ORSI MESSIGEO - AXE 4 - Indicateurs et paramètres pour la simulation des systèmes coopératifs pour la gestion du trafic

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ORSI MESSIGEO - AXE 4 - Indicateurs et paramètres pour la simulation des systèmes coopératifs pour la gestion du trafic
ORSI MESSIGEO – AXE 4
Indicateurs et paramètres pour la
simulation des systèmes coopératifs
pour la gestion du trafic
Guilhem Autret
Cerema SO/DTISPV/Titane
                                                       Atelier 9 - 27 juin 2018

        Cerema - Journées Transports & Déplacements du RST 2018
ORSI MESSIGEO - AXE 4 - Indicateurs et paramètres pour la simulation des systèmes coopératifs pour la gestion du trafic
Plan
• Contexte
• Rappel sur le wifi ITS-G5
• Description des fonctionnelle des fichiers logs
• Indicateurs
• Description fonctionnelle de l’analyse des
  données
• Questions et perspectives

                  JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
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Contexte
•   Analyse d’un système C-ITS
•   Scalabilité
•   Système normatif en train d’être mis en place
•   Axe 4 : Préparation des données et calcul
    d’indicateurs pour permettre d’améliorer la
    calibration des modèles de simulation dynamique
    pouvant tenir compte des informations transmises
    avec des systèmes ITS coopératifs.

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Rappel sur le wifi ITS-G5
• Wifi ITS-G5 802.11p est un complément approuvé
  de la norme IEEE 802.11 (WIFI) dédié aux
  communications sans fil pour les Systèmes de
  Transport Intelligents (ITS).
• Communication Infrastructure to Véhicule (I2V)
• Communication Véhicule to Infrastructure (V2I)
• Communication Véhicule to Véhicule (V2V)
• Messages standardisés

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Co-operative Awarness Message (CAM)
• Véhicule émet entre 1
  et 10 Hz son état :
   – Son identifiant
   – Sa position
   – Sa vitesse
   – Son type
   – Autres paramètres :
      Éclairage,
      Gyrophare, Sirène
      etc.

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Decentralized Environmental
    Notification Message (DENM)
• Message d’information sur l’environnement
• En cas d’événement, le message décrit cet
  événement : Accident, Chantier, Route glissante, ...

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Architecture fonctionnelle générale
• Éléments
  nécessaires au
  fonctionnement
  d’une Unité
  Embarquée
  Véhicule
  (UEV=OBU)

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Types de fichiers logs
       User On Board Unit(UEVu)                     Road operator On Board Unit (UEVg)                    RSU (UBR)
TLOG-UEVu-CAM émis                        TLOG-UEVg-CAM émis                                  Tlog UBR-CAM reçus
Tlog UEVu-CAM reçus                       Tlog UEVg-CAM reçus                                 Tlog-UBR-CAM-I
Tlog-UEVu-DENM reçus                      Tlog-UEVg-DENM reçus                                Tlog-UBR-DENM reçus
Tlog-UEVu-DENM émis                       Tlog-UEVg-DENM émis                                 Tlog-UBR-DENM émis
Tlog-UEVu-Sollicitation conducteur à la   Tlog-UEVg-Sollicitation conducteur à la réception   Tlog- UBR-réception d'un message
réception                                                                                     DATEX2
Tlog-UEVu-Sollicitation conducteur à      Tlog-UEVg-Sollicitation conducteur à l'émission     Tlog- UBR-émission message
l'émission                                                                                    DATEX2
TLog-UEVg-contexte cartographique-        Tlog-UEVg-contexte environnement climatique         Tlog- UBR- Etat de fonctionnement
DENM reçu                                                                                     général
Tlog-UEVu-contexte environnement          TLog-UEVg-contexte cartographique-DENM reçu         Tlog- UBR- Etat de fonctionnement
climatique                                                                                    des modules
Tlog-UEVu-CAM-I                           Tlog-UEVg-CAM-I                                     Tlog UBR-Configuration
Tlog-UEVu-Données véhicule                Tlog- UEVg- Changements d'état
                                          Tlog- UEVg- Etat de fonctionnement général
                                          Tlog- UEVg- Etat de fonctionnement des modules
                                          Tlog-UEVg-Données véhicule
                                          Tlog_Config UEVG
                                          Tlog- UEVg-réception d'un message DATEX2
                                          Tlog- UEVg-émission message DATEX2
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Différentes
                                      distances

                                  Possibilité d’indiquer
                                  plusieurs types de
                                  distances associées
                                  au message à
                                  transmettre

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Temps de latence
• Analyse uniquement des messages sur le Wifi ITS-G5
  802.11p
• Non prise en compte des communications cellulaires
• Latence des transmissions mesurées inférieure à 500 ms
• La latence complète jusqu’à l’affichage ne pourra être
  mesurée de manière réaliste seulement quand les micro-
  logiciels des systèmes déployés seront en versions
  définitives.

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Porté wifi ITS-G5
• Portée des UBR :
  – Limitée d’un point de vue technologie à 3 km pour les UBR actuelles
  – Mesures réalisées avec les prototypes à 1.7 km en conditions favorables
• Portée des UEV :
  – Plus réduite que pour les UBR avec les UEV actuelles
  – Mesures réalisées avec les prototypes à 900 m en conditions favorables
• Essais réalisés en conditions favorable, mais sans rebond wifi
  ITS+G5 (désactivation des fonctions MESH ou seulement deux
  stations ITS actives)
• Prérequis : Qualité des données dont positionnement GNSS

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logType
                Ex de log : T.log UEV DENM reçu
                         3   header.protocolVersion                                                   1              1              1
logVersion               2   header.messageID                                                         1              1              1
versionNumber   322E362E30   header.stationID                                                         53             53             53
projectID                1   egoStationID                                                    2449473977     2449473977      2449473977
                             actionID.originatingStationID                                            53             53             53
                             actionID.sequenceNumber                                                  15             15             15
                             detectionTime                                                  395311722121   395311722121   395311722121
                             referenceTime                                                  395311722122   395311722122   395311722122
                             termination
                             eventPosition.latitude                                           488359429      488359429       488359429
                             eventPosition.longitude                                            25393786       25393786       25393786
                             eventPosition.positionConfidenceEllipse.semiMajorConfidence           4095           4095            4095
                             eventPosition.positionConfidenceEllipse.semiMinorConfidence           4095           4095            4095
                             eventPosition.positionConfidenceEllipse.semiMajorOrientation          3601           3601            3601
                             eventPosition.altitude.altitudeValue                                     0              0              0
                             eventPosition.altitude.altitudeConfidence                                0              0              0
                             relevanceDistance                                                        3              3              3
                             relevanceTrafficDirection                                                0              0              0
                             validityDuration                                                     56816          56816           56816
                             timestampDENMTrad                                              395313423799   395313425087   395313425087
                             stationType                                                              15             15             15
                             informationQuality          JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018          7              7              7
                             eventType.causeCode                                                      12             12             12   12
Messages CAM reçus
• Trace véhicule enregistré à partir d’UBR

                     JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                           13
Messages DENM reçus
• N12 Versailles-Satory

                                                          Travaux

                                      Affichage
                                      IHM sens 2                    Affichage
                                                                    IHM sens 1
           IFSTTAR piste
           de Satory

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                                                                            14
Messages DENM reçus
• Tests avec Emission
  d’un message
  DENM d’alerte
  présence personne
  humaine pouvant
  traverser

• Bordeaux Lac (33)

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                                                       15
Temps de latence (V2I)
• Calcul des latences Véhicules to Infrastructure à
  partir de logs d’Unités Bords de Route

        Latence moyenne (ms)                 Latence min (ms)
                263                                   90

                      JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                                16
Portée (V2I)
• Calcul des portées Véhicules to Infrastructure à
  partir de logs d’Unités Bords de Route

             Portée moyenne (m)           Portée max (m)
                    410                          930

                    JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                           17
UBR 1 échangeur 19

                                    Masquage du à des
                                    obstacles sur cette zone
                                •   végétation,
                                •   ouvrages d'art,
                                •   Bâtiments,
                                •   véhicules de gros gabarit...

    JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                                   18
UBR 2 échangeur 19
                                            Choix du site
                                            d’installation des
                                            UBR
                                            Objectifs de
                                            couverture :
                                          • Réception
                                            d’informations
                                            issus des véhicules
                                          • Envoi
                                            d’informations aux
                                            véhicules

    JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                             19
Exemple de
                                    cas d’usages

COTITA - Jean-Philippe Méchin

     JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018 14/10/2013   20
                                                           20
Paramètres
• Types d’antennes
    – Omnidirectionnelles
    – Directionnelles
•   Nombre d’antennes
•   Hauteur de l’antenne
•   Atténuation dans les câbles
•   Sensibilité des récepteur...

                     JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                           21
Bilan et perspectives (1/3)
• Analyse des données UBR pour estimer la portée
  et la latence (V2I)
• Réseaux maillés (mesh)
  – augmentation de la portée d’échanges des messages
• Données complémentaires seraient à collecter pour
  généraliser avec un nombre de données plus
  conséquent.

                  JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
                                                        22
Bilan et perspectives (2/3)
• Portée :
  – Anticipation
  – Couverture dynamique du réseau d’échange
    d’informations
• Latence :
  – Réactivité
  – Fraîcheur de l’information -> la qualité de l’information
  – Disponibilité (Sécurité)

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                                                                23
Bilan et perspectives (3/3)
  Amélioration de la calibration des modèles de
  simulation (dont SymuVia, SUMO, …) afin de
  permettre de simuler :
• des taux d’équipements de véhicule important,
• des situations pouvant être dangereuses lors de tests
  réels,
• des scénarios de décisions partagés (ex : insertion de
  véhicules connecté, intersections...)

                    JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
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Questions et
perspectives

       JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
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Annexe : Variables contextuelles
Description FR           Description English      Code           Value
Type de journée          Day Type                 day_type       "working_day or "day_off" (included holidays)
Période de fort trafic   Day Time                 day_time       "peak";"off-peak"
Temps de nuit ou         Night time               night_time     "true"=night ; "false"=day
obscurité
Catégorie de vitesse     Vehicle Speed category   vehicle_Spe    "50-70";"70-90";"90-110";"110-130" - To update after
véhicule                                          ed_category    piloting.
Météo                    Weather                  weather        "normal";"adverse_conditions" ; …
Rôle du véhicule         Vehicle role             vehicle_role   VehicleRole :{default(0), publicTransport(1),
                                                                 roadWork(4),roadOperator(11)}
Type de route            Road type                road_type      RoadType :{ urban-
                                                                 NoStructuralSeparationToOppositeLanes(0), urban-
                                                                 WithStructuralSeparationToOppositeLanes(1),
                                                                 nonUrban-NoStructuralSeparationToOppositeLanes(2),
                                                                 nonUrban-
                                                                 WithStructuralSeparationToOppositeLanes(3)}

                                         JTD Nantes - Atelier 9 - 28-06-2018
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