Rapport final

Projet ANR-08-VTT -004-01
PANsafer
Vers un passage à niveau plus sûr
Programme ANR VTT 2008
A
B
IDENTIFICATION .............................................................. 2
RESUME CONSOLIDE PUBLIC ................................................ 2
B.1
PANsafer : Vers un passage à niveau plus sûr ........................... 2
B.1.1
B.1.2
B.2
C
Contexte et objectifs
Méthodes, techniques et production
2
3
PANsafer : Towards a safer level crossing ................................. 4
B.2.1
B.2.2
Background and objectives
Methods, techniques and production
4
5
MEMOIRE SCIENTIFIQUE ..................................................... 5
C.1
C.2
C.3
C.4
C.5
C.6
C.7
C.8
C.9
C.10
Résumé du mémoire .............................................................. 5
Enjeux et problématique, état de l’art ...................................... 6
Approche scientifique et technique ........................................... 6
Résultats obtenus .................................................................. 7
Exploitation des résultats ........................................................ 9
Discussion .......................................................................... 10
Conclusions ......................................................................... 10
Références .......................................................................... 10
Liste des publications et communications ................................ 12
Liste des éléments de valorisation.......................................... 14
A IDENTIFICATION
Acronyme du projet
Titre du projet
Coordinateur du projet
(société/organisme)
Période du projet
(date de début – date de fin)
Site web du projet, le cas échéant
Rédacteur de ce rapport
Civilité, prénom, nom
Téléphone
Adresse électronique
Date de rédaction
PANsafer
« Vers un passage à niveau plus sûr »
Marc Heddebaut (IFSTTAR)
15 juin 2009 (M0) - 15 octobre 2012 (M40)
pansafer.inrets.fr
M. Marc Heddebaut
03 20 43 83 13
[email protected]
Octobre 2012
Si différent du rédacteur, indiquer un contact pour le projet
Civilité, prénom, nom
Téléphone
Adresse électronique
Liste des partenaires présents à la
fin du projet (société/organisme et
responsable scientifique)
IFSTTAR : Marc Heddebaut
CERTU : Dominique Bertrand
RFF : Philippe Feltz
EC Lille : Simon Collart Dutilleul
UTBM : Yassine Ruichek
INFODIO : Jacques Dereux
B RESUME CONSOLIDE PUBLIC
B.1 PANSAFER : VERS UN PASSAGE A NIVEAU PLUS SUR
B.1.1 CONTEXTE ET OBJECTIFS
En 2009, lors du démarrage du projet PANsafer, Réseau Ferré de France (RFF) dénombre 36
accidents mortels et 120 collisions avec un train. Massivement, l’accident est dû au nonrespect du code de la route : vitesse d’approche excessive des véhicules qui n’ont pas le
temps de s’arrêter ; passages en chicane entre les barrières fermées (voitures, piétons ou
cyclistes) ; stop grillé ; véhicule immobilisé sur le passage à niveau lors de remontées de file.
Les objectifs du projet PANsafer, « Vers un passage à niveau plus sûr », consistent à :




Mettre en évidence les principaux facteurs d’accident sur les passages à niveau (PN) par
l’identification fonctionnelle des scénarios de ces derniers.
Analyser les comportements induits par l’infrastructure et ses modalités d’exploitation
via une analyse de l’infrastructure (route et fer), l’observation des comportements in situ
ainsi qu’une analyse fonctionnelle des PN cibles.
Identifier, reconnaitre et évaluer des situations dangereuses ou potentiellement
dangereuses aux passages à niveau.
Rechercher et expérimenter de nouvelles solutions techniques susceptibles de réduire le
caractère accidentogène des PN.
B.1.2 METHODES, TECHNIQUES ET PRODUCTION
Le passage à niveau (PN) se situe à l’intersection entre une route et une voie de chemin de fer.
Il constitue de ce fait une thématique scientifique transport vaste, associant intimement des
enjeux liés aux facteurs humains et technologiques. De ce fait, un partenariat
multidisciplinaire a fonctionné dans PANsafer, apportant des contributions scientifiques
croisées. Le projet s’est organisé en cinq groupes de travail. Le premier Groupe de Travail
(GT1) a porté ses efforts sur l’approfondissement de la connaissance des accidents aux
passages à niveau dans le but d’orienter au mieux, au final, les investissements pour
l’amélioration de leur sécurité. GT2 a mené une analyse des infrastructures et de leurs
modalités d’exploitation. Le GT3 a ensuite établi un schéma fonctionnel des PN, a identifié et
explicité les différents scénarios de fonctionnement ainsi que défini les interactions /
échanges entre les acteurs impliqués. GT3 a également développé un Système d’Aide à la
Décision (SAD) afin d’assister les experts routiers et ferroviaires dans la mise en place de
mesures d’amélioration de la sécurité des PNs. GT4 a pris le relais et spécifié les solutions
techniques ou méthodologiques nouvelles proposées, en mesure d’apporter une
amélioration de la sécurité des PNs. Elles exploitent des techniques avancées de traitement
d’images et de télécommunication. Pour sa part, GT5 a évalué de manière expérimentale, sur
quatre sites d’essais distincts, les solutions techniques ainsi élaborées et réalisées. Les
résultats obtenus sur ces sites établissent la preuve de concept des solutions techniques
proposées.
Exemple de scénario accidentogène traité : Remontée de file en aval, engagement du platelage PN et
approche train. L’information est détectée, son caractère critique est suivi, une information d’alerte
est diffusée aux véhicules
Production scientifique et brevet
Le projet PANsafer a donné lieu à quatre publications en revues internationales à comité de
lecture. PANsafer a également été présent dans plusieurs conférences internationales,
notamment à l’IFAC symposium on large scale systems (LSS 2010), lors de la 11th Level
Crossing Symposium, Tokyo 2010 (2 présentations), à l’IEEE International Conference an
Image processing, Theory, Tools and applications, et également à la V2X for Auto Safety &
Mobility USA 2012 conference. Globalement, PANsafer a ainsi été présent dans 16
conférences internationales et 3 conférences nationales. PANsafer a également présenté ses
résultats lors d’un séminaire de conclusions et perspectives tenu à Lille devant 70 spécialistes
du domaine ainsi que lors des journées d’études annuelles PN organisées en 2011 par le
CETE Méditerranée puis, en 2012 par le CETE de Nantes.
Une demande de brevet a également été effectuée et obtenue, intitulée « Système
d’information d’un usager à l’approche d’un passage à niveau ». Brevet FR2955822 (A1), date
de publication 05-08-2011.
Deux thèses se sont également déroulées sur cette thématique PN lors du projet. L’une, en
lien avec le GT3, financée par l’IFSTTAR a été soutenue à l’Ecole Centrale de Lille en 2011,
l’autre, en lien avec le GT4, financée par l’ANR, dont la soutenance est prévue en janvier
2013, à l’UTBM. Ces éléments apparaissent de façon détaillée dans le rapport D6.3.
Informations factuelles
PANsafer « Vers un passage à niveau plus sûr » est un des projets soutenus par l’ANR dans
le cadre du programme Véhicules pour les Transports Terrestres 2008. Ce projet est labellisé
par les pôles de compétitivité I-Trans et Véhicules du Futur. Coordonné par l’IFSTTAR,
PANsafer focalise sur ce thème passage à niveau, les travaux du Centre d'Etudes sur les
Réseaux, les Transports, l'Urbanisme et les constructions publiques (CERTU), de l’Ecole
Centrale de Lille (EC-Lille), de la société INFODIO, de Réseau Ferré de France et de
l’Université de Technologie de Belfort Montbéliard (UTBM). Le projet a été opérationnel
depuis le 15 juin 2009 jusqu’au 15 octobre 2012. Il a bénéficié d’une aide ANR accordée de
894 906 € pour un coût total de 2 833 114 €.
B.2 PANSAFER : TOWARDS A SAFER LEVEL CROSSING
B.2.1 BACKGROUND AND OBJECTIVES
In 2009, at the beginning of the project, Réseau Ferré de France (RFF) has listed 36 fatalities
and 120 collisions with a train, at level crossings. Overwhelmingly, the accident is due to
non-compliance with the Highway Code: excessive approach speed of vehicles that do not
have time to stop; zigzag between closed barriers (cars, pedestrians and cyclists), no respect
of stop signs, stopped vehicles on the level crossing while a bottleneck starts ahead.
Therefore, the project objectives of PANsafer, "Towards a safer level crossing" include:
• Highlight the main factors of accidents on level crossings (PN) by the functional
identification of these scenarios.
• Analyze the behavior induced by the infrastructure and operating conditions via an
analysis of the infrastructure (road and rail), the in situ observation of behavior and a
functional analysis of some target PNs.
• Identify, evaluate and recognize dangerous situations or potentially dangerous crossing.
• Researching and experimenting with new technical solutions to reduce the accident-prone
character of PN.
B.2.2 METHODS, TECHNIQUES AND PRODUCTION
Level Crossings (LX) are located at the intersection between a road and a railway line. It is a
broad transportation scientific theme involving issues closely related to both human factors
and technology. Therefore, a multidisciplinary partnership was selected, providing crossed
scientific contributions. The project is organized into five workpackages. Workpackage 1
(WP 1) has focused its efforts on the in-depth knowledge of accidents at LXs, in order to
ultimately better orient investments to improve their safety. WP 2 has conducted an analysis
of the LX infrastructures and of their operating methods. WP 3 then established a block
diagram of PN, identifying and explaining the different operating scenarios and also
defining the involved interactions / exchanges. WP 3 has also developed a Decision Making
System (DMS) to assist railway experts in the implementation of measures to improve LX
safety. WP 4 has taken over, specifying, building and programming the new proposed
technical solutions. They exploit advanced techniques in image processing and
telecommunications. WP 5 has then in situ experimented and technically evaluated these
solutions. Experimentations were performed on four different French LX test sites. These on
sites results establish the proof of concept of these new technical solutions.
C MEMOIRE SCIENTIFIQUE
Mémoire scientifique confidentiel : non
C.1 RESUME DU MEMOIRE
PANsafer, vers un passage à niveau plus sûr se focalise sur :




Mettre en évidence les principaux facteurs d’accident sur les passages à niveau (PN) par
l’identification fonctionnelle des scénarios de ces derniers.
Analyser les comportements induits par l’infrastructure et ses modalités d’exploitation
via une analyse de l’infrastructure (route et fer), l’observation des comportements in situ
ainsi qu’une analyse fonctionnelle des PN cibles.
Identifier, reconnaître et évaluer des situations dangereuses ou potentiellement
dangereuses aux passages à niveau.
Rechercher et expérimenter de nouvelles solutions techniques susceptibles de réduire le
caractère accidentogène des PN.
PANsafer apporte ainsi une contribution scientifique multidisciplinaire à ce thème de
recherche transport. Le projet s’est organisé en cinq groupes de travail. Le premier Groupe
de Travail (GT1) a porté ses efforts sur l’approfondissement de la connaissance des accidents
aux passages à niveau dans le but d’orienter au mieux, au final, les investissements pour
l’amélioration de leur sécurité. GT2 a mené une analyse des infrastructures et de leurs
modalités d’exploitation. Le GT3 a ensuite établi un schéma fonctionnel des PN, a identifié et
explicité les différents scénarios de fonctionnement ainsi que défini les interactions /
échanges entre les acteurs impliqués. GT3 a également développé un Système d’Aide à la
Décision (SAD) afin d’assister les experts ferroviaires dans la mise en place de mesures
d’amélioration de la sécurité des PNs. GT4 a pris le relais et spécifié les solutions techniques
ou méthodologiques nouvelles proposées, en mesure d’apporter une amélioration de la
sécurité des PNs. Elles exploitent des techniques avancées de traitement d’images et de
télécommunication. Pour sa part, GT5 a évalué de manière expérimentale, sur quatre sites
d’essais distincts, les solutions techniques ainsi élaborées et réalisées. Les résultats obtenus
sur site établissent la preuve de concept des solutions techniques proposées.
C.2 ENJEUX ET PROBLEMATIQUE, ETAT DE L’ART
En 2009, lors du démarrage du projet, Réseau Ferré de France (RFF) dénombre 36 accidents
mortels et 120 collisions avec un train. Massivement, l’accident est dû au non-respect du code
de la route : vitesse d’approche excessive des véhicules qui n’ont pas le temps de s’arrêter ;
passages en chicane entre les barrières fermées (voitures, piétons ou cyclistes) ; stop grillé ;
véhicule immobilisé sur le passage à niveau lors de remontées de file.
Le passage à niveau (PN) se situe à l’intersection entre une route et une voie de chemin de fer.
Il constitue de ce fait une thématique scientifique transport vaste associant intimement des
enjeux liés aux facteurs humains et technologiques. De ce fait, un partenariat
multidisciplinaire a fonctionné dans PANsafer, apportant des contributions scientifiques
croisées.
En France, le 26 juin 2008, Monsieur Bussereau remettait au Premier Ministre un rapport
intitulé « Pour une politique de traitement de la sécurité des passages à niveau ». Ce rapport
propose des recommandations pour un programme d’actions constitué de vingt mesures
regroupées en quatre thèmes :




Informer et responsabiliser le conducteur ;
Mobiliser les gestionnaires de voirie sur la sécurité de leur infrastructure ;
Poursuivre et accélérer un programme systématique de traitement des PN ;
Confirmer la proscription absolue de tout nouveau PN sur des lignes de voyageurs.
Ces éléments constituent les points de départ du projet.
C.3 APPROCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
Le Groupe de Travail (GT1) a porté ses efforts sur l’approfondissement de la connaissance
des accidents aux passages à niveau dans le but d’orienter au mieux, au final, les
investissements pour l’amélioration de leur sécurité. L’étude d’accidentologie menée dans ce
GT se focalise sur la connaissance quantitative des causes d’accidents aux passages à niveau.
Une analyse statistique des données ferroviaires d’accidents, alliée à celle des procès-verbaux
d’accidents et des diagnostics des passages à niveau a été menée.
Le GT2 est en charge de l’analyse des infrastructures et de leurs modalités d’exploitation.
Qu’est-ce au fait qu’un PN ? GT2 a commencé par se poser cette question pour y apporter
une réponse plus élaborée que la simple image physique qu’on peut en avoir de prime
abord. Après une approche conceptuelle de l’objet PN au niveau des systèmes de transport
en cause, GT2 s’est intéressé aux diverses composantes du PN sur le terrain, avant d’en
examiner le contexte institutionnel et les acteurs concernés. Une analyse des informations et
données disponibles sur le sujet a été menée avant de donner quelques éléments d’éclairage
sur la population des PN, essentiellement celle du réseau ferré national qui constitue encore
aujourd’hui l’essentiel de l’ensemble des PN en France.
Le GT3, pour sa part, a ensuite exploré, analysé et justifié des solutions fonctionnelles
PANsafer. Ce groupe de travail a ainsi établi un schéma fonctionnel des PN, ce qui constitue
une base pour l’analyse des accidents et l’élaboration des solutions. Il a ensuite identifié et
explicité les différents scénarios de fonctionnement ainsi que défini les interactions /
échanges entre les acteurs impliqués. De plus, GT3 a développé un Système d’Aide à la
Décision (SAD) afin d’assister les experts ferroviaires dans la mise en place de mesures
d’amélioration de la sécurité des PNs.
Fondé sur les travaux des GT précédents, le GT4 a pris le relais et a spécifié des solutions
techniques ou méthodologiques nouvelles en mesure d’apporter une amélioration de la
sécurité des PNs. Le travail a porté sur la réalisation d’un système de perception de
l’environnement du PN permettant d’évaluer et de mesurer le déplacement des objets
(véhicules, piétons, etc.) empruntant le PN. Puis, par voie radio, l’information pertinente est
diffusée aux acteurs route et fer, avec les portées adéquates. Des techniques innovantes ont
été employées tant pour détecter des situations potentiellement dangereuses et en mesurer
dynamiquement la criticité que pour acheminer cette information directement à bord des
véhicules. Le GT4 a produit également une plateforme de simulation en réalité virtuelle
permettant de modéliser de PN existants ou futurs, jouer des scénarios puis générer des
séquences d’images à partir de capteurs vidéo virtuels installés dans l’environnement
simulé. Cette plateforme de simulation permet de tester et valider les choix nécessaires à
l’étude d’un PN. Les images de synthèse qu’elle génère servent à mettre au point et évaluer
les algorithmes de perception en laboratoire. D’où le grand intérêt de cette plateforme dans
un contexte où l’organisation et la mise en place de campagnes d’acquisition s’avère très
difficile.
Pour sa part, le GT5 a évalué de manière expérimentale, sur différents sites d’essais, les
solutions pressenties et construites dans le GT4. Quatre sites expérimentaux de PN ont été
sélectionnés et exploités : Deuil La Barre (95), Moosch (68), Villeneuve d’Ascq (59) et Mouzon
(08) correspondants à différentes catégories d’environnements de PN. Les études menées à
Deuil La Barre ont été aussi orientées vers l’identification du comportement transgressif des
piétons, Moosch et Villeneuve d’Ascq ont été sélectionnés afin de permettre la mise au point
technique des briques technologiques conçues dans GT4. Enfin, Mouzon a été choisi afin de
jouer et d’évaluer sur le terrain les scénarios accidentogènes retenus depuis GT1 et GT2, dans
les conditions de sécurité requises pour les circulations ferroviaire et routière ainsi que pour
assurer la sécurité des personnels menant les expérimentations.
C.4 RESULTATS OBTENUS
Dans une première étape, le rapport D1.1b et son rapport complémentaire décrivent
l’analyse des correspondances entre un contexte accidentogène et les principaux facteurs
d’accident aux passages à niveau. Les rapports D2.1b et D2.1 présentent ensuite
respectivement l’objet PN et son contexte de façon détaillée puis, analyse l’infrastructure PN
vue au-travers de l’usager. Les solutions existantes en termes d’aménagement et de fonctions
sont présentées, l’apport possible de nouvelles techniques, dans le cadre de PANsafer est
ensuite décrit. Le rapport D3.1 reprend ce travail, explore, analyse et justifie ces solutions et
les transpose en solutions méthodologiques et techniques ; les spécifications fonctionnelles
des PN sont ainsi développées et détaillées, de même que les interactions route rail. D3.2
effectue une représentation fonctionnelle détaillée des trois scenarii les plus dangereux qui
peuvent se produire sur un PN : présence d’obstacles fixes, passages en chicane de véhicules
routiers et remontées de file depuis l’aval du PN. Le rapport D3.3 présente et analyse quant à
lui les travaux menés portant sur le développement d’un système d’aide à la décision (SAD)
multicritères pour l’assistance des experts PN. Cet outil guide les experts vers les solutions
techniques les plus appropriées dans le contexte du PN traité, sur la base d'un ensemble de
règles d'inférence génériques qui ont été développées. Le rapport D4.1 décrit les travaux
initiaux relatifs à la réalisation et à l’évaluation en laboratoire du système PANsafer de
perception de l’environnement PN et de communication avec les usagers route et fer. Ces
travaux développent en laboratoire certaines des briques technologiques décrites dans le
brevet FR 2955822 : « Système d'information d'un usager à l'approche d'un passage à
niveau ». Le rapport D4.2 poursuit la description de ce travail et propose une analyse
détaillée de la réalisation et de l’évaluation en laboratoire du système de perception de
l’environnement PN et de communication. Le rapport D4.2 décrit également la plateforme de
simulation en réalité virtuelle, qui a servi à la génération de séquence d’images vidéo (à
partir d’environnements PN dynamiques simulés) pour l’évaluation du système de
perception en laboratoire. Le rapport D5.1 décrit les protocoles d’essais et les sites pilotes
sélectionnés afin de mettre en œuvre les concepts avancés précédemment. Le rapport D5.2
présente les expérimentations menées sur plusieurs sites d’essais et le rapport D5.3 tire les
enseignements globaux de ces travaux expérimentaux permettant d’arriver à la preuve de
concept des solutions technologiques proposées dans PANsafer.
Le site web PANsafer (livrable D6.1) permet la diffusion de certains des travaux effectués et
les rapports D6.2, D6.3 et D6.4 dressent respectivement un bilan des résultats et des
recommandations finales du projet, celui de l’activité de publication des résultats du projet et
celui de l’activité des workshops. Enfin, le rapport D6.5 analyse les pistes à mener pour
l’exploitation des résultats du projet.
Nous indiquons ci-dessous, en référence aux quatre objectifs principaux initiaux du projet les
rapports et contributions correspondantes :



Mettre en évidence les principaux facteurs d’accident sur les passages à niveau (PN) par
l’identification fonctionnelle des scénarios de ces derniers. Ce travail est traité dans le
rapport D1.1 et son complément D.1.1 bis.
Analyser les comportements induits par l’infrastructure et ses modalités d’exploitation
via une analyse de l’infrastructure (route et fer), l’observation des comportements in situ
ainsi qu’une analyse fonctionnelle des PN cibles. Ces points sont développés dans les
rapports D2.1, D2.2, D3.1 et D3.2.
Identifier, reconnaître et évaluer des situations dangereuses ou potentiellement
dangereuses aux passages à niveau puis, transmettre l’information correspondante font
l’objet des rapports D4.1 et D4.2 pour les aspects théoriques et, dans les rapports D5.1,
D5.2 et D5.3 pour la partie évaluation sur sites et tentative de validation.

Rechercher et expérimenter de nouvelles solutions techniques susceptibles de réduire le
caractère accidentogène des PN. Ces points sont traités dans le rapport D3.3 pour ce qui
concerne le SAD. Le développement des briques technologiques nécessaires est ensuite
mené en D4.1 et D4.2 ; les rapports D5.1, D5.2 et D5.3 présentent la partie évaluation sur
sites.
Au final, la preuve de concept des solutions proposées et traitées par PANsafer est bien
apportée.
C.5 EXPLOITATION DES RESULTATS
En termes d’exploitation des résultats, PANsafer propose trois orientations privilégiées :
1. Si l’on se réfère à l’accident d’Allinges, équiper certains PNs critiques d’un dispositif
de détection/transmission de situations anormales et, doter certaines flottes de
véhicules routiers d’équipements de restitution de ces informations considérées
particulièrement critiques aux conducteurs peut constituer un point d’entrée jugé
pertinent. Avec cet exemple d’Allinges, il s’agit notamment des flottes d’autocars
scolaires. Ces équipements pourront être mis en place dans le cadre de la rénovation
des véhicules de transport collectif (autobus, autocars, transports d'enfants…) ainsi
que des véhicules de transport de marchandises qui empruntent régulièrement des
trajets équipés de passages à niveaux. A terme, la généralisation de l’utilisation des
terminaux à bord des véhicules routiers permettra une exploitation de plus en plus
large de ces informations PN transmises par voie radio.
2. Les systèmes ferroviaires légers désignent un système de transport public guidé
interconnectant réseaux de tramway et ferroviaire. Les projets de systèmes
ferroviaires légers obligent de façon générale des aménagements de sécurisation des
passages à niveau de la ligne ferroviaire. Circulant également en zones urbaines
denses, la cohabitation tram-train - véhicules routiers s’avère ainsi étroite et
fréquente. Dans certains cas, les passages à niveau sont transformés en carrefours à
feux sans barrière, dans d’autres cas, ils font l’objet d’une recherche de suppression
en concertation avec les acteurs locaux. Les passages à niveau qui ne sont pas
supprimés restent en général équipés de signalisation automatique lumineuse à deux
demi barrières. Nous pensons qu’un système d’alerte et de prévisualisation de l’état
du PN pourrait renforcer la sécurité de la cohabitation tram-train véhicules routiers.
3. Le rapport de Monsieur Bussereau intitulé « Pour une politique de traitement de la
sécurité des passages à niveau » propose des recommandations pour un programme
d’actions constitué de vingt mesures regroupées en quatre thèmes. Aucune mesure
ne s’adresse cependant spécifiquement aux trains possédant, dans certains Etats, dont
la France, une priorité absolue. Sans revenir sur le caractère absolu de cette priorité,
une information des conducteurs de trains ainsi que du sol, en cas notamment de
stationnarité anormale (poids lourds, autocars bloqués sur le platelage…) sur le
passage à niveau à l’approche parait intéressante à mettre en œuvre et à
introduire/interfacer dans ERTMS. Une information transmise depuis les PN, en
direction des trains pourrait être restituée en cabine de conduite via l’interface
homme machine ERTMS et constituerait une voie de travail intéressante à explorer.
Ces dispositifs seront conformes à une utilisation en milieu ferroviaire au sol et en
embarqué. Dans tous les cas, l'information pourra également être renvoyée vers les
gestionnaires de l'infrastructure (RFF, SNCF,...) qui pourront redistribuer cette
information.
C.6 DISCUSSION
En utilisant les niveaux de maturité technologique TRL (Technology Readiness Level - TRL)
souvent employés, les développements technologiques relatifs au système de perception, en
mesure d’évaluer le danger lié aux usagers qui s’approchent et traversent un PN, et de générer
un indicateur de dangerosité correspondent au niveau TRL 3. La fonction critique a été analysée
et expérimentée et la preuve caractéristique du concept est fournie. Cette preuve de concept a été
établie à partir d’expérimentations menées sur site réel mais dans des conditions
d’environnement ne représentant qu’une partie des conditions que rencontrent un équipement
installé et disposé en extérieur sur site. Par ailleurs, la fonction critique du système de détection
ne répond pas actuellement à la contrainte temps réel, à cause du coût calculatoire des
algorithmes mis en œuvre. Pour atteindre des performances temps réel acceptables, il est
nécessaire de considérer des architectures spécifiques d’implémentation (carte GPGPU, FPGA,
DSP, etc.).
En utilisant de nouveau les niveaux de maturité technologique, l'activité PANsafer de
transfert temps réel, par voie radio, des informations générées, à destination des usagers de
la route correspond au niveau TRL 6, c’est à dire que la démonstration du sous-système de
communication a été effectuée dans l’environnement significatif du PN, en utilisant des
conditions de dégagement radioélectriques diverses, représentatives d’un PN ainsi que des
conditions d’environnement électromagnétiques ferroviaires. Nous espérons par ailleurs que
le déploiement des techniques de communication infrastructure vers véhicules prendra
rapidement son essor. Certains constructeurs automobiles annoncent de premiers services
vers 2015-2016, l’application PANsafer, spécifique aux PN pouvant ainsi également
bénéficier de ce déploiement.
C.7 CONCLUSIONS
En conclusion de ce projet PANsafer, nous reportons les éléments d’une discussion menée
lors de la dernière réunion générale de projet, discussion menée entre les partenaires quant
au déroulement du projet et à ses apports scientifiques. « Un vrai travail transdisciplinaire a
été mené dans une ambiance efficace et chaleureuse, avec un fonctionnement satisfaisant.
Des résultats scientifiques innovants et prometteurs ont été produits et une preuve de
concept s’avère désormais solidement établie concernant le système de détection et de
mesure de dangerosité de situations critiques puis, de report de cette information vers les
usagers. Les partenaires affichent leur volonté de poursuivre des travaux scientifiques sur ce
thème des PN et plus généralement de poursuivre des travaux scientifiques en commun ».
C.8 REFERENCES
- Java : http://www.oracle.com/technetwork/java/index.html
- Swing : bibliothèque graphique pour le langage de programmation Java, faisant partie du package
Java
Foundation
Classes
(JFC),
inclus
dans
J2SE
(http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/overview/index.html).
- Java3D : bibliothèque graphique 3D développée en Java (http://java3d.java.net/).
- OpenGL : bibliothèque graphique 3D (http://www.opengl.org/).
- Jogl : portage Java de la librairie OpenGL (http://jogamp.org/jogl/www/).
- IGN : Institut National de l’Information Géographique et Forestière (http://www.ign.fr/).
- 3DStudio
Max :
logiciel
3D
de
modélisation,
d’animation
et
de
rendu
(http://www.autodesk.fr/adsk/servlet/pc/index?siteID=458335&id=14642301).
- B. Grünbaum, "Convex Polytopes," 2nd edition (prepared by V. Kaibel, V. Klee, G. Ziegler),
Springer, 2003.
- T. Ciblac, P. Macé, L.-P. Untersteller, "Recherche de l'intersection de polyèdres dans un seul dessin
en perspective," Actes des Journées AFIG et Chapitre Français d’Eurographics, Poitiers, 11/2004.
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- Blake, A., Isard, M.: Active Contours. In: Springer-Verlag (1998).
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- Hyvarinem, A., Oja, E.: Independent component analysis: Algorithms and applications. In: Neural
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- Tamgade, S.N., Bora, V.R.: Motion Vector Estimation of Video Image by Pyramidal Implementation
of Lucas Kanade Optical Flow. In: Second International Conference on Emerging Trends in
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- Derpanis,
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The
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Corner
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- Papadimitratos, P., De la Fortelle A., Evenssen K., Brignolo, R. &Cosenza, S. ; 2009 – Vehicular
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Transportation. IEEE Communication Magazine. P 84-95.
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- Molish, A.F.; 2005 – Wireless communications. IEEE-Press – Wiley and Sons. p 14-21.
- Debbah, M.; 2003 – Introduction aux principes de l’OFDM. Cours – supelec. 27 p.
- Pujolle, G.; 2008 – Les Réseaux, Eyrolles. 1128 p.
- Shivaldova, V. & Gurtel, L.; 2010 – Implementation of IEEE 802.11p Physical Layer Model in
SIMULINK. Master’ Thesis Univ- Viennes 86 p
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Communications blockset, Convolutional encoder.
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- Rappaport, T.S. ; 1996 – Wireless Communications : Principle and Practice. Printice-Hall. 640 p.
C.9 LISTE DES PUBLICATIONS ET COMMUNICATIONS
Revues à comité de lecture internationale multipartenaires
1. “3D Objects Localization using Fuzzy Approach and Hierarchical Belief Propagation: Application
at Level Crossings “ N. FAKHFAKH, L. KHOUDOUR, E.M. EL-KOURSI, J.L. BRUYELLE, A. DUFAUX,
J. JACOT, EURASIP journal on image and video processing, special issue on Advanced VideoBased
Surveillance,
Hindawi
Publishing
Corporation,
2010
(http://www.hindawi.com/journals/ivp/aip.html)
2. ”A video-based object detection system for improving safety at level crossings” N. FAKHFAKH,
L. KHOUDOUR, EM EL-KOURSI, J. JACOT, A. DUFAUX, The Open Transportation Journal
Supplement on safety at level crossings, Bentham Editor, 2011.
3. “A formal model for requirements" F. DEFOSSEZ, S. COLLAERT-DUTILLEUL, P. BON, The Open
Transportation Journal Supplement on safety at level crossings, Bentham Editor, 2011.
4. “An approach for protecting transport infrastructure” L. KHOUDOUR, E.M. EL-KOURSI, S.
VELASTIN, N. BUCH, S. LIM-THIEBOT, F. FONTAINE, Journal of Rail and Rapid Transit,
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F, 2011.
Conférences internationales multipartenaires :
1. “A New Selective Confidence Measure-Based Approach for Stereo Matching” N. FAKHFAKH, L.
KHOUDOUR, M. EL-KOURSI, J. JACOT and A. DUFAUX, Lecture Notes in Computer Science
Springer, Vol. 5711, pp. 184–191, 2009.
2. “Functioning mode management and formal assessment of safety” P. BON, F. DEFOSSEZ, S.
COLLART-DUTILLEUL, IFAC symposium on large scale systems : theory and applications (LSS
2010)
3. “PANsafer Project : Towards a safer level crossing” L. KHOUDOUR, P. FELTZ, D. BERTRAND, M.
GHAZEL, M. HEDDEBAUT, S. COLLART-DUTILLEUL, Y. RUICHEK, A. FLANCQUART, 11th Level
Crossing Symposium, Tokyo, October 2010.
4. “A 3D virtual universe based simulation platform: Application to intelligent video surveillance of
level crossings” O. LAMOTTE, C. MEURIE, Y. RUICHEK, 11th Level Crossing Symposium, Tokyo,
October 2010.
5. “Background Subtraction and 3D Localization of Moving and Stationary Obstacles at Level
Crossings” N. FAKHFAKH, L. KHOUDOUR, E.M. EL-KOURSI, J.L. BRUYELLE, A. DUFAUX, J.
JACOT, IEEE International Conference On Image Processing, Theory, tools and applications,
Paris, juillet 2010.
6. “Robust 3D Objects Localization Using Hierarchical Belief Propagation in Real World
Environment” N. FAKHFAKH, L. KHOUDOUR, E.M. EL-KOURSI, J.L. BRUYELLE, A. DUFAUX, J.
JACOT, International Conference on Image Processing, Computer Vision, & Pattern Recognition,
12-15 juillet 2010, Las Vegas, USA.
7. “A Descriptive Geometry Based Method For Total And Common Cameras Fields Of View
Optimization” H. SALMANE, Y. RUICHEK, and L. KHOUDOUR, SPIE Optical Metrology, Conference
on Videometrics, Range Imaging and Applications, May 23-26, 2011, Munich, Germany
8. “Object tracking using Harris corner points based optical flow propagation and Kalman filter” H.
SALMANE, Y. RUICHEK, and L. KHOUDOUR, IEEE ITSC 2011, October 5-7, 2011, The George
Washington University, Washington, DC, USA
9. “A set of design oriented scientific tools to assist abstract B machine specification” Simon
Collart-Dutilleul, Philippe Bon, Dorian Petit, 3rd IEEE International Symposium on Logistics and
Industrial Informatics, Budapest, Hungary August 25-27, 2011
10.
“Towards Safer Level Crossings using an infrastructure to vehicle Wave radio link” D.
Paulraj, M. Heddebaut, J.-F. Mendès, F. Boukour and J. Dereux, V2X for Auto Safety & Mobility
USA 2012 conference, Novi (MI) 20-21 March 2012.
11.
“Using hidden Markov model and Dempster-Shafer theory for evaluating and detecting
dangerous situations in level crossing environments” H. Salmane, Y. Ruichek, L. Khoudour,
Mexican International Conference on Artificial Intelligence MICAI, LNCS, San Luis Potosi, Mexico,
Oct. 2012.
12.
“Gaussian propagation model based dense optical flow for objects tracking” H. Salmane, Y.
Ruichek, L. Khoudour, International Conference on Image Analysis and Recognition ICIAR,
LNCS, Aveiro, Portugal, pp. 234-244, juin 2012.
13.
“Surveillance vidéo et télécommunication appliquées à la sécurité aux passages à niveau”
M. Heddebaut, Y. Ruichek, H. Salmane L. Khoudour, F. Boukour, J.-L. Bruyelle, J. Dereux, B.
Fall, N. Fakhfakh, A. Flancquart, J.-P. Ghys, J.-F. Mendès, C. Meurie, Congrès international
ATEC-ITS France 2012, 1 et 2 février, Palais des congrès à Versailles.
14.
“Adding technological solutions for safety improvement at level crossings: a functional
specification” Khaled Bahloul, François Defossez, Mohamed Ghazel, Simon Collart-Dutilleul,
Transport Research Arena Conference -TRA 2012, Athens April 23 -26 2012.
15.
“Integration of B activity into a global design process of critical software”Philippe Bon,
Simon Collart-Dutilleul, Dorian Petit, Transport Research Arena Conference -TRA 2012, Athens
April 23 -26 2012.
16.
“Contribution à la réalisation d'un système d'aide à la décision pour les passages à niveau”
S. Hayat, Colloque International de management des Systèmes, Session Management des
systèmes de transport, 29 au 30 Novembre 2012, ENIM de Rabat, Maroc.
Conférences internationales mono-partenaire
1. “Vehicle routing problem with unpaired pickups and deliveries” Yahong ZHENG, Khaled
MESGHOUNI, Simon COLLART DUTILLEUL, 9th International Conference on Enterprise Systems,
Accounting and Logistics (9th ICESAL 2012)3-5 June 2012, Chania, Crete, Greece
2. “A Model for Assessing Collision Risk on Automatic Level Crossings” Mohamed GHAZEL, 2nd
International Conference on Road and Rail Infrastructure (CETRA2012), Dubrovnick, Croatie, Mai
2012
Conférences nationales multipartenaires
1. “Perception de L'environnement d'un passage à niveau par un système vidéo multi-vues”
H. Salmane,Y. Ruichek, L. Khoudour, Journées des doctorants SPI-STIC de l'INRETS 2010,
IFSTTAR, juin 2010.
2. “Suivi d'objets en mouvement dans une séquence d'images en utilisant un filtre basé sur le flot
optique” H. Salmane, Y. Ruichek, L. Khoudour, Journées des doctorants SPI-STIC de l'INRETS
2011, IFSTTAR, juin 2011.
3. “Le projet Pansafer - vers un passage à niveau plus sûr - résultats scientifiques et techniques,
perspectives” M. HEDDEBAUT et al, Journée d’études nationale « Sécurité et innovation aux
passages à niveau », Nantes, 19 juin 2012.
Autres
1.
“Level crossings – Strengthening a weak link” L. BROWN, EURAIL Mag n° 26, 2012 pp. 256266 (suite au séminaire PANsafer de juin 2012).
C.10 LISTE DES ELEMENTS DE VALORISATION
Brevet FR 2955822 - Résumé du brevet accessible sur le site esp@cenet de l’INPI : « Système
d'information d'un usager à l'approche d'un passage à niveau, caractérisé en ce qu'il
comporte un dispositif d'information, monté au niveau d'un passage à niveau, et un
équipement terminal de navigation mobile, embarqué dans un véhicule ou porté par un
piéton, ledit dispositif d'information comportant des moyens pour déterminer des données
d'état dudit passage à niveau, et des moyens pour générer, à partir desdites données d'état,
un message d'état du passage à niveau, ledit message d'état comportant en outre une
géolocalisation dudit passage à niveau, ledit dispositif d'information comportant des moyens
de radiocommunication sans fil aptes à transmettre ledit message d'état généré audit
équipement terminal de navigation. »