Profil vitesse IFSTTAR

Analyse des profils individuels de vitesse
sur un boulevard périphérique :
quels liens avec des mesures plus classiques ?
Christine Buisson
LICIT (Ifsttar-Cosys / ENTPE)
Journée COTITA : Nouveaux recueils de mobilité et usages
Bron, le 30 mars 2017
Quelles sont les variables intéressantes pour
les questions à traiter ?
Optimisation du fonctionnement • Temps de parcours (total, moyen, pour un parcours,
d’une infrastructure
des 10 % des véhicules les plus pénalisés, …)
Sécurité routière
Pollution atmosphérique
et sonore
Emploi de nouveaux véhicules :
connectés et/ou autonomes
• Distances des parcours + débits (nombre d’accidents)
• Vitesses et différences de vitesses entre deux véhicules
(gravité)
• Kilomètres parcourus
• Vitesses
• Accélérations
• Délégation de conduite conditionnelle : quelles fréquences
de ces conditions ?
• Modification du comportement (eco-conduite/ veh. élec. …)
quels impacts sur la demande, la congestion,
la sécurité routière, la pollution ?
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Définition et mesure des variables
• Distance parcourue (variable additive) =
• Temps de parcours (variable additive) =
− é − é
é
é
• Vitesse de parcours =
• Vitesse mesurée en un point
• Différences de vitesses de deux véhicules
• Vitesses successives d’un véhicule au cours de son parcours
(et accélérations associées)
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Accélérations au
cours du temps
Données MOCoPo :
Position le long de la voie au cours du temps
Recueil de film par hélicoptère
puis traitement d’image pour
identifier les positions (X,Y,T) successives
de tous les véhicules de l’image.
Données très précises, très complètes,
mais très rares (et assez coûteuses).
voir : mocopo.ifsttar.fr.
Vitesses au cours du temps
Ici les informations concernent
le véhicule n°324.
Légende :
Données d’origine
Valeurs après filtrage
Accélérations au cours du temps
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Quelle vitesse ?
1- Vitesse instantanée
p.ex. mesurée par un GPS
toutes les 10 secondes
(ici 20 s)
39 km/h
23 km/h
12 km/h
0 km/h
17 km/h
0 km/h
Accélérations au cours du temps
5
Quelle vitesse ?
2- Vitesse de parcours
Distance
= 150 m
Temps de parcours = 82 secondes
p.ex. mesurée par un capteur
BlueTooth
Vitesse de parcours = 1,8 m/s
= 7 km/h
Accélérations au cours du temps
6
Vitesse de parcours = 3,1 m/s
= 11 km/h
Distance
= 150 m
Temps de parcours = 82 secondes
Distance = 300 m
Temps de parcours = 98 secondes
Quelle vitesse ?
2- Vitesse de parcours
Vitesse de parcours = 1,8 m/s
= 7 km/h
Notons au passage que :
La vitesse de parcours de la
seconde partie est de 33 km/h.
La vitesse moyenne sur le
parcours n’est pas la moyenne
arithmétique des vitesses sur
les deux parties.
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Quelle vitesse ?
3- Vitesse mesurée
en un point fixe
p.ex. par une boucle
électromagnétique
• Grande dépendance à la
position
• En général c’est une vitesse
moyenne (harmonique) des
N véhicules passés pendant
n minutes qui est
enregistrée.
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Synthèse sur les différentes mesures de vitesses
Variable
Capteur
Avantages
Inconvénients
• Certains véhicules seulement
• Problèmes de protection de la
vie privée
Vitesse
instantanée
GPS
• Donne une information
en tous les points du
trajet
Vitesse de
parcours
Bluetooth
ou lecture
de plaques
• Libre choix des points
de mesure
• Temps de parcours :
intégration des infos
• 10 % des véhicules (BT)
• Coût si lecture de plaque
• Mesure tous les
véhicules
• Précis si bonne densité de
capteurs
• Maintenance
Vitesse
mesurée à
Boucle
un point fixe
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Quelle accélération ?
Surtout ne jamais utiliser
les données brutes,
toujours utiliser la
dérivée d’une vitesse,
elle-même calculée par
un filtrage de la mesure
de la position.
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Objectifs de l’expérimentation de mai 2016
Quantifier l’utilisabilité
d’une délégation de
conduite à basse vitesse
sur un réseau où les
véhicules ont peu
d’interactions avec des
usagers non motorisés
10
Objectifs de l’expérimentation de mai 2016
Quantifier l’utilisabilité
d’une délégation de
conduite à basse vitesse
sur un réseau où les
véhicules ont peu
d’interactions avec des
usagers non motorisés
Un périphérique
10
Objectifs de l’expérimentation de mai 2016
Quantifier l’utilisabilité
d’une délégation de
conduite à basse vitesse
Un réseau saturé
sur un réseau où les
véhicules ont peu
d’interactions avec des
usagers non motorisés
Un périphérique
10
Objectifs de l’expérimentation de mai 2016
Quantifier l’utilisabilité
Suffisamment de trajets par HP
pour (tenter d’)être représentatif
d’une délégation de
conduite à basse vitesse
Un réseau saturé
sur un réseau où les
véhicules ont peu
d’interactions avec des
usagers non motorisés
Un périphérique
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Définition de l’expérimentation :
périodes, réseau, appareillage
• Combiner les 3 méthodes de recueil de vitesses : GPS + BT + Boucles
• Pour les GPS (en réalité capteurs plus complets) :
des véhicules conduits par des chauffeurs professionnels pendant
quatre jours d’expérimentation avec deux périodes de pointe de
deux heures par jour : 16 heures de collecte de données GPS
• Cinq véhicules avec un trajet d’environ 15 minutes aller-retour à vide.
• Trajets de retournement courts et présence de boucles
électromagnétiques
• On espérait donc au plus :
4 trajets /heure x 16 heures x 5 véhicules x 2 sens = 640 parcours
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Réseau et
périodes choisis :
• Plusieurs autoroutes
urbaines autour de Lyon
• Choix du périphérique :
• Plus de congestion
• Plus accessible
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Recueil mis en œuvre
sur le périphérique
Exemple de trace GPS
• Capteurs :
• 3 groupes de boucles électromagnétiques
• 5 capteurs GPS à bord de 5 véhicules
• 3 capteurs Bluetooth
• Périodes :
• De 7h30 à 9h30 et de 16h30 à 18h30
• Lundi, mardi, jeudi, vendredi du 23 au 27 mai
2016
• Grève des raffineries + fin mai :
-> moins de congestion que prévu
• Zone couverte : de la route de Genas au sud
à la porte de la Doua au nord.
• Soit 3,5 km dans chaque sens
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Exemple données boucles sens Sud Nord 4 jours
Vitesses
Débits
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Exemple des données
BlueTooth
Vendredi 27 mai 2016
Données Nord sud
Données Sud Nord
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Données Bluetooth recueillies sur 3 jours
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Données GPS :
• Une qualité de localisation médiocre
pour une des deux familles de capteurs
(exemple ci-contre : données brutes
sur une section rectiligne)
• Deux phases de traitement :
• Transformation de coordonnées
latitude / longitude
en coordonnées curvilinéaires
• Filtrage du bruit
• 531 trajectoires soit plus de 1850 km
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Distribution des vitesses moyennes
des 531 trajectoires GPS
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Peut-on faire un lien entre la vitesse d’un véhicule
GPS sur une portion et la vitesse mesurée par la
boucle à ce moment-là ?
• On retrouve nos trois
définitions de la vitesse :
• Vitesse instantanée
• Vitesse de parcours du
véhicule équipé de GPS
• Vitesse mesurée par la boucle
(ici vitesse moyenne 6 min.)
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Vitesse moyenne boucle 6 minutes
Réponse : pas vraiment sauf quand ce n’est
pas intéressant …
Boucle de CUSSET sens sud nord
Vitesse de parcours du véhicule équipé de GPS
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Boucle de CROIX LUIZET sens nord sud
Vitesse de parcours du véhicule équipé de GPS
Vitesse moyenne boucle 6 minutes
Vitesse moyenne boucle 6 minutes
Pour d’autres couples boucles / parcours,
c’est pas mieux … mais c’est différent !
Boucle de BONNEVAY sens nord sud
Vitesse de parcours du véhicule équipé de GPS
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Conclusions 1/2
• Il est difficile de relier la vitesse de parcours de la vitesse moyenne
mesurée par la boucle
• En effet les deux grandeurs ont des sens physiques différents :
• Position de la mesure :
• Localement pour la boucle
• Une portion de voie pour la vitesse de parcours
• Agrégation :
• Une moyenne sur plusieurs centaines de véhicules pour la boucle
• Une donnée individuelle pour la vitesse de parcours
• Un résultat général cependant : lorsque la vitesse individuelle de
parcours correspond à un état fluide, la boucle mesure un état fluide.
Conclusions 2/2
• Sur le sujet particulier de la mesure de vitesse,
comme sur d’autres,
il est faut comprendre les mécanismes physiques
de manière détaillée pour pourvoir utiliser
les nouvelles sources de données
• Il y a un enjeu fort à développer une expertise technique
dans les services techniques des villes et de l’Etat pour :
• Comprendre et
• Analyser statistiquement
ces données de manière indépendante des fournisseurs.
Merci pour votre attention jusqu’ici
et pour vos futures questions…
[email protected]