11,37% 17,50%19h-20h 1287 53,8 3,6 1286 58,3 4,4 -0,08% 8,36% 22,22%20h-21h 1218 75,6 2,3 1199 77,5 3 -1,56% 2,51% 30,43%21h-22h 701 91 1,1 689 93,7 1,4 -1,71% 2,97% 27,27%22h-23h 636 93,2 1,7 629 97,1 1,6 -1,10% 4,18% -5,88%23h-24h 719 92,2 2,3 704 95,4 2,3 -2,09% 3,47% 0,00%

Moyenne -1,31% 4,46% -5,34%

Journée du dimanche 23 novembre 2008

HeuresSIREDO SMARTSENSOR Erreur relative (%)

Débit TV Vitesse moy. TO moyen Débit TV Vitesse moy. TO moyen Débit TV Vitesse moy. TO moyen0h-1h 804 107,7 1,4 792 107,6 1,6 -1,49% -0,09% 14,29%1h-2h 675 110,8 1,1 660 110,8 1,3 -2,22% 0,00% 18,18%2h-3h 469 108,9 1 461 108,6 0,9 -1,71% -0,28% -10,00%3h-4h 352 106,9 1 345 107,8 0,7 -1,99% 0,84% -30,00%4h-5h 343 109,3 1 335 109,4 0,7 -2,33% 0,09% -30,00%5h-6h 317 107,7 1 312 107,5 0,7 -1,58% -0,19% -30,00%6h-7h 227 105,5 1 227 105,5 0,5 0,00% 0,00% -50,00%7h-8h 411 105,4 1,1 402 104,7 0,9 -2,19% -0,66% -18,18%8h-9h 568 109,9 1,2 549 109,3 1,2 -3,35% -0,55% 0,00%9h-10h 708 109,5 1,4 686 108,6 1,4 -3,11% -0,82% 0,00%10h-11h 1063 108,4 1,9 1046 108,4 2,2 -1,60% 0,00% 15,79%11h-12h 1679 108,6 2,9 1632 109,2 3,3 -2,80% 0,55% 13,79%12h-13h 1805 112,2 3,1 1769 111,8 3,5 -1,99% -0,36% 12,90%13h-14h 1354 111,7 2,2 1322 111,9 2,7 -2,36% 0,18% 22,73%14h-15h 1771 109,9 3,3 1753 109,9 3,6 -1,02% 0,00% 9,09%15h-16h 2097 110,1 3,5 2047 110,1 4,1 -2,38% 0,00% 17,14%16h-17h 2306 99,3 4,1 2258 99,7 4,9 -2,08% 0,40% 19,51%17h-18h 2810 80,8 5,9 2723 81,1 7,1 -3,10% 0,37% 20,34%18h-19h 2186 72,3 5,4 2136 75,7 6,4 -2,29% 4,70% 18,52%19h-20h 1923 63,2 5,2 1848 64,6 6,7 -3,90% 2,22% 28,85%20h-21h 1355 90,8 2,8 1322 91,6 3,1 -2,44% 0,88% 10,71%21h-22h 1093 100,3 2 1068 100,7 2,2 -2,29% 0,40% 10,00%22h-23h 869 102,6 1,9 846 103 1,8 -2,65% 0,39% -5,26%23h-24h 430 103,1 1 424 103,5 1,1 -1,40% 0,39% 10,00%

Moyenne -2,18% 0,35% 2,85%

4.2.2.Analyse sur les débits

Concernant le débit tous véhicules, on constate que globalement les débits donnés par le Smart-sensor suivent les résultats de la station SIREDO.

Dans le sens vers Luxembourg, l’écart moyen est de -2,18 % pour un trafic horaire compris entre 227 et 2810 véhicules.

Pour le sens vers Metz, l’écart moyen est de -1,31 % pour un trafic horaire compris entre 265 et 2417 véhicules.

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0h-1h2h-3h

4h-5h6h-7h

8h-9h10h-11h

12h-13h14h-15h

16h-17h18h-19h

20h-21h22h-23h

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Débit Tous Véhicule horaire pour la journée du dimanche 23 novembre 2008

SIREDOSMARTSENSOR

0h-1h2h-3h

4h-5h6h-7h

8h-9h10h-11h

12h-13h14h-15h

16h-17h18h-19h

20h-21h22h-23h

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Débit horaire Tous Véhicules

SIREDOSMARTSENSOR

Sens vers Luxembourg

Sens vers Metz

4.2.3.Analyse sur la vitesse moyenne

Globalement pour les deux sens, la vitesse moyenne donnée par le Smart-sensor suit de près la tendance de la vitesse moyenne calculée par la station SIREDO.

Sens vers Luxembourg Sens vers Metz

En comparant les vitesses ou en regardant les graphiques, on remarque que la vitesse moyenne mesurée par le Smart-sensor est plus proche de la station SIREDO dans le sens Luxembourg. Pour expliquer ce constat, on peut émettre deux hypothèses : soit le Smart-sensor évalue moins bien les vitesses sur les voies les plus éloignées soit cet écart provient de la station SIREDO dans le sens vers Metz.

Les deux graphes des vitesses montrent la chute brutale de la vitesse moyenne vers 17h consécutive à un événement neigeux. Tout comme la station SIREDO, le Smart-sensor a restitué cet incident climatique important qui a déclenché la mise en place du PIZE (Plan Intempérie de la Zone Est).

4.2.4.Analyse sur le taux d'occupation

Pour le TO, la comparaison des graphique montre une corrélation des mesures.

Sens vers Luxembourg Sens vers Metz

On remarque que la station SIREDO ne fournit aucune valeur en dessous de 1. Le Smartsensor semble donner une valeur dont la limite inférieure est 0,5.

12/30

0h-1h 6h-7h 12h-13h3h-4h 9h-10h 15h-16h

18h-19h21h-22h

0

20

40

60

80

100

120Vitesse moyenne horaire pour la journée du dimanche 23 novembre 2008

SIREDOSMARTSENSOR

0h-1h2h-3h

4h-5h6h-7h

8h-9h10h-11h

12h-13h14h-15h

16h-17h18h-19h

20h-21h22h-23h

0

1

2

3

4

5

6

7

8Taux d'occupation moyen horaire

SIREDOSMARTSENSOR

0h-1h 6h-7h3h-4h 9h-10h

12h-13h15h-16h

18h-19h21h-22h

0

20

40

60

80

100

120Vitesse moyenne horaire

SIREDOSMARTSENSOR

0h-1h 6h-7h 12h-13h3h-4h 9h-10h 15h-16h

18h-19h21h-22h

0

1

2

3

4

5

6Taux d'occupation moyen horaire

SIREDOSMARTSENSOR

4.3.Analyse des débits par classe de longueur

Pour le débit horaire en longueur classifiée, c'est une journée représentative du trafic lourd habituel sur A31 qui est présentée. Pour cette étude, on considère comme PL les véhicules de classe 2, 3 et 4 c'est à dire ceux dont la longueur est supérieure à 6m.

En analysant les débits par classe longueur, une anomalie de la station SIREDO dans le sens Metz a été constatée. Les résultats ci-dessous sont donc les mesures relevées dans le sens Luxembourg pour la journée du mardi 25 novembre :

Les graphiques mettent en évidence une cohérence des données entre le Smart-Sensor et la station SIREDO pour la répartition VL/PL. L'erreur relative moyenne est de -2,62 % pour le débit des véhicules de longueur inférieure à 6 mètres et de -3,89 % pour les plus de 6 mètres. On observe un sous comptage important du Smart-Sensor entre 7 et 10 h pour le débit des véhicules de plus de 6 mètres.

13/30

Journée du mardi 25 novembre 2008

HeuresSIREDO SMARTSENSOR Erreur relative (%)

Débit LC < 6 m Débit LC > 6 m Débit LC < 6 m Débit LC > 6 m Débit LC < 6 m Débit LC > 6 m0h-1h 175 76 170 73 -2,86% -3,95%1h-2h 105 48 106 43 0,95% -10,42%2h-3h 69 68 71 65 2,90% -4,41%3h-4h 67 89 65 87 -2,99% -2,25%4h-5h 229 136 232 133 1,31% -2,21%5h-6h 712 242 693 238 -2,67% -1,65%6h-7h 1689 356 1630 330 -3,49% -7,30%7h-8h 3504 590 3422 507 -2,34% -14,07%8h-9h 3964 790 3933 691 -0,78% -12,53%9h-10h 2274 715 2239 631 -1,54% -11,75%10h-11h 1796 590 1732 564 -3,56% -4,41%11h-12h 1736 603 1674 592 -3,57% -1,82%12h-13h 1834 563 1752 539 -4,47% -4,26%13h-14h 2033 574 1918 558 -5,66% -2,79%14h-15h 2117 577 2031 573 -4,06% -0,69%15h-16h 2109 636 2016 628 -4,41% -1,26%16h-17h 2969 625 2837 615 -4,45% -1,60%17h-18h 3693 554 3494 571 -5,39% 3,07%18h-19h 2887 419 2762 448 -4,33% 6,92%19h-20h 1871 292 1815 300 -2,99% 2,74%20h-21h 1099 202 1059 201 -3,64% -0,50%21h-22h 708 156 686 158 -3,11% 1,28%22h-23h 524 130 518 129 -1,15% -0,77%23h-24h 354 108 352 102 -0,56% -5,56%

-2,62% -3,34%

0h-1h 6h-7h3h-4h 9h-10h

12h-13h15h-16h

18h-19h21h-22h

0500

10001500200025003000350040004500

Débit horaire longueur classifiée < 6 m

SIREDOSMARTSENSOR

0h-1h 6h-7h3h-4h 9h-10h

12h-13h15h-16h

18h-19h21h-22h

0100200300400500600700800900

Débit horaire longueur classifiée > 6 m

SIREDOSMARTSENSOR

4.4.Synthèse de la comparaison des données agrégées horaires

Après l'analyse des données horaires agrègées par sens pour les données recueillies entre le 23 et le 30 novembre 2008, on peut noter une bonne cohérence des mesures entre les deux outils de recueil. Des différences existent mais les évolutions du trafic mises en évidence par l'analyse des données agrégées horaires sont bien restituées par le Smart-sensor.

Concernant le débit tous véhicules, on note une erreur relative moyenne assez faible quelque soit le sens de circulation (-2,18 % et -1,31 %).

De même, concernant les vitesses moyennes, les deux systèmes donnent des résultats proches (0,35 % et 4,46 %). On soulignera malgré tout un écart sensible dans le sens vers Metz que l'on soupçonne dû à une anomalie provenant de la station SIREDO.

Concernant le taux d'occupation, les écarts relatifs entre les deux dispositifs sont plus élevés. Cependant les évolutions du TO sont corrélées entre les deux systèmes et semblent permettre la détection des perturbations sur le trafic routier.

Enfin, le classement véhicule léger / poids lourd effectué par le Smart-sensor semble cohérent avec celui de la Station dans la direction de Luxembourg. On constate toutefois un sous comptage important (de plus de 10 %) entre 7 et 10 heures.

Pour avoir une idée plus précise des performances du Smart-sensor et pour confirmer le fonctionnement de la Station SIREDO de référence, des modifications ont été réalisées sur la configuration des matériels :

la configuration de la station a été modifiée pour recueillir les données voie par voie ; la configuration du Smart-sensor l'a été aussi pour agréger les données en 6 minutes.

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5.5.COMPARAISON DES DONNEES 6 MINUTES AGREGEES PAR VOIECOMPARAISON DES DONNEES 6 MINUTES AGREGEES PAR VOIE

5.1.Généralités

La comparaison des données agrégées toutes les 6 minutes a été réalisée entre le 30 novembre et le 12 décembre 2008. Ces essais ont été réalisés pour évaluer plus finement le Smart-sensor et pour mettre en évidence un éventuel problème provenant de notre station de référence. Par soucis de simplicité, nous présentons la comparaison et l'analyse des données issues de l'agrégation des données recueillies pour chaque voie pour le mercredi 3 décembre.

5.2.Analyse sur les débits TV

Le graphe ci-dessous compare l'évolution du débit 6 minutes donné par le Smartsensor à l'évolution du débit donné par la station SIREDO, pour la voie lente du sens Luxembourg.

Évolution du débit tous véhicules 6 minutes sur la journée

A la vue de ce graphe, on constate que la courbe du débit 6 minutes tous véhicules du Smart-sensor suit la même tendance que la courbe donnée par la station SIREDO. Le tableau de synthèse suivant détaille notamment les écart moyens relatifs pour toutes les voies.

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Sens Tranche VERS LUXEMBOURG VERS METZ LUX METZVoie horaire VL VM VR VR VM VL 3 V 3 V

Voie1 Voie2 Voie3 Voie4 Voie5 Voie6Moyenne 0h-24h 0,37% -1,38% -10,88% -9,76% -0,48% -0,34% -2,14% -1,03%Moyenne 7h-21h 0,06% -4,06% -6,43% -3,64% -0,16% -0,42% -3,32% -0,96%

Écart-type 7h-21h 2,76% 4,94% 7,28% 9,50% 4,05% 4,11% 2,78% 3,42%

Dans un premier temps, on note que l'écart moyen relatif varie entre -10,9 % et 0,37 % suivant la voie sur l'ensemble de la journée, . Une analyse détaillée des résultats montre que les écarts provenant de faibles débits sont très importants puisqu'une faible différence de débit cause un écart relatif conséquent. C'est pourquoi, les écarts relatifs moyens ont été recalculé sur une plage horaire de trafic plus important. Dans la plage horaire 7h – 21h, l'erreur relative est donc comprise entre -6,43 % et 0,06 % selon les voies.

On remarque que les écarts moyens sont plus faibles sur les deux voies lentes que par les deux voies rapides. De même, on remarque que l'écart type calculé sur les deux voies les plus éloignées du capteurs (VM et VR dans le sens METZ) sont moins importants que ceux calculés sur les 2 voies rapides. La dispersion observée entre les deux systèmes de mesures ne semble donc pas liée à la distance de la voie par rapport au capteur (au mât) mais plutôt à la position de cette voie dans le sens de circulation. Cette distance voie/capteur semble même ne pas avoir trop d'influence sur les performances de la mesure des débits.

Par contre, des différences importantes sont constatées sur les voies rapides, il est possible que ces différences (écart relatif et écart-type) sont dues à la nature du trafic. En effet, celui-ci est composé principalement de véhicules légers circulant rapidement.

5.3.Analyse sur les vitesses:

Le graphe ci-dessous compare l'évolution de la vitesse moyenne 6 minutes donnée par le Smartsensor à celle donné par la station SIREDO, pour la voie médiane du sens Luxembourg.

Évolution de la vitesse moyenne tous véhicules 6 minutes sur la journée

A la vue de ce graphe, on constate que la courbe de la vitesse moyenne 6 minutes tous véhicules du Smartsensor suit la même tendance que celle donnée par la station SIREDO.

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SIREDOSMARTSENSOR

Le tableau de synthèse suivant détaille notamment les écarts moyens relatifs par voie.

D'abord, la lecture du tableau nous confirme un dysfonctionnement supposé de la station SIREDO dans le sens vers Metz puisqu'il n'y a aucune mesure de vitesse sur la voie rapide. Ce dysfonctionnement est probablement dû à un problème du détecteur connectés au boucles situés sur la voie rapide.

Ensuite, lorsqu'on considère l'ensemble de la journée, l'écart moyen relatif sur les vitesses varie entre -1,0 % et 5,8 %. De même, au regard des autres moyennes, la mesure de vitesse de la voie lente du sens Metz semble anormalement élevée et cela probablement encore à cause d'une erreur provenant de la station.

On constate par ailleurs que la station ne donne pas de vitesse moyenne pour les tranches de 6 minutes si le nombre de véhicules détecté est trop faible. C'est pourquoi, l'écart type a été calculé dans une plage horaire ou toutes les voies de la Station SIREDO fournissent des mesures de vitesses (5-23h). L'écart type calculé dans la plage horaire 5-23h montre que la position de la voie/capteur n'a pas d'influence sur la dispersion des écarts constatés entre les deux dispositifs (1,41% pour la voie lente du sens vers Luxembourg et 1,59 % de l'autre sens).

La faiblesse des écarts observés lors de la comparaison des moyennes montrent les limites de l'utilisation de la station SIREDO pour être utilisé comme référence. Il est nécessaire de trouver un autre moyen pour comparer les vitesses.

5.4.Analyse sur le TO:

Le graphe ci-dessous présente l'évolution du taux d'occupation 6 minutes donnée par le Smart-sensor et celui donné par la station SIREDO, pour la voie rapide du sens Luxembourg.

Évolution du taux d'occupation 6 minutes sur la journée

On constate toujours une forte similitude entre les deux dispositifs.

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Sens Tranche VERS LUXEMBOURG VERS METZVoie horaire VL VM VR VR VM VL

Moyenne 0h-24h 0,79% -1,02% 2,87% 2,16% 5,78%Écart-type 0h-24h 1,71% 2,68% 4,65% 2,23% 2,23%Écart-type 5h-23h 1,41% 1,38% 2,58% 1,49% 1,59%

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Le tableau de synthèse suivant détaille les écart moyens relatifs par voies.

Il y a une différence significative entre les taux d'occupations mesurés par les deux dispositifs. Elle est importante pour chaque sens de circulation puisqu'elle est supérieure à 10% sur la tranche horaire de fort trafic (7-21h). De même, elle reste importante lorsqu'on compare les TO fournis pour chacune des voies.

Comme pour les indicateurs précédents, les dispersions sont plus fortes sur les voies rapides que sur les voies lentes. Les écart ne sont donc pas liés à la distance voie/capteur.

On peut toutefois remarquer que la différence des taux d'occupation moyens est très proche pour les deux sens (13,2% et 11,2%). De même, on observe aussi une similitude sur les voies rapides et les voies lentes.

L'écart sur ce taux est négatif sur les voies rapides alors qu'il est positifs sur les voies lentes. Comme pour les débits, cette particularité pourrait provenir de la nature d'un trafic composé principalement de véhicules légers et rapides qui seraient mal détectés.

5.5.Synthèse de la comparaison des données agrégées 6 minutes

De l'analyse des données agrégées par voie, on remarque que la distance entre le capteur et la voie semble avoir peu d'influence sur la performance du système. Le système mesure correctement les voies les plus éloignées du mât et les résultats ne mettent pas en évidence une détérioration des performances liées à l'éloignement du capteur. Dans tous les cas, c'est sur les voies rapides que les différences sont les plus importantes (en terme d'écart moyen et de dispersion des écarts mesurés entre les matériels de comptage).

Dans tous les cas, comme pour l'agrégation des données horaires, la comparaison des données agrégées en 6 minutes montre une bonne corrélation entre les deux dispositifs. L'analyse par voie permet de mettre en évidence les limites de l'utilisation de la station SIREDO comme référence notamment pour comparer les vitesses.

Pour ce qui concerne les débits Tous Véhicules sur les voies lentes et médianes, l'écart entre les systèmes est de +/- 2%. Par contre, il est de -10% pour les voies rapides.

En enlevant les valeurs qui semblent aberrantes, les écarts de vitesse se situent entre 2 et 3%.

L'écart relatif moyen du TO par sens est supérieur à 10 % (dans la tranche horaire de 7 à 21h). Par contre, on remarque une forte tendance à sous-estimer le TO pour les voies rapides sur les deux sens. Toutefois, on note que le Smart-sensor évalue correctement les évolutions du TO qui dépend essentiellement du réglage de sensibilité des boucles électromagnétiques.

Pour conclure, les faibles écarts observés sur les débits des voies lentes et médianes et sur les vitesses montrent que la station n'est pas assez précise pour être utilisée comme référence. De plus, des problèmes de mesure ont été repérés dans le sens vers Metz. Il est donc nécessaire d'appliquer la méthode définie pour le contrôle qualité des stations SIREDO au Smart-Sensor.

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Sens Tranche LUXEMBOURG METZ LUX METZVoie horaire VL VM VR VR VM VL 3 V 3 V

Moyenne 7h-21h 7,96% 1,19% -15,00% -36,07% 13,49% 8,23% 13,17% 11,21%Écart-type 7h-21h 5,26% 9,22% 17,07% 13,45% 9,17% 7,86% 6,47% 7,70%Moyenne 0h-24h -1,80% -19,88% -34,94% -50,05% -12,44% -1,95% 3,64% 1,89%

6.6.CONTROLE QUALITE APPLIQUE AU SMART-SENSOR CONTROLE QUALITE APPLIQUE AU SMART-SENSOR

6.1.Généralités

Pour éviter la comparaison du Smart-Sensor avec un matériel dont la précision n'est pas suffisante pour être utilisée comme référence, la procédure de contrôle qualité des stations SIREDO-Charge a été appliquée au Smart-Sensor. Cette méthode permet de déterminer des classes de précisons issues de la norme NF 99.300 (novembre 1997) pour les débit TV et les débit PL, ainsi que pour les vitesses et les longueurs. La différentiation VL/PL se fait par rapport à la longueur du véhicule. Celui-ci est considérée comme un PL s'il mesure plus de 6 mètres.

Avec le Smart-sensor, le contrôle qualité n'a pu être réalisé de façon traditionnelle car cet équipement restitue des trames individuelles au fil de l'eau sur l'ensemble des 6 voies. En utilisant l'interface disponible sur notre PC de contrôle, il a été impossible d'identifier le véhicule repéré sur le bord de la route puisque la trame générée par un véhicule même isolé sur un sens est mélangée à celles des véhicules circulant dans le sens inverse. La méthode a donc été adaptée en utilisant de la vidéo.

Un enregistrement vidéo d'environ une heure a été recueilli pour chaque sens. Les trames individuelles générées par le dispositif pendant ces périodes ont été analysées en comparaison des enregistrements vidéo. La caméra a été placée de façon à avoir dans le champs de vision à la fois les voies de circulation et l'écran de visualisation des vitesses mesurées par un cinémomètre.

L'analyse des débits, des vitesse et des longueurs a été réalisée à partir des enregistrements vidéo pris le vendredi 12 décembre entre 10 et 11h dans un sens et entre 14 et 15 heures dans l'autre.

Pour respecter des règles de sécurité, le cinémomètre et la caméra ont été placés sur le coté de la BAU, à l'extérieur de la glissière de sécurité.

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6.2.Analyse qualitative: lecture des trames individuelles et comparaison avec la vidéo

Une analyse des trames individuelles pour un échantillon de 300 véhicules a été réalisée pour chaque sens.

Dans le sens Metz, l'analyse de l'enregistrement vidéo montre que le dispositif détecte les véhicules avec une grande précision. Nous remarquons notamment que :

La proportion de véhicules non détecté est marginale puisqu'un seul véhicule n'a pas été détecté. Ce véhicule circulait sur la voie médiane, c'était un PL qui doublait un autre PL sur la voie lente. On note des phénomènes de masquage dus à la circulation de PL sur la voie lente et l'impossibilité de voir des véhicules dont on dispose de la trame enregistrée par le Smart-sensor ;

Aucune erreur sur la détermination de la voie n'est à signaler, les véhicules effectuant des rabattements sont classés uniquement sur une des deux voies ;

La discrimination des véhicules suivant les 4 catégories de longueur prédéfinies est cohérente. De façon générale, les longueurs des PL semblent être bien mesurées ;

Une anomalie sur la longueur d'un VL équipé d'une galerie a été contacté. Ce véhicule, circulant sur la voie rapide, a été classé comme un PL de classe 4 (plus de 9m).

Dans le sens Luxembourg, l'analyse a permis de repérer quelques véhicules non détectés. Elle a aussi permis de remarquer que 4 véhicules ont été comptés alors qu'aucun ne circulaient sur la voie. Enfin, on peut noter que 2 véhicules circulant sur les deux voies de droites ont été détectés comme un poids lourd unique.

Dans les deux sens, des tracteur-semis ont été détectés comme deux véhicules. Ces véhicules lourds ont été détectés comme la succession d'un PL de classe 4 (>9m) et d'un véhicule de 2m. Même si cette anomalie est marginale, elle a été repérée 3 fois lors des différentes analyses de données individuelles réalisées (environ 700 véhicules).

6.3.Analyse quantitative: mesures des débits, vitesses, longueurs

Pour réaliser une analyse chiffrée de la différence entre les données issues du Smart-sensor et celles constatées visuellement, les différentes trames individuelles données par le Smart Sensor ont été agrégées pour reconstituer un débit horaire pour chaque sens. Ces résultats ont été comparés aux débits constitués par le comptage manuel des véhicules réalisés à partir des enregistrements vidéos.

Pour la vitesse, les vitesses fournies par les relevés de données individuelles ont été comparées individuellement à celles lues sur l'enregistrement vidéo.

Pour les longueurs, un abaque donnant la longueur théorique de la plupart des véhicules de marque française a été utilisé. La longueur théorique d'un véhicule a été comparée à celle qui a été mesurée par le Smart-sensor. Tous ces véhicules font partie de la classe 1 défini par SIREDO (< 6 m).

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6.3.1.Analyse des Débits (TV et PL)

Le dépouillement des enregistrements vidéos met en évidence des phénomènes de masquages sur les voies médianes et rapides. Ces masquages sont dus à la forte densité de Poids Lourds sur la voie lente. C'est pourquoi, la comparaison entre les données individuelles et la vidéo m'est possible que sur la voie lente. Contrairement aux autres voies, les données decette voie sont incontestables.

Voie Classe de veh Manuel S-Sensor Écart relatif

Sens vers Luxembourg Voie lente

toutes 1191 1192 0,08 %1 835 839 0,48 %

234 356 353 -0,84 %

Sens vers Metz Voie lente

toutes 898 916 2,00 %1 418 430 2,87 %

234 480 486 -1,23 %

Quelque soit le sens de circulation, l'écart relatif sur le débit tous véhicules de la voie lente est très faible: 0,08 % pour le sens vers Luxembourg et 2 % pour l'autre sens. Ce résultat est homogène avec les résultats obtenus lors de la comparaison avec la station SIREDO. Ils confirment le bon fonctionnement du système en matière de comptage.

Au regard de ces résultats, on considère donc que le Smart-sensor est précis à +/- 2 % pour le comptage des véhicules sans distinction du type de véhicule. Ce test montre aussi l'influence de la distance voie/capteur sur les mesures de débit puisque le débit de la voie la plus proche est nettement plus précis même si celui de l'autre voie est correct.

Le débit classifié par classe de longueur est lui aussi correct. Pour la classe 0-6m, on relève un écart de 0,48 % pour le sens vers Luxembourg et de 2,87 % pour l'autre sens. Pour les autres classes, les véhicules de longueur supérieure à 6 mètres, on note un écart relatif de -0,84 % pour le sens vers Luxembourg et de -1,23 % pour l'autre sens. Ces mesurent confirment que le Smart-sensor classe correctement les véhicules en évaluant correctement leur longueur.

6.3.2.Analyse des vitesses

La comparaison des vitesses n'a été possible que dans un seul sens : le sens vers Metz. Les écarts relatifs entre la vitesse mesuré par le Smart-sensor et celle mesurée par notre cinémomètre de référence sont systématiquement calculés. A partir des écart relatifs, le tableau ci-dessous présente l'erreur moyenne et l'écart type calculé.

3 voies Voie lente Voie médiane Voie rapide

Écarts relatifs moyen 0,68 % 0,29 % 0,59 % 2,62 %

Écart-type 2,96 % 2,28 % 3,17 % 3,31 %

Nombre de véhicules 73 24 42 7

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En moyenne, l'écart entre les mesures est de moins de 2 % pour l'ensemble des voies mais aussi pour la voie lente et pour la voie médiane. Il est un peu supérieur pour la voie rapide. Le dépassement de ce seuil pour cette voie est peut être dû au faible nombre de mesures.

Le tableau suivant reprend toutes les données :

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V estimée V mesurée Écart-r V. rapide V. médiane V. lente116,5 113 3,10 LANE_04 3,1082,2 82 0,24 LANE_06 0,2477,9 79 -1,39 LANE_06 -1,39

106,9 99 7,98 LANE_04 7,98104,8 99 5,86 LANE_04 5,8681,3 79 2,91 LANE_06 2,91

100,9 103 -2,04 LANE_05 -2,0479,3 82 -3,29 LANE_06 -3,2986,6 85 1,88 LANE_06 1,8888,4 86 2,79 LANE_05 2,7993,6 93 0,65 LANE_05 0,6578,5 81 -3,09 LANE_05 -3,0997,8 100 -2,20 LANE_05 -2,2096,7 99 -2,32 LANE_06 -2,3289,4 90 -0,67 LANE_06 -0,67

102,1 102 0,10 LANE_05 0,1098,4 100 -1,60 LANE_06 -1,60

100,9 99 1,92 LANE_05 1,9296,9 96 0,94 LANE_06 0,94

110,8 109 1,65 LANE_05 1,65101,6 102 -0,39 LANE_06 -0,3992,8 94 -1,28 LANE_05 -1,28

100,2 102 -1,76 LANE_05 -1,76116,1 113 2,74 LANE_05 2,74126,8 125 1,44 LANE_04 1,44106,2 106 0,19 LANE_04 0,1995,5 92 3,80 LANE_06 3,8084,1 86 -2,21 LANE_06 -2,21

108,3 110 -1,55 LANE_04 -1,55100,5 102 -1,47 LANE_05 -1,4795,3 92 3,59 LANE_05 3,59

102,3 96 6,56 LANE_05 6,56112,7 104 8,37 LANE_05 8,3784,5 83 1,81 LANE_06 1,81

100,3 102 -1,67 LANE_05 -1,6798,3 98 0,31 LANE_05 0,3194,9 94 0,96 LANE_05 0,9691,5 90 1,67 LANE_06 1,6795,5 87 9,77 LANE_05 9,7792,7 95 -2,42 LANE_05 -2,4298,5 100 -1,50 LANE_05 -1,5092,2 94 -1,91 LANE_06 -1,9186,4 88 -1,82 LANE_05 -1,8283,4 85 -1,88 LANE_05 -1,88100 104 -3,85 LANE_05 -3,85121 117 3,42 LANE_05 3,42

109,7 106 3,49 LANE_06 3,49109 105 3,81 LANE_05 3,81

107,1 106 1,04 LANE_05 1,04109,2 111 -1,62 LANE_05 -1,6291,5 92 -0,54 LANE_05 -0,5497,4 99 -1,62 LANE_06 -1,62

104,4 104 0,38 LANE_06 0,38128,7 127 1,34 LANE_04 1,34101,5 102 -0,49 LANE_05 -0,49118,8 112 6,07 LANE_06 6,07109,8 110 -0,18 LANE_05 -0,18

97 99 -2,02 LANE_05 -2,0286 86 0,00 LANE_06 0,00

102,7 105 -2,19 LANE_06 -2,19103,5 106 -2,36 LANE_05 -2,3686,9 87 -0,11 LANE_06 -0,11

105,4 103 2,33 LANE_05 2,33107,8 110 -2,00 LANE_05 -2,00106,7 109 -2,11 LANE_05 -2,11116,5 117 -0,43 LANE_05 -0,43113,7 110 3,36 LANE_05 3,3695,2 94 1,28 LANE_06 1,2899,6 102 -2,35 LANE_05 -2,3591,1 91 0,11 LANE_06 0,11

La norme NF P 99 300 définie les classes d'exactitudes suivantes pour les vitesses :

Gamme de vitesses Classes d'exactitudeA B C D

50 < V ≤ 130 km/h ≤ 2 % ≤ 4 % ≤ 6 % > 6 %

Si on réfère à cette norme, on peut considérer le Smart-sensor sur ce site fonctionne comme une station de la classe D. En effet, dans la gamme de vitesse de circulation des véhicules sur cette autoroute limitée à 110 km/h, il y a 95 % des mesures dans un intervalle supérieur à 6 % pour l'ensemble des voies.

6.3.3.Analyse des longueurs

L'analyse des longueurs a été réalisée à partir de la comparaison entre la longueur mesurée et la longueur théorique fournie par un abaque composé principalement de véhicules de tourisme de marque française. Le tableau ci-dessous présente les erreurs relatives et absolues calculées. L'écart moyen est calculé dans ces deux cas.

La dernière colonne mesure l'écart relatif moyen dans le cas ou une correction des longueurs de 1 m était systématiquement appliquée aux mesures faites par le Smart-sensor.

Nota : La longueur minimale observée sur les trames individuelles est de 1,5m.

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Longueur Vitesse Longueur Ecart Ecart Ecart + 1mestimée (m) (km/h) théorique (m) absolue (m) relatif (%) relatif (%)

14:40:24.321 3,9 109,2 3,9 0,0 0% 26%14:40:31.030 2,5 84,2 3,8 -1,3 -34% -8%14:40:32.344 3,2 101,4 4,0 -0,8 -20% 5%14:40:44.390 3,5 100,6 4,6 -1,1 -24% -2%14:40:49.332 3,2 105,2 4,3 -1,1 -26% -2%14:40:58.347 3,5 91,0 4,0 -0,5 -13% 13%14:41:01.150 3,1 98,3 3,8 -0,7 -18% 8%14:41:04.233 1,8 86,4 3,8 -2,0 -53% -26%14:41:08.452 3,0 120,2 4,8 -1,8 -38% -17%14:41:15.387 3,4 106,4 3,8 -0,4 -11% 16%14:41:16.204 2,5 88,2 4,2 -1,7 -40% -17%14:41:23.114 3,4 89,6 4,0 -0,6 -15% 10%14:41:26.149 3,7 101,2 4,7 -1,0 -21% 0%14:41:27.466 3,9 98,4 6,0 -2,1 -35% -18%14:41:29.348 2,3 103,7 4,2 -1,9 -45% -21%14:41:36.227 3,1 106,7 4,3 -1,2 -28% -5%14:41:37.334 3,7 107,6 4,8 -1,1 -23% -2%14:41:39.129 3,0 124,4 4,2 -1,2 -29% -5%14:41:44.251 4,1 85,9 4,8 -0,7 -15% 6%14:41:46.022 2,4 87,5 3,8 -1,4 -37% -11%14:42:17.077 3,4 106,7 4,4 -1,0 -23% 0%14:42:28.201 4,0 101,6 3,9 0,1 3% 28%14:42:30.086 3,7 105,4 4,8 -1,1 -23% -2%

moyenne -1,1 -25% -1%

Tout comme la vitesse, La norme NF P 99 300 définie les classes d'exactitudes suivantes pour les longueurs :

Types de Classes d'exactitude

Mesures A B C D

V >5 km/h, L> 2,5 m ≤ 2 % ≤ 5 % ≤ 10 % > 10 %

Si on réfère à cette norme, sur ce site le Smart-sensor peut être considéré comme faisant partie de la classe D. En effet, l'écart relatif moyen est très important puisqu'il est de l'ordre de 25%.

Toutefois, le Smart-sensor offre la possibilité de corriger les mesures de longueur en ajoutant une constante à chaque longueur mesurée. Même corrigé par l'ajout d'une constante égale à un mètre, le matériel serait classé dans la catégorie D.

Lors de notre évaluation aucune correction n'a été apportée sur les données fournies par la matériel. Sans l'avoir évalué, nous ne sommes pas en mesure de connaitre les conséquences de la modification par exemple sur le calcul du Taux d' Occupation ou sur la qualité de classification des « PL » que nous estimons être correcte avec le paramétrage actuel, malgré ces écarts constatés principalement sur des véhicules de tourisme (classe 1).

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7.7.MISE EN PLACE SUR LE RESEAU DIRIFMISE EN PLACE SUR LE RESEAU DIRIF

7.1.Objectif de l'expérimentation sur le réseau de la DIRIF

A la suite de l'installation sur le site de Maizières, l'expérimentation du Smart-sensor a été poursuivie sur le réseau DIRIF. Le but de l'installation sur le réseau parisien est de connaître le comportement du matériel lorsque le trafic devient saturé. Les essais réalisés sur le site parisien doivent aussi permettre de déterminer si la reconnaissance des motos est réalisable avec le dispositif.

7.2.1er site

Un premier site d'implantation sur le réseau DIRIF a été proposé pour l'installation du capteur. Il est situé sur le tronc commun A4-A86. Malgré sa capacité (2 x 5 voies), ce site est régulièrement soumis à de la congestion due à la densité du trafic.

Sur ce site, l'agrégation se fait toujours suivant une période de 6 minutes. Par contre, le paramétrage des 4 classes de longueur a été modifié pour avoir : en classe 1 les véhicules dont la longueur est inférieure à 1 m , en classe 2 ceux dont la longueur est comprise entre 1 et 6 m, en classe 3 ceux dont la longueur est comprise entre 6 et 9 m et en classe 4 les véhicules de plus de 9m. La classe 1 devrait permettre d'identifier les motos.

Lors de la mise en place du matériel, le choix du site s'est avéré délicat puisque le mât sur lequel a été placé le Smart-Sensor est situé à une distance trop proche de la première voie (3m). De plus, nous avons été contraints le placer à une hauteur de 11 m.

Dans une première approche, pour respecter les consignes de hauteur et de distance par rapport aux voies, nous avons considéré que les comptages sur les deux premières voies ne devaient pas être pris en compte. En effet l'abaque nous indique que la hauteur préconisée pour une distance de 7,9 m de la première voie doit être comprise entre 5,2 m et 10,4 m. Le

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capteur est donc placé à une hauteur légèrement supérieure à la hauteur maximale préconisée pour mesurer les voies situées à plus de 8 m du poteau.

Une fois installé, lors de l'auto-calibration du dispositif, nous avons d'abord constaté sur le synoptique de visualisation des voies une mauvaise identification des voies de circulation. De plus, contrairement à Maizières, nous avons eu des difficultés pour retrouver, sur ce synoptique, les véhicules circulant sur la route. Dans les deux sens de circulation, l'impression donnée par le système était qu'il fonctionnait mal. Au regard des limites de hauteurs préconisées, ce site a rapidement été considéré comme inadapté pour l'installation du matériel.

Toutefois, pour vérifier la détection des véhicules sur les 3 voies de gauche du sens adjacent au matériel, nous avons réalisé un enregistrement vidéo. En même temps, nous avons recueilli les données individuelles. L'analyse vidéo n'a pas été concluante. En effet, malgré notre expérience acquise sur le site de Maizières, il n'a pas été possible de mettre en cohérence les trames individuelles et le film. Nous pensons que beaucoup de véhicules ne sont pas affectés sur la bonne voie et ce dysfonctionnement rend l'analyse des trames individuelles impossible.

L'analyse du fichier de paramétrage a confirmé la mauvaise reconnaissance des voies de circulation. On observe des espaces entre les voies et des voies dont la largeur est visiblement mal mesurée.

Nous confirmons donc que le smart-sensor ne fonctionne pas correctement sur ce site. Le respect des consignes d'installation est un élément fondamental à prendre en compte pour assurer le bon fonctionnement du matériel. Il est par ailleurs possible que des éléments existants aux abords du site tels qu'un PMV ou de la végétation luxuriante ont une influence sur le fonctionnement du capteur.

Même si la première classe de longueur peut être paramétrée pour identifier les véhicules dont la longueur est inférieure à 1 m, on n'observe aucun véhicule de cette classe. Conformément à l'analyse des trames individuelles, aucun véhicule n'est détecte lorsque sa longueur est inférieure à 1,5 m.

En conclusion, on note que sur les deux sites, la visualisation du recueil des données de trafic sur l'IHM d'installation nous a permis d'apprécier immédiatement et correctement le bon fonctionnement mais aussi le dysfonctionnement du matériel.

7.3.2ème site

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Sens Voie Limite basse (m) Limite haute (m) Largeur (m)1 LANE_01 6,71 10,67 3,961 LANE_02 12,2 15,85 3,651 LANE_03 15,85 18,59 2,741 LANE_04 18,59 22,25 3,66

2 LANE_05 24,07 27,73 3,662 LANE_06 27,73 31,09 3,362 LANE_07 31,09 35,05 3,962 LANE_08 35,96 39,32 3,362 LANE_09 41,15 45,41 4,26

8.8.CONCLUSIONCONCLUSION

8.1.Contraintes d'installation

Le Smart-sensor est un capteur non intrusif qui doit être placé sur un mât en bordure de la route. Le fabriquant fournit dans sa documentation des recommandations pour l'installation du capteur :

Il recommande de l'installer à une distance de la voie lente comprise entre 7,6 mètres et 10,7 mètres.

De même, il recommande une hauteur suivant cette distance. Il recommande de mettre le capteur à une hauteur de 7,9 mètres pour une distance de 7,6 m et à une hauteur de 9,1 mètres pour une distance de 10,7 m.

Il fournit un abaque qui spécifie pour chaque distance un intervalle de hauteur dans lequel le capteur doit être fixé. A titre d'exemple, cet intervalle est compris entre 6,1 m et 12,15 m lorsque le mat est situé à une distance de 10,7 m.

Le capteur doit ensuite être réglé de façon à être perpendiculaire aux voies de circulation. Pour cela, l'IHM propose un outil visuel et sonore qui va indiquer si ce réglage est correct. L'IHM présente une flèche tournée vers les voies de circulation. Celle-ci est rouge si le capteur est mal réglé, elle devient jaune puis verte lorsque la perpendicularité par rapport aux trajectoires des véhicules est correctement réglée.

On peut enfin avoir besoin de régler l'angle par rapport à l'horizontalité de façon à pouvoir détecter l'ensemble des voies.

Le Smart-sensor fonctionne par la détection d'une onde hyperfréquence envoyée sur l'ensemble des voies. Cette onde doit être directement renvoyée par les véhicules. Le site doit être choisi en faisant attention aux équipements et à la végétation qui pourraient perturber la détection voire créer de fausses détections par des phénomènes d'échos.

Nous avons pu constater que le respect de toutes ces consignes d'installation sont fondamentales pour avoir un recueil de données correctement réalisé.

Lors de notre expérimentation nous avons pu constater la facilité d'installation et de réglage du capteur sur le mat. De plus, un boitier placé en pied de mât a permis d'alimenter et de récupérer aisément les données. Une fois installé, le smart-sensor est capable de s'autocalibrer pour identifier le nombre de voies et leur position.

Le logiciel d'exploitation est intuitif et convivial. L'IHM que nous avons utilisé a été conçu pour le pilotage à partir d'un palm, on peut imaginer qu'il existe un autre IHM disponible et adaptée pour sa visualisation sur un écran de PC portable. Le logiciel d'exploitation possède des fonctionnalités qui nous ont permis de vérifier le fonctionnement et de mettre en évidence un dysfonctionnement sur le recueil des données. Le paramétrage et la synchronisation ont été réalisés sans difficulté.

Nous avons peu d'éléments sur la tenue dans le temps des performances du matériel. Nous pouvons toutefois noter que pendant la période de mise en test, nous n'avons pas détecté de dysfonctionnement notamment pendant un épisode neigeux, des périodes de pluie ou de froid.

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8.2.Analyse des fonctionnalités

Si on compare le Smart-sensor avec une station SIREDO longueur, on peut noter qu'ils fournissent tous les deux des données classifiées et agrégées comparables, ils calculent :

− le débit tous véhicules par sens et par voie− la vitesse moyenne par sens et par voie,− le débit classifié en longueur par sens et par voie,− le débit classifié en vitesse par sens et par voie,− le taux d'occupation par sens et par voie

Toutes ces données sont agrégées sur une période de temps variable. Cette période peut être paramétrée indifféremment de la minute jusqu'à la journée pour le Smart-sensor. Par contre, pour une station SIREDO, cette période peut être uniquement de 1 minute, 6 minutes, 1 heure ou 1 jour. La station SIREDO permet aussi des agrégations des données spécifiques pour chaque nature de mesures. Cela est impossible sur le Smart-sensor dont la période d'agrégation est commune à toutes les natures de mesures.

Le Smart-sensor comme la station SIREDO donne également des mesures individuelles en temps réel sous forme d'une trame. Cette trame correspond au passage d'un véhicule et contient les caractéristiques suivantes : − l'heure de passage, − la voie− la vitesse, − la longueur

La station SIREDO va plus loin que le Smart-sensor en terme d'informations dans sa trame en indiquant notamment le temps inter véhiculaire, la distance inter véhiculaire et enfin le temps d'occupation.

La configuration des paramètres du recueil des données ainsi que la récupération et l'exploitation des données sont plus aisées sur le Smart-sensor que sur la station SIREDO. En effet, pour paramétrer la station SIREDO, une bonne connaissance du Langage de Commande routier (LCR) est nécessaire. Le Smart-sensor n'utilise par le LCR ni pour le langage de pilotage ni pour la structuration des fichiers de données. Par contre, le Smart-sensor se configure simplement grâce à une interface logicielle claire et intuitive. La récupération des données sur le Smart-sensor est facile puisque toutes les données sont consignées dans un fichier texte téléchargeable via l'interface logicielle. Elles sont ensuite transformées en fichiers « .csv » pour être analysées et comparées à d'autres données.

La société Magsys, qui distribue ce matériel en France, nous assure que les données peuvent être fournies par le dispositif dans d'autres configurations notamment dans un format compatible avec le LCR.

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8.3.Analyse des performances

8.3.1.Comparaison avec une station SIREDO

Lorsque le Smart-sensor est correctement réglé, les analyses réalisées pour comparer les données issues du Smart-sensor à celles fournies par la station SIREDO montre une bonne corrélation entre les deux dispositifs.

Concernant les débits tous véhicules, sur une journée entière, l'écart moyen constaté en comparant les données agrégées horaires ou par tranche de 6 minutes est de l'ordre de 2 %. Cet écart est un peu plus important lorsqu'on ne considère que les heures de fort trafic : 3% entre 7h et 21 h (données agrégées 6 minutes). Les analyses réalisées par voie ne mettent pas en évidence une dégradation des résultats sur les voies les plus éloignées du capteur.

Concernant les vitesses moyennes, l'écart moyen constaté est de l'ordre de 2 % sur toutes les voies. Certains écarts plus importants ont été constatés mais imputés à la station SIREDO utilisée comme référence.

Concernant les taux d'occupation, l'analyse met en évidence des écarts significatifs par voie pour ce paramètre difficile à mesurer. Dans tous les cas, nous avons observé une très bonne corrélation entre les deux dispositifs : les évolutions du taux d'occupation sont correctement mesurées par le Smart-sensor.

Concernant les débits des Poids Lourds (véhicules de plus de 6m), la comparaison a été faite sur les données agrées horaires pour avoir un nombre significatifs de véhicules. En moyenne sur la journée, on considérè que le Smart-senor est précis à 5% même si il y a des tranches horaires où cet écart est supérieur.

8.3.2.Résultats du comptage manuel

Un contrôle qualité, inspiré de ceux qui sont faits sur les stations SIREDO, a été réalisé pour le Smart-sensor. Il a été fait par l'analyse d'un enregistrement vidéo pris dans chaque sens de circulation sur la site de Maizières-lez-Metz.

A cause du trafic important et du masquage de certains véhicules, la comparaison des débits n'a pu être faite que sur les voies lentes. Le contrôle confirme l'écart de 2 % pour les deux sens de circulation (On constate sur la voie lente adjacente au Smart-senor un écart de 0,1 %). Sur les voies lentes, l'écart sur le débit des véhicules lourds est compris dans un intervalle de 2 %.

L'analyse de la comparaison des vitesses confirme elle aussi l'écart moyen de 2 % sur l'ensemble des voies et sur les voies lente et médiane. Cet écart est légèrement supérieur sur la voie rapide (2,6 %) mais il n'a été calculé que sur 7 mesures. On note toutefois que le smart-sensor serait classé comme un dispositif de classe D suivant le norme NF P 99 300 puisque plus de 5 % des écarts relatifs calculés sur notre échantillon dépassent le seuil de 6 %.

Une analyse des longueurs a été réalisée à partir de données constructeur de véhicules de tourisme. On constate que le Smart-sensor sous-estime d'environ 1m la longueur de ces véhicules. Cela représente un écart relatif moyen d'environ 25%. Cet écart pourrait être corrigé par le dispositif. Toutefois, lors de l'analyse qualitative du fonctionnement du matériel, il nous a semblé que la classification VL/PL (4 catégories) était correctement faite malgré cet écart.

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9.9.PERSPECTIVESPERSPECTIVES

Le matériel semble adapté pour être utilisé comme une station SIREDO. On peut toutefois émettre une réserve sur le fait que les données ne sont agrégées qu'en une seule période. Pour poursuivre cette évaluation, il serait intéressant de le raccorder à un CIGT pour avoir un aperçu des performances en cours d'exploitation et pour en tester la fiabilité et la durabilité dans le temps

Pour pouvoir être utilisé comme une station SIREDO, ce matériel doit être capable d'intégrer un minimum de commandes LCR de façon à être interrogé par les logiciels développés pour piloter les stations actuelles. De même la structure des fichiers doit être modifiée pour rendre les données compatibles avec les bases de données de logiciels tels que Melodie ou Mi².

Il y aurait toutefois des solutions pour les problèmes liés à l'utilisation du LCR, il serait possible de :

1. utiliser une fonction qui permet au dispositif de générer un créneau comparable à celui qui est généré par un détecteur à boucle électromagnétique lors du passage d'un véhicule. Lors de la détection d'un véhicule, ce créneau pourrait être transmis à la carte mère d'une station SIREDO qui l'agrégerait dans des fichiers standardisés. Le smart-sensor serait utilisé comme un capteur raccordé à la station.

2. utiliser un traducteur de langage externe pour transformer les requêtes LCR en requêtes compréhensibles par le dispositif. Les fichiers devraient aussi être mis en forme pour être intégrables aux bases de données des logiciels d'exploitation des stations (Arpège par exemple)

3. intégrer dans le Smart-sensor ce traducteur en utilisant un package logiciel disponible avec ce matériel. En effet, ce matériel est fourni avec un ensemble de programmes qui permet d'intégrer des développements spécifiques en C++, l'ajout de fonctions complémentaires ou la réalisation de modifications des exploitations actuelles seraient alors réalisées directement dans le dispositif.

Pour poursuivre cette expérimentation, la première solution semble intéressante. Elle permettrait à moindre coût de tester sont utilisation, dans le cadre de l'exploitation de ce matériel par un Centre de Gestion de Trafic.

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