LES RECONTRES DU CF- AIPCR/IDRRIM 2016 ITS À … · Exploitation des réseaux routiers et STI . ... 2G, 2,5G, 3G, 4G and soon 5G – ... WAVE (mobile Wifi :802.11p)) –Radio diffusion

LES RECONTRES DU CF-

AIPCR/IDRRIM 2016

ITS À BAS COÛT :

RÊVE OU RÉALITÉ ? Jacques Ehrlich - IFSTTAR

Président du CT B1

Exploitation des réseaux routiers et STI

APERÇU SUR LE CYCLE 2012-2015

• CT21 : Environ 60 membres

– Un noyau d’une vingtaine de membres actifs

• Programme de travail 2012-2015

– Enjeux

• 2.1.1. Gestion des réseaux routiers pour une meilleure

mobilité

– WG Leader : Michele Adiletta (Italie), Valentina Galasso (Italie)

• 2.1.2. Planification des ITS … la dimension éconnomique

– WG Leader : Kersen Naidoo (Afrique du Sud)

• 2.1.3. Système coopératifs véhicule-route

– WG Leader : Jacques Ehrlich (France)

– Manuel Web RNO/ITS

• John Miles (Editeur), Finella Mc Kenzie (Editrice associée),

Keith Keen (Assistant à l’édition)

3/11/15 Welcome and introduction to the TC21 Session 2



RÉSULTATS

• Trois rapports techniques

– Enjeu 2.1.1 en anglais(51p)

– Enjeu 2.1.2 en anglais(39p)

– Enjeu 2.1.3 en anglais et français (42p)

– Publication prévue en 2016 en anglais dans une première

phase

– Publication partielle sur le manuel web

• Environ cinquante études de cas

– Disponibles en anglais

– Traduction française en cours

– Seront partiellement publiées en 2016 sur le manuel web

• Un manuel RNO/ITS totalement rénové

– Voir présentation de Martial Chevreuil


CYCLE 2016-2019

• Feuille de route CT B1

– Enjeu 1 : améliorer et enrichir le manuel web RNO/ITS

– Enjeu 2 : Le Big Data

– Enjeu 3 : Les ITS bas coût : approfondissement du

concept et notamment des aspects légaux

• Environ une soixantaine de membres

– Leaders

• Enjeu 1 :Sylvain Belloche (FR-CEREMA)

• Enjeu 2 : Martin Böhm (Austria Tech)

• Enjeu 3 : Boriss Jelisejevs, J.Ehrlich (Latvian State Roads,

FR)

• Prochain meeting et séminaire :

– Rosario, Argentine

30/03/16 Rencontres CF-AIPCR-IDRRIM - ITS bas coût 6

ITS BAS COÛT : RÊVE OU REALITÉ ?

LA SURVEILLANCE DES RESEAUX ROUTIERS : UN

ENJEU MAJEUR

• Objectifs de haut niveau • Besoin d’une route disponible, efficiente et sûre

• Besoin d’une d’informer en temps réel les usagers et les gestionnaires

• Afin qu’ils puissent prendre les bonnes décisions

• Objectifs techniques : fournir une information “à jour” qui caractérise l’état du réseau • Info trafic : temps de parcours, congestions, accidents, dangers

• Conditions météorologiques et environnementales

• Etat de la route

• Cibles • Pouvoirs publics

– Gestionnaires des réseaux routiers

– Usagers : conducteurs, passagers, vulnérables

30/03/16 8 Rencontres CF-AIPCR-IDRRIM - ITS bas coût

L’APPROCHE CLASSIQUE

• L’infrastructure joue le rôle d’un détecteur d’événements

– Boucles magnétiques, caméras etc

– L’information collectée est transmise vers un centre de gestion

– Elle est traitée et renvoyée vers les acteurs cibles

– Elle est fournie aux usagers principalement par les PMV et le canal RDS-TMC

• Avantages/inconvénients

– Tous les usagers reçoivent l’information quel que soit le niveau d’équipement de leur véhicules

– Coûteuse pour le gestionnaire : investissement et maintenance des équipements sur le route


UNE RUPTURE TECHNOLOGIQUE : LES VEHICULES

TRACEURS

• Le véhicule joue le rôle d’un détecteur d’événement mobile – Il collecte des données en utilisant

ses propres capteurs

– Les informations sont transmises vers des centres de gestion par des communication V2I

– L’information est transmise vers les acteurs cibles

– Elle est fournie aux usagers par les moyens classiques ou par la signalétique embarquée

• Avantage, inconvénients – Dépendant de la technologie des

véhicules

– Réduction des investissements sur l’infrastructure


COMMENT ÇA MARCHE ? NOUVELLE TECHNOLOGIES

HÉRITÉES DES 20 DERNIERES ANNÉES

• Côté route

– Progrès sur les capteurs pour détecter certaines

situations

– Comportement des véhicules (vitesse, trajectoire),

conditions météorologiques, état de surface de la

chaussées

• Côté véhicules (véhicules récents uniquement)

– Nombreux capteurs pour mesurer la dynamique du

véhicules et l’environnement : accéléromètres,

odomètres, gyromètres, radar, caméras etc

– Disponibilité d’une grande quantité de données sur la

rprise ODB du véhicule

• Sur “l’air”

– Nombreuses technologies de communication

– 3G, 4G, DSRC, WAVE (801.11p) et 5G dans un

avenir proche

– Localisation (GNSS): GPS(US, GALILEO (EU),

GLONASS (RU), BEIDOU2 (CN)

– Ainsi que des systèmes d’amélioration : EGNOSS

(EU), QZSS (JP)


Variable Message Sign

Hot-Spot(Wireless LAN)

Terrestrial

DAB

UMTSGSM

Beacon

•CALM-IR

•CALM-M5

•DSRC

GPS

50

Broadcaster

50

Broadcaster

vehicle-to-vehicle

RFID

FORCES ET FAIBLESSES DES DEUX

APPROCHES

Caractéristiques Centrée infra Centrée véhicule

Indépendance de la densité de trafic + -

Indépendance du type (catégorie) de route - +

Indépendance du réseau de communication + -

Précision (temps de parcours, position des événements)

+ -

Réactivité (temps de réponse) - +

Gestion de situation critiques (urgence, crises) + -

Résilience aux attaques + -

Détection d’événements spéciaux (ex: état de surface de la route)

- +


LES DEUX APPROCHES SONT COMPLEMENTAIRES

LE VEHICULE TRACEUR (FLOATING CAR

DATA)

PRINCIPES CLES • Collecte de données

– Venant du véhicule sans exclure d’autres sources

– Ex : prévisions météo régionales, METAR etc)

• Agrégation des données

– Selon leur position (segment de route, zone)

– Selon leur type (vitesse, accélération etc.)

– Où selon d’autres critères … (ex: fréquence d’acquisition)

• Analyse des données

– Filtrage, fusion, statistiques etc. pour extraire/estimer

l’information significative

• Restitution (aux gestionnaires, aux usagers)

– Doit être précise, fiable, digne de confiance et juste à temps

– Doit être adaptée à la cible (gestionnaire, conducteurs, piétons,

autres usagers


ARCHITECTURE DU SYSTEME

• Trois principales entités

– Les véhicules traceurs

– Les unités de bord de route

– Les centres

• Liaison montante/descendante

– Lien direct véhicule-centre

– Lien indirect via les unités de

bord de route


Backoffice

Road side equipement

Floating car data

VehiclesVMS

Radio set


• Technologies de communication

– Longue distance : 2G, 2,5G, 3G, 4G and soon 5G

– Courte distance : M5 (DSRC, WAVE (mobile Wifi :802.11p))

– Radio diffusion : RDS, DAB (pour liaison descendante uniquement)

TECHNOLOGIES CLES

• Véhicules

– Capteurs embarqués

– Calculateurs (ECU)

– Réseau numérique (bus CAN)

– Système de communication

– Interface homme-machine

• Infrastructure

– Unités de bord de route

– PMV

• Centres

– Calculateurs puissants

– Murs d’image


} … ou Smartphone

} … or rien …

… ou Cloud Computing

}

HAUT COÛT BAS COÛT

GESTION DES RESEAUX : FREINS ET

STIMULANTS

• Freins

– Une tendance générale : la réduction des investissements publics et des coûts de maintenance

• Capteurs, unités de bord de route, PMV

• Tous les pays sont concernés : développés ou émergeants

• Stimulants

– Le Smartphone devient un dispositif multi-usages

• caméra, GPS, boussole électronique et capteurs inertiels intégrés

• Interface homme-machine incluse

– Disponibles partout dans le monde y compris dans les pays en développement

– Les communications deviennent de plus en plus efficaces : temps de réponse courts et hauts débits

• 3G, 4G et bientôt 5G


DEUX POSSIBILITÉS D’ARCHITECTURE

• Coût élevé

– Coûteuse pour le conducteur

(véhicule récents

uniquement)

– Coûteuse pour le

gestionnaire (capteurs, unités

de bord de route, PMV,

services radio)

– Standardisée

– Puissante

• Bas coût

– Economique pour le

conducteur (basée sur

Smartphone)

– Moins coûteuse pour le

gestionnaire (pas d’unité de

bord de route)

– Non standardisée : solutions

propriétaires

– Moins puissante 30/03/16 Rencontres CF-AIPCR-IDRRIM - ITS bas coût 18

Backoffice


Floating car data

VehiclesVMS

Radio set


Backoffice

SmartphoneIn car

Smartphone in car

QUELQUES APPLICATIONS :

1) DISPONIBLES DÈS MAINTENANT

Applications COUT H COUT B

Estimation des temps de parcours Oui Oui

Détection/caractérisation des congestions Oui Oui

Gestion des situations de crises Oui Non

Suivi de cohortes pour l’amélioration des modèles prédictifs

Oui Oui


QUELQUES APPLICATIONS :

2) DISPONIBLES À L'HORIZON DE CINQ ANS

Applications COÛT H. COÛT B.

Harmonisation dynamique des vitesses et interdisatances

Oui Oui

Alerte sur queue de bouchon Oui Oui

Alerte véhicules arrêté en pleine voir Oui Oui

Détection des zones potentiellement dangereuses Oui Oui

Détection de la pluie Oui Non

Détection du verglas Oui Non

Détection du brouillard Oui Oui

Diagnostic d’adhérence de la surface de chaussées Oui Non

Diagnostic des équipements de bord de route Oui Oui1

Recommandations aux usagers (optimisation de la sécurité,, de la mobilité et de l’environnement optimization)

Oui Oui


QUELQUES APPLICATION :

3) DISPONIBLES AU-DELÀ DE CINQ ANS

Application COÛT H. COÛT L.

Esitmation de la distance de visibilité dans le brouillard et recommandations de vitesses

Oui Oui

Détection de la dégradation des chaussées (ornières etc.)

Oui Oui

Evaluation de l’environnement (CO2, émissions GES)

Oui Non

Détection des points noirs (ex : géométrie de la route inadaptée aux limites de vitesses)

Oui Oui


SOLUTIONS POUR LES PAYS EN

DEVELOPPEMENT

• Les investissements sur l’infra sont limités – Trop chers

– Difficiles à maintenir

– Soumis au vol

• Le renouvellement du parc de véhicules est lent – Très peu de véhicules récents dans certains pays

– Temps de renouvellement de l’ordre de 20 ans

• A l’inverse : les technologies de la téléphonie mobile se répandent rapidement – Le Smartphone est relativement répandu

– Le déploiement des technologies de communication est rapide : 3G

• Conclusion : la gestion des réseaux routiers fondées sur les véhicules traceurs est une solution très prometteuse


QUESTIONS OUVERTES : LA PRECISION

• La précision dépend de …

– La précision des capteurs : Qu’en est-il des Smartphones ?

– La fréquence d’échantillonnage (selon le temps ? La distance ?)

– La proportion de véhicules traceurs dans le trafic

• 1%, 5%, 20% ???

– Leurs distribution en distance et dans le temps

• 20 vehicles/15 minutes/segment de route ???

– Le biais introduit par le type d’usage des véhicules

• Flottes dédiées : taxis, poids lourds, etc.

• Que peut-on raisonnablement attendre ?

– Erreur relative : 10% ?

– Taux de FP, VP, FN, VN ???


UN EXEMPLE :

LE PROJET TRACKING (MALI)

OBJECTIF ET ENJEUX

• Enjeux

– Assurer l’approvisionnement régulier du Mali

– Améliorer la sécurité des personnes et des biens sur tous les corridors

– Réduire les pertes de temps dues à des contrôles intempestifs

– Améliorer la connaissance du trafic pour la gestion du réseau et de la sécurité

routière.

– Suivi électronique des véhicules fondé sur une technologie maitrisée localement

• Objectifs

– Suivre en temps réel les véhicules (équipés du système EBEMI)

• les situer géographiquement

• connaitre tous leurs mouvements.

• Phasage

– 2009-2011 : Projet pilote

– 2014-2018 : Déploiement

• Portage

– Sté EBEMI : société commune de la CCIM, du Conseil Malien des Chargeurs

Conseil Malien des Transporteurs Routiers.

PROJET PILOTE (1/3)

• 20 véhicules équipés de la

balise EBEMI

• Suivi temps réel depuis le

centre de contrôle à

toutes les étapes du

parcours

• Chargement,

déchargement,

• Accidents, crevaison

• Activités illicites ou non

Ministère

EquipementTransport

DouanesGendarmerie

Nationale

ChargeursTransporteurs

SERVICE DE SUIVI ELECTRONIQUE EBEMI

PROJET PILOTE (2/3)

• Mise en œuvre

• Installation dans le

centre de contrôle

• Installation dans les

véhicules

• Paramétrage des

logiciels

• Formation des

utilisateurs

• Test et validation

• Lancement du service et

exploitation

PROJET PILOTE (3/3)

• Le système fournit aussi des informations sur

• la consommation de carburant,

• le style de conduite (freinage brusque, accélération brusque, virages dangereux),

• les temps de parcours,

• les kilomètres parcourus,

• le nombre d’arrêts,

• les vitesses moyennes et maximums pratiquées ainsi que les dépassements des vitesses autorisées

DÉPLOIEMENT À GRANDE ÉCHELLE

• Aspects contractuels

– Convention de concession

entre EBEMI-SA et le METM

– Comité de pilotage

• METM

• Direction générale des

douanes

• Police nationale, gendarmerie

nationale

• Autorité routière

• CCI Mali

• Conseil Malien des Chargeurs

• Conseil Malien des

Transporteurs routiers

• Agence Nationale pour la

Sécurité routière

• EBEMI

MISE EN ŒUVRE

• Déploiement sur 5 ans (2014-2018)

• Service étendu aux axes nationaux et internationaux • Incluant les pays limitrophes signataires d’une convention

EQUIPEMENTS EMBARQUÉS

• Liaison balise-serveur EBEMI • Réseau cellulaire

• Média : GPRS

• Messagerie : SMS

• Dans le véhicule : connexion balise-capteurs du véhicule • Ports analogiques

• Ports numériques

• Liaison bus CAN

• Sources d’informations prélevées (selon demande du client) • Jauge essence, débitmètre

• Clé de contact, ouverture de porte

• Bouton SOS

• Détecteur de choc, accéléromètre

• Données bus CAN

• Restitution des informations • Dans les centres de contrôle

• Sur un tableau de bord virtuel

INTEROPÉRABILITÉ ET SUIVI DES VÉHICULES

EN TRANSIT

• Véhicules des pays voisins ayant leur propre système de

suivi

• Interopérabilité assurée par une interface (logicielle)

• Véhicules équipés de balises non EBEMI

• Le système est compatible avec plus de 20 balises provenant de

parties tierces

• Véhicules non équipés

• Les véhicules ayant signé une convention sont équipés à leur

entrée sur le territoire Malien pour la durée de leur transit

• Tests réussis avec des véhicules de diverses provenance

• Mali, Sénégal, Mauritanie, Niger, Côte d’Ivoire, Ghana, Burkina

Faso, Bénin et Togo

CENTRES DE CONTRÔLE

• Deux centres de contrôle

– Centre international à Bamako

– Bureau de contrôle du transit de la douane

Centre de contrôle de l’OIC

RECUEIL DE DONNÉES ROUTIÈRES

• Stations de recueil de données

• installées à tous les points stratégiques du réseau routier

interurbain

• Stockage et agrégation (heure, jour, mois, année)

• Transmission par GPRS

• Différents type de stations

• Débit,

• Débit, vitesse, catégorie de véhicule

• Débit, vitesse, catégorie de silhouette, charge à l’essieu

DÉPLOIEMENT PROGRESSIF

Année 2014 2015 2016 2017 2018

Parc total Mali 20 000 21 000 22 050 23 153 24 310

Objectif annuel d'équipement des véhicules

1 000 10 000 11 000 1 153 1 158

Total véhicules équipés 1 000 11 000 22 000 23 153 24 310

Taux d'équipement du Parc 5% 52% 100% 100% 100%

CONCLUSION

CONCLUSIONS

• Véhicules traceurs

• Concept très prometteurs pour la surveillance et la gestion des réseaux

routiers

• Les solutions bas coût peuvent être déployées dans les pays en

développement

• Mais uniquement pour des application qui ne requièrent pas des

capteurs embarqués dans les véhicules ou des balises de bord de route

• Des questions de recherches restent ouvertes

• Lien entre la précision, le temos de latence et le taux de véhicules

traceurs dans le parc : un sujet important pour les chercheurs

• Certains aspect juridiques ne sont pas clairement résolus

• La propriété des données et les compensation pour leur mise à

dispositions

• Nous sommes encore à l’âge de pierre des véhicules traceurs

• Aujourd’hui : utilisés principalement pour l’information trafic

• Dans un future proche : les véhicules traceurs permettrons de couvir

tous les aspect de la gestion des réseaux routiers


DISCUSSION

• Considérez-vous pertinent le concept d’architecture

bas-coût comme?

• Quelles sont les technologies clés des architecture

bas coût ?

• Quels sont les champs d’application comparés aux

approches classiques

• Comment les véhicules traceurs vont-ils remplacer

les équipements conventionnels dans le futur ?

Peut-on avoir confiance dans l’information qu’ils

délivrent ?

• Les architectures bas-coût sont-ils une condition

nécessaire au déploiement des ITS dans les pays en

développement ?


MERCI POUR VOTRE ATTENTION [email protected]


Documents

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