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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
3/11/15 Welcome and introduction to the TC21 Session 5
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
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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
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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
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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)
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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)
- +
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LES DEUX APPROCHES SONT COMPLEMENTAIRES
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
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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
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Backoffice
Road side equipement
Floating car data
VehiclesVMS
Radio set
Road side equipement
• 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
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} … 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
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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
Road side equipement
Floating car data
VehiclesVMS
Radio set
Road side equipement
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
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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
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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
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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
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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 ???
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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
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%
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
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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 ?
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