Survol des potentialités informationnelles et analytiquesd’un système GPS de localisation en temps réel

Cas du réseau métropolitain de trains de banlieue de la région de Montréal

avril 2005, Lavalavril 2005, Laval

Congrès AQTRCongrès AQTR

Daniel Bergeron, ingCoordonnateur, planification et développementAgence métropolitaine de transport

Sébastien GagnéÉtudiant à la maîtriseÉcole Polytechnique de Montréal

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Objet de la présentation

Faire état de l’expérience acquise et des potentialités

révéléespar le système de localisation en temps réel

opéré depuis deux ans sur le réseau de trains de banlieue de l’AMT

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Volets abordés

Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue

Mise en place et utilisation du système de localisation GPS

Besoin initial et déploiement

Instrumentation matérielle et logicielle

Analyse des données de localisation

Capital de données recueillies

Détection et correction des anomalies

Mesures normatives

Autres potentialités analytique et informationnelles

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Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue

Mise en place et utilisation du système de localisation GPS

Besoin initial et déploiement

Instrumentation matérielle et logicielle

Analyse des données de localisation

Capital de données recueillies

Détection et correction des anomalies

Mesures normatives

Autres potentialités analytique et informationnelles

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Réseau de trains de banlieue

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Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue

Mise en place et utilisation du système de localisation GPS

Besoin initial et déploiement

Instrumentation matérielle et logicielle

Analyse des données de localisation

Capital de données recueillies

Détection et correction des anomalies

Mesures normatives

Autres potentialités analytique et informationnelles

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Mise en place et utilisation

Besoin initialEncadrement des contrats d’opération déléguée

• Identification et quantification des retards

• Clauses de bonus/malus

Localisation des trains• Mesures d’urgence

Raffinement des données d’exploitation

• Ponctualité• Tableaux de marche

DéploiementPriorités données aux lignes…

• fort achalandage• davantage de perturbations

Contrainte posée par le tunnel du Mont Royal

Instrumentées à ce jour• Dorion-Rigaud• Blainville• Mont-Saint-Hilaire

En cours d’instrumentation• Delson

À venir• Deux-Montagnes

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Instrumentation matérielle

Module GPSTechnoCom Tethered Locator

Modem de communication sans filMotorola iM1000 iDEN Modem

Réseau de communicationTelus

RemarqueLes équipements à bord de la locomotive sont alimentés et fonctionnent seulement lorsque la locomotive est elle-même alimentée et en fonction

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Instrumentation logicielle

iDenConnexion au réseau cellulaire

TcLinkLecture des données GPS via la connexion au réseau cellulaire

LMU ManagerContrôle à distance des modules GPS

TrainTRACAffichage synoptique et géographiqueMonitoring des écarts à l’horaire

SnagItLiaison Extranet

iDen

TcLink LMU Manager

TrainTRAC

SnagIt

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Instrumentation logicielle

11

Instrumentation logicielleTCLink – Lecture des données GPS

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Instrumentation logicielleLMU Manager – Contrôle des modules GPS

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Instrumentation logicielleTrainTRAC - Affichage synoptique

Localisation des trainsMesure des écarts à l’horaire

Train en marche Train en gare

Train anormalement arrêté

Locomotivesen activité

Gares

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Instrumentation logicielleTrainTRAC - Affichage géographique

Localisation des trains

15

Instrumentation logicielleTrainTRAC - Affichage géographique

Localisation des trains

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Instrumentation logicielleDiffusion Extranet

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Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue

Mise en place et utilisation du système de localisation GPS

Besoin initial et déploiement

Instrumentation matérielle et logicielle

Analyse des données de localisation

Capital de données recueillies

Détection et correction des anomalies

Mesures normatives

Autres potentialités analytique et informationnelles

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Analyse des données GPS

ObjectifFaire un examen plus approfondi des données GPS archivées par le centre de contrôle

Capital de donnéesÉchantillon de données étudié : Ligne Montréal-RigaudNombre de lignes de données par jour : ≈10 000 lignesSoit 2,5 millions de lignes de données par année

AnalysesVisualisation graphique des donnéesTransformation et assemblage vers base de donnéesAnalyse des tableaux de marche

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Anomalies

Anomalies de génération et stockage de l’information

Matériel de remplacement (locomotive) sans module GPSBris d’équipement

Anomalies de transmissionPositionnement GPS erroné ou nulÉvolution négative du temps GPS Temps GPS nul Temps GPS non-unique et transmission répétée

Anomalies de traitement et d’intégration de données

Assignations erronées de numéros de trains Fichiers de données interrompus

Fréquence ou incidence -------------------------------------

Absence complète de données sur numéros de départs planifiésAbsence de données

---- de 2 / 100 000 + de 1 / 100- de 2 / 1000- de 2 / 100 -------------------------------

-------------------------------------------------------

Inconsistance des données ------------------Absence partielle de données

Inconsistance des données

20

Lucien-L'Allier

Vendôme

Montréal-Ouest

Lachine

DorvalPine BeachValoisPointe-ClaireCedar Park

Beaconsfield

Beaurepaire

Baie-d'Urfé

Sainte-Anne-de-BellevueÎle-Perrot

PincourtDorion

Vaudreuil

Hudson

Rigaud

0 km

10 km

20 km

30 km

40 km

50 km

60 km

70 km

16000 26000 36000 46000 56000 66000 76000

Suivi de la locomotive 1324 avec tri des temps GPS

AnomaliesÉvolution négative du temps GPS

Heure GPS (sec)

21

Lucien-L'Allier

Vendôme

Montréal-Ouest

Lachine

DorvalPine BeachValoisPointe-ClaireCedar Park

Beaconsfield

Beaurepaire

Baie-d'Urfé

Sainte-Anne-de-BellevueÎle-Perrot

PincourtDorion

Vaudreuil

Hudson

Rigaud

0 km

10 km

20 km

30 km

40 km

50 km

60 km

70 km

16000 26000 36000 46000 56000 66000 76000

Suivi de la locomotive 1324 selon séquence reçue des localisation

GPS

AnomaliesÉvolution négative du temps GPS

Heure GPS (sec)

22

0

5

10

15

20

25

30

35

5h00 6h00 7h00 8h00 9h00 10h00 11h00 12h00 13h00 14h00 15h00 16h00 17h00 18h00 19h00 20h00 21h00 22h00 23h00

Mauvaise assignation du numéro de train

Horaire planifié du train #10: 5h55 à 6h50

AnomaliesNuméro de train erroné

Nombre de signaux reçus par tranche de 10 minutes

23

0

5

10

15

20

25

30

35

5h00 6h00 7h00 8h00 9h00 10h00 11h00 12h00 13h00 14h00 15h00 16h00 17h00 18h00 19h00 20h00 21h00 22h00 23h00

Horaire planifié du train #10: 5h55 à 6h50

Affectation chronologique

AnomaliesNuméro de train erroné

Mauvaise assignation du numéro de train

Nombre de signaux reçus par tranche de 10 minutes

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AnomaliesMesures correctives

Anomalies de génération et stockage de l’information

Matériel de remplacement (locomotive) sans module GPSBris d’équipement

Anomalies de transmissionPositionnement GPS erroné ou nulÉvolution négative du temps GPS Temps GPS nul Temps GPS non-unique et transmission répétée

Anomalies de traitement et d’intégration de données

Assignations erronées de numéros de trains Fichiers de données interrompus

Mesures correctives

Limités… équiper le matériel de remplacementLimités… se doter d’équipement de relève

Ajustements aux logiciels de traitement ------------------Équipement dédiés et isolés (salle de serveurs)

Ex.1

Ex.2

Filtrage et tri des données

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Estimation des tableaux de marche

Formalisation et description détaillée du service renduReconstitution des offres de service journalières Reconnaissance systématique des arrêts aux gares Stockage structuré de l’information de façon à accueillir requêtes

Quantification des écarts entre le service déployé et planifiéVérification de correspondance des arrêts observés avec l’horaire planifiéCalcul d’indicateurs pour chaque arrêt

• Vitesse moyenne précédant l’arrivée à une gare• Heure et écart à l’arrivée• Heure et écart au départ

Définitions des écartsRetard : Retard au moment de l’arrivée en gareAvance : Avance au moment du départ de la gare

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Notion de ponctualité

DéfinitionTransit Capacity and Quality of Service ManualPonctualité = entre 0 et 5 minutes de retard

ApplicationSelon une enquête du Transit Cooperative Research Program américain menée auprès de 86 opérateurs de bus35 % : utilisent un seuil de retard égale à 5 minutes42 % : utilisent un seuil de retard supérieur à 5 minutes92 % : considèrent une avance supérieure à 5 minutes comme un écart à l’horaire

MesureLieux En début et/ou fin de parcoursEn un sous-semble d’arrêtsÀ chaque arrêtPondérationPondérée ou non en fonction de l’achalandage

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Retard à la gare terminale

Nombre de retards de plus de 3 et 5 minutes aux gares terminales (par jour)

Août 2004 - Ligne Rigaud

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Retards aux gares

Nombre de retards de plus de 3 et 5 minutes (par jour)Août 2004 - Ligne Rigaud

29

Retard et profil de vitesse

Nombre de retards de plus de 3 et 5 minutes (par gare)Août 2004 - Ligne Rigaud

30

Écarts à l’horaire

Distribution des écarts à l'arrivée en gare (par 60 sec)Août 2004 – Ligne Rigaud

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Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue

Mise en place et utilisation du système de localisation GPS

Besoin initial et déploiement

Instrumentation matérielle et logicielle

Analyse des données de localisation

Capital de données recueillies

Détection et correction des anomalies

Mesures normatives

Autres potentialités analytique et informationnelles

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Potentialités à développer

Raffinement de mesures opérationnelles d’offre de service

Profil de vitesse

Durée des arrêts aux gares

Programme systématique de suivi de la qualité du service rendu

Avances

Retards

Amélioration potentielle de l’horaire

Avis de peturbation

Détection, typologie et transmission systématique d’avis de perturbations de service

Module de prévision des perturbations

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Synthèse générale

Motivation initiale

Suivi contractuel : Quantification des retards de service

Mesures d’urgence : localisation en temps réel des trains

Acquis à ce jour

3 lignes sur 5 d’instrumentées (16 locomotives)

Intégration à la géomatique (réseau filamentaire et ortho-photos)

Production de tableaux généraux de suivi des retards

Intégration au centre de contrôle du réseau de trains de banlieue

Diffusion extranet de l’information

Développements projetés

Intrumentation prochaine d’une 4e ligne

Raffinement des instruments de gestion opérationnelle

Modèle de prévision des retards aux gares

Mécanismes de diffusion à la clientèle

Mesurer

Détecter

Réagir

Agir

PrévoirInform

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