Évaluation simultanée de technologies innovantes de recueil pour

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Évaluation simultanée de technologies innovantes de
recueil pour le calcul du temps de parcours en temps réel :
Résultats de l’expérimentation sur la Rocade Est de Lyon
Sylvain Belloche1, Eric Purson2, Eric Klein2, Catherine Barthe3, Thomas Courbon4 et Gilbert Nicolle5
1
Cerema / Direction technique Territoires et Ville
2
Cerema / Direction territoriale Est
3
Cerema / Direction territoriale Sud-Ouest
4
Cerema / Direction territoriale Méditerranée
5
Direction Interdépartementale des Routes Centre-Est
1. Introduction
Les exploitants de réseaux routiers sont régulièrement confrontés à des perturbations récurrentes
ou inopinées du trafic. La qualification de ces perturbations en temps réel peut se faire par une
information de type "temps de parcours", qui est une information simple et facilement
compréhensible pour les usagers en circulation et pour l'exploitant qui peut s'en servir comme
indicateur d'état de son réseau. Mais, pour être utile, cette information doit être précise et fiable.
La boucle inductive fournit traditionnellement les données utiles à l'élaboration d'une information
"temps de parcours", mais cette technologie est coûteuse à déployer et à maintenir. De nouvelles
technologies existent désormais pour recueillir ces données : ces nouveaux moyens sont-ils plus
performants que la boucle pour fournir une information temps de parcours précise et fiable en vue
de l'instrumentation partielle ou complète d'un réseau ?
L’expérimentation sur la Rocade Est de Lyon (RN346) vise à répondre à cette question, en
nuançant celle-ci en fonction des réseaux exploités : nombre de voies, états de trafic et débits
observés, instrumentation actuelle…
Cette expérimentation, pilotée par la Direction Interdépartementale des Routes Centre-Est, a
démarré en 2014. Elle s’achève début 2016 par la fourniture d’un rapport pour chaque technologie
étudiée et par un rapport de synthèse en cours de finalisation.
Ce papier présente les principaux résultats obtenus lors de l’évaluation de cette expérimentation,
en rappelant dans un premier temps les caractéristiques de celle-ci.
Les auteurs de cette communication soulignent également qu’à la date de rédaction de ce
document (22 janvier 2016), tous les résultats ne sont pas encore tous disponibles ni
validés. Aussi, en cas de contradiction entre les résultats indiqués ici et ceux indiqués dans
les rapports publics, seuls ces derniers font foi.
2. Rappels de l’expérimentation
Les grandes lignes de l’expérimentation ont été présentées en janvier 2015 lors du précédent
Congrès ATEC. Aussi, seuls les éléments nécessaires à la bonne compréhension de cet article
sont présentés ou rappelés ci-dessous. Pour plus d’éléments, le lecteur pourra se référer au
document [3].
2.1. Périmètre de l’expérimentation
L'évaluation porte sur une section d’environ 12 km de la rocade Est de Lyon dans le sens sud vers
nord entre l’échangeur avec l’A43 jusqu’à l’échangeur avec l’A42. Cette section subit des
Congrès ATEC ITS France 2016 : Les Rencontres de la Mobilité Intelligente
1
congestions récurrentes journalières, notamment aux heures de pointe du soir. La figure 1 cidessous rappelle le sectionnement effectué avec les 5 points de mesure, ainsi que les 4 tronçons
et leurs longueurs respectives. La section BC a la particularité d’être étanche (pas d’entrée /
sortie).
Figure 1 : Rocade Est de Lyon (RN346) et sectionnement pour l'expérimentation
Cet axe est limité à 90 km/h, il possède 2 voies de circulation par sens et est équipé en boucles
SIREDO sur chaque tronçon. Son débit journalier est de l’ordre de 90.000 véhicules, et sa capacité
est de 3.500 véhicules par heure environ.
2.2. Technologies évaluées et industriels partenaires
Les technologies évaluées et les partenaires industriels de l’expérimentation sont :
•
Bluetooth/wifi : BLIP Systems, Karrus, Neavia, Sterela
•
Magnétomètres : Sensys Networks.
•
Floating Car Data (FCD) : Autoroutes Trafic, INRIX, TomTom
2
Concernant les technologies évaluées, Sensys précise que la fourniture de temps de parcours en
interurbain à l’aide de capteurs magnétomètres reste, à la date de l’évaluation, au stade de
prototype.
2.3. Principales caractéristiques de l’évaluation
L’évaluation a fait l’objet d’un plan d’expérimentation rédigé par la Direction territoriale Est du
Cerema et validé par la DIRCE (cf. [2]). Ce plan d’expérimentation a ensuite été inclus dans la
convention signée par chaque partenaire industriel afin d’assurer la transparence de l’évaluation.
L’évaluation est double :
• évaluation métrologique : étude du fonctionnement du dispositif (disponibilité des données,
précision par rapport à la référence),
• évaluation d’usage : étude du service rendu à l’usager par le dispositif de mesure et la
chaîne de traitement associée.
Ces différents types d’évaluations sont précisés dans le document de l’Ifsttar en cours de
finalisation.
La référence de l'évaluation est obtenue par les horodates de passage
des véhicules obtenus à l’aide de dispositifs de lecture automatique de
plaques d'immatriculation (LAPI), du type « Micropack » de SURVISION
(cf. figure 2).
Cette technologie a été retenue pour disposer d’une référence précise,
avec un taux de pénétration élevé.
Figure 2 : LAPI
« Micropack » SURVISION
Pour effectuer l’évaluation, plusieurs journées avec congestion ont été analysées. Le tableau 1 cidessous récapitule le nombre de journées analysées par dispositif. Ces éléments ne préjugent pas
de la disponibilité des données obtenues et indiquées dans les résultats de l’évaluation.
Nombre de journées analysées
Avec données disponibles du
point A au point B
(section la plus congestionnée)
Avec données disponibles sur
l’ensemble de l’itinéraire
(du point A au point E)
BLIP
14
6
Karrus
11
3
Neavia
13
6
Sterela
10
7
Magnétomètre Sensys
10
4
Autoroutes Trafic
11
6
INRIX
17
8
Dispositif
Bluetooth / wifi
FCD
Tomtom
26
26
Tableau 1 : Nombre de journées analysées par dispositif (pour les sections AB et AE seulement)
2.4. Les temps de parcours et leurs définitions
Les temps de parcours considérés pour l’évaluation sont les suivants :
•
le « TPRS » : temps de parcours reconstitué sortant d’itinéraire. Ce temps de parcours se
rapporte à la série des temps de parcours des véhicules qui sont sortis du tronçon dans un
intervalle horaire. Ces temps de parcours sont horodatés à la fin de la période.
•
le « TPRE », qui est obtenu de la même façon que le TPRS, mais en considérant cette fois
les tronçons de l’amont vers l’aval. Ce temps de parcours se rapporte à la série des temps
3
de parcours des véhicules qui sont entrés dans le tronçon à un intervalle horaire donné.
Ces temps de parcours sont horodatés au début de la période. Il convient de noter ici que
comme l’évaluation est faite en temps différé, il est possible de connaître les TPRE par
différence des horodates de passage des véhicules en entrée et en sortie, et en horodatant
les temps de parcours ainsi obtenus à l’entrée du véhicule sur le tronçon. Ceci n’était bien
sûr pas possible si l’évaluation était faite en temps réel,
•
le « TPI » : temps de parcours instantané d’itinéraire. Sur un itinéraire composé de
plusieurs tronçons élémentaires, ce temps de parcours est obtenu à partir des temps de
parcours de chaque tronçon élémentaire disponibles à la même horodate.
Les TPRS sont utiles pour l’évaluation métrologique tandis que les TPRE servent l’évaluation
d’usage. Pour les dispositifs FCD ne délivrant ni de TPRS ni de TPRE, ce sont les TPI fournis qui
sont utilisés pour l’évaluation.
Les temps de parcours sont calculés pour des périodes de 6 minutes, à l’exception des FCD pour
lesquels les périodes de fourniture des données se font sur 1 minute. L’exploitation des données
FCD a néanmoins été faite sur des intervalles de 3 ou 5 minutes.
2.5. Indicateurs recherchés
Pour chaque dispositif, sauf cas particulier lié à la technologie étudiée, les résultats obtenus dans
le cadre de l'évaluation portent sur les indicateurs suivants :
• taux de disponibilité,
• écarts relatifs des temps de parcours fournis par le système avec ceux de référence, par
classe de vitesse, par classe d'erreur et par section,
• indice de similitude (pourcentage de temps pendant lequel les distributions de temps de
parcours de la référence et de la technologie évaluée se recoupent),
• distribution des temps de parcours individuels (sauf FCD),
• taux de détection en chaque point (sauf FCD) et taux d'appariement sur le tronçon étanche.
Des indicateurs complémentaires et les détails des résultats des indicateurs présentés au chapitre
3 seront prochainement disponibles dans les rapports par technologie [6].
2.6. Limites de l’expérimentation
2.6.1 Interactions entre dispositifs
Quelques difficultés ont entraîné un retard dans le démarrage de l’expérimentation. En effet, les
dispositifs Bluetooth et magnétomètres étaient initialement prévus pour fonctionner en même
temps afin de disposer d’une même période de référence pour l’évaluation. Or, le fonctionnement
simultané des Bluetooth a amené des interférences entre dispositifs pouvant fausser le résultat de
l’évaluation, et plus particulièrement de l’évaluation métrologique. Aussi, il a été décidé dans un
second temps de faire fonctionner les dispositifs Bluetooth de manière séquencée, c’est-à-dire les
uns après les autres, pour réaliser l’évaluation.
Ces éléments ont été décrits en détail dans l’article pour le Congrès de l’ATEC ITS France 2015
(cf. [2]) : ils ne sont donc pas repris ici.
Ces difficultés ont amené un allongement conséquent de la phase de recueil de données.
Dans la suite du document, les notations suivantes sont appliquées :
•
la phase (1) correspond à la phase de fonctionnement simultané des Bluetooth et
magnétomètres,
•
la phase (2) correspond à la phase de fonctionnement séquencé de ces mêmes dispositifs.
4
2.6.2 Filtrage des données
Le filtrage des données a posé quelques difficultés, notamment pour obtenir les données de
référence. En effet, la différence des horodates de passage aux points de mesure donne des
temps de parcours bruts, c’est-à-dire des temps de parcours correspondant à la fois à des
véhicules n’ayant fait que circuler sur le réseau d’étude et à la fois à des usagers étant sortis puis
rentrés à nouveau sur le réseau, ou s’étant arrêtés sur celui-ci.
Des filtres, filtre delta et filtre de Pearson, ont ainsi été appliqués pour retenir l’échantillon de
référence utilisable pour l’évaluation.
Ces questions de filtrage se retrouvent évidemment également dans les données fournies par les
industriels, à la différence près que ces filtres sont effectués par leurs soins à l’aide de méthodes
qui ne sont bien sûr pas publiques. Cependant, il est arrivé ponctuellement que des problèmes
flagrants de filtrage apparaissent dans les données fournies. Dans ces cas, il a été décidé de ne
pas retenir les journées concernées.
2.6.3 Disponibilité des données de référence
Ponctuellement, et sur la section la plus longue (AE), les données issues des LAPI peuvent être
peu nombreuses, y compris aux heures de pointe. Ce phénomène relève sûrement de la
combinaison de plusieurs facteurs, comme une congestion importante et quasi-spontanée couplée
à un nombre important de véhicules sortant du réseau, venant diminuer à un moment donné le
nombre de véhicules pouvant être appariés.
Lorsque cela s’est produit pendant une période donnée (généralement très courte), cette dernière
a été retirée de l’évaluation, et d’autres journées ont pu être recherchées.
2.6.4 Sectionnements légèrement différents pour le FCD
Si tous les dispositifs Bluetooth et magnétomètres ont été implémentés aux mêmes endroits sur la
chaussée, les prestataires de services FCD n’ont pas tous pu harmoniser leur sectionnement sur
celui de l’expérimentation.
Ainsi, les sectionnements pour Tomtom et INRIX sont légèrement différents, avec des tronçons
dont la longueur peut varier de l’ordre de la dizaine – voire de la centaine – de mètres par rapport
aux tronçons définis pour l’évaluation. Autoroutes Trafic a quant à lui pu s’aligner sur le
sectionnement défini pour l’évaluation.
3. Résultats de l’évaluation
Les résultats présentés ci-après concernent les principaux indicateurs de l’évaluation métrologique
et de l’évaluation d’usage indiqués au paragraphe 2.5. D’autres indicateurs sont disponibles dans
les rapports techniques [6].
3.1. Taux de disponibilité
Le taux de disponibilité est le rapport entre le nombre de données non remontées (absentes) par
rapport aux données attendues. Ce taux est donné dans le tableau 2 ci-dessous.
Concernant le taux de disponibilité, celui-ci est supérieur à 98 % pour l’ensemble des dispositifs
FCD. Pour cette technologie, et notamment pour Tomtom et INRIX, des problèmes dans la
remontée de données interviennent à intervalles réguliers en raison d’un pas d’agrégation qui est
légèrement supérieur à la minute. Par exemple, pour INRIX, toutes les 2h40 environ, une donnée
est manquante. En occultant ce phénomène, le taux de disponibilité passerait à 99,6 %. Pour
Tomtom, une partie des données manquantes résulte également des problèmes liés au serveur de
récupération des données. Il est cependant difficile de quantifier précisément le nombre de
données effectivement manquantes pour cette seule raison.
5
Pour les dispositifs Bluetooth / wifi, les taux de disponibilité sont légèrement différents d’un
industriel à l’autre avec de très bons taux de disponibilité pour BLIP, Karrus et Neavia.
Données
attendues
Données non
remontées (ou TP
vide)
Taux de
disponibilité
BLIP
1560
0
100 %
Karrus
2470
71
97,1%
Neavia
2670
1
99,9 %
Sterela
1960
127
93,5 %
Sensys
3050
580
81 %1
Autoroutes Trafic
28080
224
99,2 %
INRIX
28800
378
98,7 %
Dispositif
Bluetooth / wifi
Magnétomètre
FCD
Tomtom
34390
76
Tableau 2 : Taux de disponibilité par dispositif
99,8 %
3.2. Analyse des écarts avec la référence
L’analyse des écarts relatifs est effectuée entre le temps de parcours médian (5è décile de la
distribution des temps de parcours) d’une part et le TPRS médian de référence pour l’évaluation
métrologique pour chaque segment (de AB à AE). Les séries d’écarts ainsi obtenues sont ensuite
dissociées en fonction de la vitesse de circulation : l’objectif de cette décomposition est de
distinguer les résultats de l’évaluation en fonction des conditions de circulation rencontrées, étant
donné qu’il est plus intéressant, mais aussi plus complexe, de disposer d’un temps de parcours
fiable lorsque des congestions sont présentes sur le réseau.
Les résultats de cette analyse sont présentés dans le tableau 3. Celui-ci présente les moyennes et
écarts-types des écarts relatifs, en distinguant les phases (1) « mode simultané » et (2) « mode
séquencé » pour les dispositifs Bluetooth et magnétomètres. Pour la technologie FCD, le temps de
parcours fourni étant un temps de parcours instantané et donc de nature différente du TPRS de
référence, l’évaluation métrologique n’est pas pertinente.
A l’aide du tableau 3, ces analyses montrent que :
1
•
les différents dispositifs Bluetooth / Wifi et magnétomètres sont proches de la référence
lorsque l’on considère les écarts par rapport au TPRS : d’un point de vue métrologique,
ces dispositifs sont donc pertinents pour effectuer un recueil du temps de parcours,
•
pour l’évaluation métrologique, les résultats des dispositifs sont globalement les mêmes
quelle que soit la classe de vitesse considérée. Concernant Sensys, l’écart plus important
dans la classe [0;30 km/h] provient du mode de calcul du temps de parcours sur le
segment AE : il s’agit en effet d’une somme des tronçons élémentaires (AB+BC+CD+DE)
quand pour les autres technologies, le temps de parcours est obtenu directement pour AE.
En effet, ce mode de calcul engendre une amplitude plus importante du temps de
parcours en situation de trafic congestionné et instable.
Pour Sensys, les problèmes de disponibilité peuvent provenir également de difficultés techniques liées
au réseau 3G et de l’impossibilité de récupérer les données non transmises.
6
Dispositif
Classes de vitesse
Moyenne (et écart-type) des séries d’écart par rapport
au TPRS de référence
sur AB
BLIP
Karrus
Bluetooth /
Wifi
Neavia
Sterela
sur AE
Phase (1)
2% (10%)
6% (13%)
8% (14%)
3% (4%)
Phase (2)
1% (3%)
3% (4%)
3% (5%)
4% (5%)
Phase (1)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
Phase (1)
4 % (16%)
4 % (21%)
7 % (13%)
3 % (5%)
Phase (2)
-1 % (4%)
1 % (5%)
5 % (15%)
1 % (8%)
Phase (1)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
NC
Phase (2)
11 % (39%)
4 % (19%)
3 % (5%)
4 % (7%)
Phase (1)
3 % (14%)
-2 % (8%)
-2 % (8%)
2 % (5%)
Phase (2)
-4 % (3%)
-3% (6%)
-5 % (9%)
2 % (5%)
Phase (1)
Phase (2)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
NC
-5 % (6%)
3 % (4%)
9 % (7%)
Phase (1)
-1 % (3%)
-1 % (5%)
3 % (16%)
1 % (3%)
Phase (2)
-4 % (5%)
-1 % (3%)
-1 % (4%)
2 % (5%)
Phase (1)
Phase (2)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
NC
0 (3%)
3 % (5%)
7 % (6%)
NC
Phase (2)
-1% (5%)
0 (5%)
5% (7%)
5% (5%)
0 à 30 km/h
-66 % (12%)
30 à 50 km/h
Sensys
En cours d’analyse
50 à 70 km/h
-1 % (9%)
70 km/h et plus
-1 % (7%)
Tableau 3 : moyennes et, entre parenthèses écarts-types des écarts relatifs, entre le TP médian
du dispositif évalué et le TPRS médian de référence par classe de vitesses sur les sections AB et
AE lors de saturations normales. Pour les dispositifs Bluetooth / Wifi, une distinction est faite entre
la phase (1) « mode simultané » et phase (2) « mode séquencé ».
Magnétomètre
Pour l’évaluation d’usage, les mêmes analyses sont effectuées, à la différence près que l’on
considère les écarts par rapport au TPRE médian de référence. De plus, comme il s’agit d’évaluer
le service qui pourrait être offert à l’usager, les dispositifs FCD sont cette fois bien considérés. Les
résultats de cette analyse sont présentés dans le tableau 4.
A l’aide du tableau 4, ces analyses montrent que :
•
pour l’évaluation d’usage, les résultats dépendent fortement de la classe de vitesse – et
donc des conditions de circulation – considérée. En phase de congestion sur cet axe, la
moyenne et l’écart-type des écarts relatifs entre le TPRE médian de référence et le TP
fourni par le système sont souvent plus importants qu’en situation fluide, rendant difficile la
fourniture d’un service d’information temps de parcours fiable à l’usager. Pour les autres
classes de vitesses (c’est-à-dire lorsque le temps de parcours est moins sujet aux
variations à cause du trafic), les moyennes des écarts relatifs sont beaucoup plus faibles,
à l’exception des temps de parcours fournis par Tomtom et INRIX pour lesquels les
moyennes des écarts relatifs restent importantes. Une raison peut en être le
sectionnement différent utilisé par ces fournisseurs.
•
pour les dispositifs FCD, à l’exception d’Autoroutes Trafic, les temps de parcours
instantanés fournis à l’aide de FCD sont toujours plus faibles que les TPRE médians à la
même horodate, comme en témoignent les valeurs négatives indiquées dans le tableau.
7
Dispositif
Classes de vitesse
Moyenne (et écart-type) des séries d’écart par rapport
au TPRE de référence
sur AB
BLIP
Karrus
Bluetooth /
Wifi
Neavia
Sterela
Magnétomètre
FCD
sur AE
Phase (1)
1% (21%)
7% (21%)
9% (25%)
3% (7%)
Phase (2)
-1% (14%)
5% (15%)
3% (19%)
5% (8%)
Phase (1)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
Phase (1)
31% (50%)
12% (41%)
10% (37%)
1% (12%)
Phase (2)
35% (68%)
1% (43%)
18% (58%)
-1% (13%)
Phase (1)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
Phase (1)
26 % (46%)
3 % (28%)
4 % (30%)
0 (10%)
Phase (2)
13 % (30%)
-1 % (24%)
-6 % (26%)
0 (11%)
Phase (1)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
Phase (1)
40 % (58%)
3 % (32%)
8 % (47%)
-1 % (11%)
Phase (2)
11 % (27%)
3 % (31%)
-8 % (36%)
-5 % (13%)
Phase (1)
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
NC
NC
NC
NC
Phase (2)
-30% (12%)
-1% (15%)
7% (15%)
7% (11%)
Phase (2)
-68% (49%)
9 % (35%)
7 % (21%)
1 % (15%)
Phase (2)
5 % (10%)
6 % (18%)
7 % (13%)
Phase (2)
9 % (17%)
10 % (18%)
4 % (13%)
Sensys
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
-65 % (14%)
3 % (10%)
-4 % (8%)
Autoroutes
Trafic
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
31 % (68%)
2 % (30%)
6 % (32%)
0 (13%)
36 % (17%)
6 % (17%)
-4 % (13%)
-6 % (7%)
INRIX
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
-21 % (38%)
-17 % (24%)
-14 % (26%)
-9 % (11%)
-3 % (52%)
-13 % (23%)
-12 % (14%)
-13 % (8%)
0 à 30 km/h
-17 % (17%)
33 % (19%)
30 à 50 km/h
-19 % (19%)
-4 % (18%)
Tomtom
50 à 70 km/h
-23 % (18%)
-11 % (10%)
70 km/h et plus
-11 % (9%)
-9 % (5%)
Tableau 4 : moyennes et, entre parenthèses écarts-types des écarts relatifs, entre le TP médian
du dispositif évalué et le TPRS médian de référence par classe de vitesses sur les sections AB et
AE lors de saturations normales. Pour les dispositifs Bluetooth / Wifi, une distinction est faite entre
la phase (1) « mode simultané » et phase (2) « mode séquencé ».
De manière globale, ces résultats montrent les difficultés que possède un dispositif de recueil à
représenter un TPRE fiable quelles que soient les conditions de circulation.
3.3. Indice de similitude
L’indice de similitude représente la façon dont les faisceaux des déciles 5 à 9 de la distribution des
TPRS de référence et de la distribution des TPRS des dispositifs se recouvrent (cf. [2] pour des
8
compléments de calcul).
Cet indice est calculé pour chaque segment et pour chaque intervalle de temps. La valeur de
l’indice est :
•
négative si les deux faisceaux sont complètement dissociés en ce point,
•
égale à 0 si les deux faisceaux sont juxtaposés,
•
égale à 1 s’ils se recouvrent exactement.
Une valeur positive de l’indice de similitude (strictement comprise entre 0 et 1) indique qu’il y a un
recouvrement partiel des deux faisceaux.
L’indicateur « Taux de similitude » présenté dans le tableau 5 représente la part du temps où
l’indice de similitude est positif, c’est-à-dire la part du temps pendant laquelle les faisceaux des
distributions se recouvrent partiellement.
Pour les FCD, la distribution des déciles 5 à 9 n’étant pas connue, il n’a pas été possible de les
considérer pour cette partie de l’évaluation.
Dispositif
Classes de vitesse
Taux de similitude AB
Taux de similitude AE
BLIP
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
99 %
97 %
100 %
99 %
Ensemble
99 %
100 %
92 %
87 %
91 %
Ensemble
90 %
Karrus
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
89 %
98 %
99 %
92 %
Ensemble
93 %
100 %
94 %
91 %
83 %
Ensemble
89 %
Neavia
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
92 %
98 %
94 %
98 %
Ensemble
96 %
67 %
87 %
81 %
67 %
Ensemble
74 %
Sterela
0 à 30 km/h
30 à 50 km/h
50 à 70 km/h
70 km/h et plus
93 %
99 %
100 %
96 %
Ensemble
97 %
60 %
100 %
96 %
87 %
Ensemble
91 %
Bluetooth /
Wifi
MagnétoSensys
mètre
Tableau 5 : Taux de similitude pour chaque dispositif Bluetooth et magnétomètres
Les résultats de cet indicateur montrent plusieurs phénomènes :
• des taux de similitude plus élevés sur la section AB que sur la section AE,
• des taux de similitude qui peuvent également être plus faibles à des vitesses plus
élevées : dans ce cas, comme les déciles 5 et 9 possèdent des valeurs très
proches, les deux distributions peuvent ponctuellement ne pas se recouper du fait
de leurs finesses respectives. Ainsi, un dispositif sous-estimant ou sur-estimant la
vitesse sera plus facilement pénalisé.
3.4. Distributions des temps de parcours
Les distributions des temps de parcours, quand elles sont connues, ont également été étudiées
sur tout ou partie de l’itinéraire. Cette étude a notamment consisté à analyser les différences entre
9
les fréquences cumulées des temps de parcours de la distribution de référence et de la distribution
du dispositif évalué. L’objectif est dans ce cas de voir si, statistiquement, on peut considérer que
les distributions sont identiques (avec un intervalle de confiance à définir).
Cette partie de l’évaluation est encore en cours à la date de rédaction de cet article.
Des exemples de distributions sur AE sont disponibles ci-dessous.
Pour les FCD, l’absence de distribution amène à mettre de côté cette partie de l’évaluation.
Figure 3a : Histogramme des temps de parcours individuels le 12/11/2014 de la référence et de
Karrus, et fréquence cumulée des temps de parcours
Figure 3b : Histogramme des temps de parcours individuels le 24/09/2014 de la référence et de
Neavia, et fréquence cumulée des temps de parcours
10
3.5. Taux de détection et taux d’appariement
Le taux de détection est un indicateur permettant de connaître le nombre d’identifiants uniques
reconnus par les dispositifs (notamment Bluetooth et magnétomètres) rapportés au nombre de
véhicules identifiés par la référence LAPI ou par rapport au débit SIREDO. Sauf information
contraire, les valeurs données dans le tableau 6 pour le taux de détection correspondent aux
moyennes obtenues sur chacun des 5 points d’identification.
Le taux d’appariement, calculé sur la section étanche entre les points B et C, permet de connaître
le nombre d’identifiants qui ont été reconnus à la fois au point B et au point C et qui ont été
appariés.
Taux de détection
(par rapport LAPI)
Dispositif
Bluetooth / Wifi
Taux de détection
(par rapport
SIREDO)
Taux d’appariement
(section étanche)
BLIP (sur AB)
(1)
73 %
(2)
172 %
(1)
19 %
(2)
28 %
(1)
28 %
(2)
35 %
Karrus
(1)
53 %
(2)
70 %
(1)
50 %
(2)
74 %
(1)
50 %
(2)
57 %
Neavia
(1)
38 %
(2)
64 %
(1)
37 %
(2)
56 %
(1)
49 %
(2)
53 %
Sterela
(1)
52 %
(2)
66 %
(1)
55 %
(2)
62 %
(1)
25 %
(2)
32 %
Magnétomètre
Sensys
Tableau 6 : Taux de détection et taux d’appariement pour chaque dispositif Bluetooth et
magnétomètres
Pour Autoroutes Trafic, les tailles d’échantillon ayant été communiquées, il est possible de calculer
le rapport entre la taille de l’échantillon fourni et le nombre d’appariements obtenus à l’aide du
LAPI en fonction de la longueur de la section. Ces résultats sont présentés dans le tableau 7 :
Section
AB
AC
AD
AE
Taille échantillon FCD / LAPI
21 %
24 %
46 %
101 %
Tableau 7 : Rapport entre la taille d’échantillon fournie et le nombre d’appariement LAPI par
section
Ce tableau 7 montre que plus la section est longue, plus les données FCD sont nombreuses en
proportion par rapport aux appariements par les données LAPI. En fait, dans ce cas, plus la
section est longue, et plus le nombre d’échangeurs est important, moins de véhicules sont
appariés par les LAPI.
4. Conclusions et remerciements
Cette expérimentation apporte des éléments d’évaluation attendus par les gestionnaires de
réseaux routiers souhaitant fournir une information de type temps de parcours à leurs usagers :
disponibilité des différents dispositifs, précision métrologique et utilité pour la fourniture d’un TPRE,
similitude des distributions de temps de parcours fournis avec celle de la réalité, et taux de
détection par rapport au trafic et taux d’appariement des dispositifs.
Ces résultats montrent donc l’intérêt qu’ont ces différents dispositifs aussi bien du point de vue
métrologique que d’un point de vue du service offert à l’usager.
11
A la date de rédaction de cet article, quelques résultats ne sont pas encore disponibles, mais ils le
seront prochainement dans les rapports d’évaluation par industriel (cf. [6]). Ces rapports, après
validation par la DIR Centre-Est et échanges avec les industriels seront rendus publics. De plus,
une évaluation complémentaire sur les boucles équipant le réseau devrait pouvoir venir compléter
cette analyse déjà fort riche.
Enfin, les auteurs de l’étude tiennent également à remercier l’ensemble des industriels qui ont
participé à l’expérimentation, ainsi que leur patience par rapport au retard pris par celle-ci, en
grande partie liée aux interactions rencontrées par les systèmes Bluetooth entre eux et à la
nécessité de trouver une solution pour disposer d’une évaluation la plus fiable possible.
5. Bibliographie
[1] Comparing multiple travel time data collection technologies : a state route 522 case study,
Bahar Namaki Araghi et al, 22nd ITS World Congress, Bordeaux, 5-9 october 2015
[2] Évaluation de capteurs de recueil de données trafic innovants : dispositifs et services de calcul
de temps de parcours en temps réel – Plan d’expérimentation, Cerema Direction territoriale Est,
2014.
[3] Évaluations simultanées de différentes technologies innovantes de recueil de données trafic
pour le calcul de temps de parcours en temps réel, Eric Purson, Philippe Bonanaud, Bruno Levilly,
Eric Klein et Alexis Bacelar, Congrès ATEC ITS France 2015 – Les Rencontres de la Mobilité
Intelligente, Montrouge, janvier 2015.
[4] Glossaire des temps de parcours : définitions, Rapport d’études, Cerema - Ifsttar, en cours de
parution (2016).
[5] Guide méthodologique pour l’évaluation des temps de parcours, Christine Buisson, Ifsttar,
Opération de recherche SERRES, document en cours de finalisation.
[6] Rapports industriels : BLIP Systems ; Karrus ; Neavia ; Sterela ; Sensys Networks ; Autoroutes
Trafic ; INRIX ; Tomtom, Cerema, documents en cours de finalisation, 2016
12
Auteurs de l’étude :
Sylvain Belloche
Cerema / Direction technique Territoires et Ville
Chargé d’études Systèmes de Transport Intelligents et Ville intelligente (2015-...) :
Pilotage technique de l’évaluation de l’expérimentation Rocade Est de Lyon
Animation de communautés métiers sur les temps de parcours
Animation d’une opération de recherche sur les interactions entre usagers et gestion
dynamique et multimodale du trafic
•
•
•
Eric Purson
2010-2014 : Chargé d’études en régulation du trafic (Cerema/Direction territoriale CentreEst) - Membre du Pôle de Compétences et d’Innovation « Régulation dynamique des
réseaux de transport »
2004-2010 : Chargé d’études en exploitation de la route (CETE de l’Ouest)
2004 : Diplôme d’Ingénieur des Travaux Publics de l’État
Master Génie Civil « Temps de parcours multimodaux » (Université Lyon 1 - Ifsttar)
Chef de projet Métrologie du trafic depuis 2012
Ingénieur ENSEA
16 ans d’expérience dans le domaine de l’armement au sein du Ministère de la Défense
Éric Klein
Chef du pôle métrologie du trafic, Expert national transport, sécurité et mobilité durable
Diplômé d’un Mastère européen Automatique, Traitement et Transmission de
l’information et d’une Licence-Maîtrise Electronique, Electrotechnique et
Automatique option Microprocesseurs hautes performances.
Réalise et Dirige des études et recherches depuis 15 ans dans les domaines des
équipements de la route, de l’ingénierie et de la métrologie du trafic.
Spécialiste en déploiement et maintenance d’équipements de gestion de la route, de
systèmes experts et de réseaux de télécommunication.
« Expert national transport, sécurité et mobilité durable » reconnu en 2013.
Expérience complémentaire de 3 ans dans le secteur privé en informatique industrielle et en
gestion à des postes de chef de projets puis de chef de service recherche et
développements.
Catherine Barthe
Cerema / Direction territoriale Sud-Ouest – ESAD-ZELT
Adjointe au chef du Pôle de compétences et d’Innovation PCI ESAD « évaluation
des systèmes d’aide aux déplacements ».
Spécialiste depuis 1999 dans l’évaluation des systèmes
Membre du groupe de travail Capteurs et du groupe de travail Temps de parcours,
Ingénieur divisionnaire des TPE
Thomas Courbon
Cerema / Direction territoriale Méditerranée
Adjoint au chef du Service Accidentologie Connaissance des Trafics et Exploitation
• Depuis 2012 : Pilotage et encadrement de chargés d'affaires en charge d'études sur les
•
•
Gilbert Nicolle
systèmes de connaissances des trafics (évaluations de nouveaux capteurs, suivi du
développement de système d'information trafic, expertise et assistance dans le domaine du
recueil de données de trafic...)
2009 – 2012 : Laboratoire Ingénierie Circulation Transport (LICIT, unité de recherche mixte
ENTPE/IFSTTAR) : Travail sur l'apport des diagrammes fondamentaux de zones pour la
caractérisation et la simulation du trafic à grande échelle.
2009 : Diplôme d’Ingénieur des Travaux Publics de l’État Master MEGA spécialité Génie Civil
Direction Interdépartementale des Routes Centre-Est (DIR CE)
Chef du Pôle Équipement et Système
13

Évaluation simultanée de technologies innovantes de recueil pour

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