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Revue 170 - Des systèmes de Transport Intelligents pour l'énergie et l'environnement

Articles Revue TELECOM

-

15/10/2013


Des Systèmes de

Transport Intelligents pour

l’énergie et l’environnement

 


par Jean-François Janin dans  la revue TELECOM n° 170


On a commencé à utiliser le numérique il y a plus de 20 ans pour rendre les transports plus sûrs et plus efficaces. ce sont aujourd’hui les usages qu’il faut faire évoluer pour une mobilité intelligente dans des villes durables.

 

Brève histoire des Systèmes de Transport Intelligents (STI)

Le secteur des transport a utilisé les « nouvelles » technologies dès les années 70 : conseils aux usagers de la route  (Bison Futé, 1976), métro automatique (VAL de Lille, 1983). Les systèmes présentés au premier congrès mondial "Transports intelligents" (Paris, 1994) étaient destinés à l'exploitation des transports : panneaux à message variable, suivi satellitaire des bus pour régulariser les intervalles entre eux, billettique, télépéage, suivi des flottes de transport de marchandises.

Dans les années 2000, les STI ont porté des politiques publiques : radars à partir de 2003 sur les routes françaises, chronotachygraphe électronique pour le contrôle européen des temps de conduite et de repos (camions et autocars) à partir de 2006.

Dans les années récentes, le smart- phone s’impose comme un outil de la mobilité. Information des usagers et billettique sont en train d’intégrer les objets intelligents, tandis qu’apparaissent de nouveaux modes de transport : vélos en libre-service, autopartage et covoiturage.

En 2013, les transports sont face à des contraintes d'environnement, d'énergie et de financement considérables, mais les STI ont encore des ressources insoupçonnées...

 

Les systèmes et les métiers

Les responsabilités des transporteurs, de leurs clients, des gestionnaires des infrastructures qu’ils empruntent... sont régies depuis des siècles par des réglementations dont les principes évoluent peu. Le schéma ci dessous donne une vue générale de ces métiers, qui sont autant de domaines d’action pour les STI.

Les aides à la conduite 

Dans le trio Conducteur-Véhicule-Infrastructure , beaucoup de missions du conducteur consistent  à répercuter à la voiture des prescriptions données par l'infrastructure. Les "systèmes coopératifs"1 ouvrent la perspective d’une relation directe Véhicule-Infrastructure (par exemple la vitesse maximum à l’endroit où l'on se trouve). Il s'agit d'un nouveau système de communication radio, auquel seront reliés des balises au sol et des boîtiers embarqués. Ces boîtiers pourraient avoir accès à des données circulant sur le réseau qui relie les capteurs et les processeurs du véhicule (bus CAN) et communiquer avec d'autres équipements embarqués (en particulier positionnement satellitaire).  Sous le contrôle des applications qui seront chargées dans ce système, des messages circuleront entre véhicules et infrastructures, voire entre véhicules qui se rencontrent.

L’industrie automobile, ses fournisseurs et des gestionnaires d’infrastructures, réfléchissent aux applications qui pourraient occuper ce nouveau canal appelé 5G. Des tests sont déjà faits pour protéger le personnel travaillant sur la route et alerter les conducteurs sur les événements inopinés et dangereux. On verra que de nombreux problèmes actuels pourraient aussi bénéficier de ces applications.

Le développement des aides à la conduite fait penser au « véhicule sans conducteur », qui est encore un thème de recherche. Il y aurait beaucoup d’avantages à guider des véhicules en toute sécurité, au moins certains d’entre eux (pas trop chers...), sur certaines infrastructures et à certaines heures (pas trop d’équipements et une surveillance pas trop complexe... ) Il y a en France des équipes actives qui préparent les « parkings automatisés », « véhicules en peloton » et « ascenseurs horizontaux » de demain.2

 

Les systèmes de paiement


Il n’est pas agréable de payer mais c’est moins désagréable si le système marche et que les procédures sont simples et rapides.

Pour le télépéage poids lourds, la nouvelle « Écotaxe » française peut, conformément à la Directive européenne, être payée avec des matériels différents, dont certains permettent de payer aussi d’autres systèmes de péage poids lourds en Europe. Pour la billettique, nous avons une cinquantaine de cartes. L’objectif de l’Agence française pour l’information multimodale et la billettique (AFIMB) est de compléter ces systèmes pour acheter, valider et présenter au contrôle des « billets dématérialisés » avec un téléphone mobile.

Le stationnement utilise encore peu les STI. Guider l’automobiliste vers une place de stationnement disponible à proximité de sa destination (avec paiement par téléphone mobile) serait un service apprécié, qui éviterait beaucoup de temps et d’énergie gaspillés à chercher des places.3


Contrôles réglementaires


La sécurité routière a bénéficié d’un changement significatif des comportements du fait du déploiement du contrôle par radars. La connaissance de la limite de vitesse directement dans la voiture permettrait certainement encore de réduire le nombre et la gravité des accidents.

Il faudra progresser sur la détection des surcharges de poids lourds (dispositifs embarqués) car un véhicule mal chargé ou trop chargé est instable dans les virages. Il dégrade les routes, ce qui est inacceptable par les budgets d’entretien routier et entraîne des travaux, dont les émissions et les consommations d’énergie pourraient être évités.
 

Transport de marchandises

La dématérialisation et la sécurisation des procédures commerciales et administratives sont des enjeux pour la productivité des entreprises, auxquelles on demande de plus en plus d’intégrer les standards de leurs clients et de faire de la traçabilité et des économies d’énergie.

La distribution des marchandises en ville (dernier kilomètre) crée des flux de circulation importants, à la fois pour l’approvisionnement des ménages, des magasins et des entreprises. L’organisation de ces flux (dimensions des véhicules, horaires, plateformes et emplacements réservés...) est nécessaire et complémentaire des mesures de gestion du trafic en milieu urbain.
 

Gestion du trafic

Les routes françaises à fort trafic sont équipées de capteurs4 qui fournissent le débit des véhicules, leur vitesse et leur répartition par type. Ces données servent à calculer les temps de parcours et les prévisions de niveaux de trafic. En milieu urbain la gestion des feux rouges utilise des capteurs au sol, mais aussi des caméras.
La gestion dynamique du trafic a pour but d’optimiser l’usage des capacités disponibles, par exemple :

  • régulation des accès aux voies rapides pour maintenir leur fluidité
  • abaissement de la vitesse limite pendant les périodes très chargées pour garantir l’écoulement
  • inversion du sens de circulation sur certaines voies pendant les pointes du matin et du soir, interdiction de dépassement pour les poids lourds.

Des systèmes coopératifs pourront apporter des fonctions nouvelles, notamment en milieu urbain, pour régulariser la vitesse et réduire la congestion, ce qui est favorable pour les consommations d’ énergie et la pollution.
 

Les services d’urgence

Les systèmes d’appels d’urgence automobile fonctionnent en France depuis dix ans, avec des plateformes d’assistance qui reçoivent les appels, en identifient l’objet et préviennent les services d’urgence et les dépanneurs. L’information du gestionnaire d’infrastructure pourrait être améliorée, notamment pour prévenir les sur-accidents.

 

Les transports publics


Les transports publics de voyageurs ont amélioré considérablement leur offre, tant en quantité qu’en qualité. La progression de la fréquentation est limitée par la capacité en période de pointe. Pour mieux utiliser les capacités disponibles, il faudra à l’avenir encourager la flexibilité des horaires et le covoiturage.


L’information multimodale

En complément des informations diffusées par chaque transporteur à ses clients, les autorités organisatrices ont créé des sites Internet et des centrales d’information multimodales, en fait souvent limités à l’usage des transports publics. Il faut aujourd’hui aller plus loin pour que l’usager ait effectivement le choix le plus vaste possible. Il s’agit aussi d’encourager l’innovation, même si elle ne concerne au départ qu’une clientèle très réduite.

La plupart des personnes n’utilisent que le mode de transport qu’elles connaissent, même lorsqu’en cas de perturbation il existe des alternatives, par manque d’information et de confiance. Augmenter la capacité de s’informer et de choisir d’une partie des usagers, c’est permettre une meilleure réponse à la demande pendant les périodes les plus chargées.

Le calculateur d’itinéraire multimodal auquel travaille l’AFIMB devrait contribuer à réduire l’énergie consommée par les transports.

Les infrastructures

Le domaine public n’est pas composé seulement de chaussées et de parkings pour les véhicules. Il comporte aussi des trottoirs pour les piétons, des aires de service avec des commerces, des pôles multimodaux pour les personnes et des plate-formes multimodales pour les marchandises, avec une imbrication des intérêts publics et privés. Pour la bonne gestion de cet ensemble, la maîtrise de l’eau, de l’énergie et de la pollution, les STI ont un rôle très important à jouer dans ce qu’on appelle la Route de 5ème génération5.


Emissions, énergie, qualité de l’air

La part due aux transports dans les émissions de gaz à effet de serre est en augmentation. Ce secteur est en retard pour orienter ses très nombreux acteurs vers les mesures les plus efficaces et les moins coûteuses. Pour sensibiliser largement aux problèmes du climat, la France a décidé d’obliger les transporteurs à informer leurs clients sur les quantités de CO2 émises par les prestations faites pour eux.

Les moteurs émettent plus ou moins de particules et d’aérosols nocifs pour la santé selon les conditions de circulation et les habitudes des conducteurs. L’écoconduite et la gestion du trafic sont les deux premiers leviers pour réduire les émissions. Les STI peuvent fournir des prévisions de congestion pour aider le conducteur à choisir son itinéraire et l’heure à laquelle il circule. Ils peuvent aussi aider la ville à suivre précisément les consommations des véhicules qui circulent sur son réseau. Pour aller plus loin, les STI permettent d’identifier les véhicules les moins polluants (et éventuellement ceux qui participent à la promotion du covoiturage) en vue de limiter (et de faire payer ?) l’accès à certaines zones à certains moments.



Gouvernance des systèmes

Dans les premières générations de STI, chaque système avait son maître d’ouvrage qui en assurait la conception, le financement, l’exploitation et la surveillance. Dans un réseau de systèmes interopérables, chacun des acteurs n’a prise que sur une partie de l’ensemble. Les fonctions à assurer pour créer une interopérabilité, la surveiller et en éliminer les composants douteux sont encore à formaliser.


Conclusion

La technologie seule ne peut pas modifier les comportements. La commodité des nouvelles technologies est un facteur favorable, mais la complexité risque de susciter des inquiétudes et des malentendus, voire des erreurs. Il faudra faire appel aux sciences humaines pour sensibiliser les acteurs de la mobilité à la transition écologique et énergétique.

Par exemple, les réseaux sociaux peuvent être d’une grande utilité pour constituer des communautés à l’intérieur desquelles les bonnes pratiques se diffusent. Mais comment éviter que les moins bonnes ne se répandent aussi ? Nous avons besoin d’une structure de formation pour faciliter l’appropriation des nouveaux concepts, des nouvelles technologies et des nouveaux métiers. Le projet d’un « campus pour la mobilité intelligente » est à l’étude.




Glossaire

AFIMB : agence française pour l’information multimodale et la billettique, service de l’état à compétence nationale (dépend de MEDDE/DGiTM)
CAN : Controller area network (iSo 11898) nom du réseau série multiplexé utilisé par les capteurs et les processeurs des véhicules automobile, auquel se connectent les outils de test des garagistes 
STI : Système de transport intelligent (Directive européenne 2010-40 CE)
VAL : Véhicule automatique léger, mais aussi Villeneuve d’ascq-lille, nom du premier système de métro sans conducteur, inauguré en 1983 
5G : Désigne le réseau de communication dédié aux échanges véhicule-infrastructure (V2i) et véhicule-véhicule (V2V) (iEEE 802.11p, fréquences pour l’Europe 5,895-5,905 Ghz)

 

1/ Présentations techniques sur le site : http://www.predim.org/spip.php?article4501
2/ Institut IEED VEDECOM 
http://media.enseignementsup-recherche.gouv.fr/file/Fiches_IEED_2/04/6/VeDeCoM_210046.pdf
3/ Cotte: Stationnement, nouveaux usages, nouvelles formes ; Revue TEC 218-Juin 2013
4/Boucles d’induction (système SIREDO) ,
http://www.transport-intelligent.net/produits-services/article/siredo
5/Revue TEC 217-Mars 2013: Nicolas Hautière Route de 5ème génération




L'auteur


IGPEF (74) et Sciences-Po Paris, Jean-François JANIN a travaillé aux Ministères de l’Environnement et de l’Industrie à Paris et Clermont-Ferrand avant de diriger la Chambre de Commerce et d’Industrie de Lille (1986-1997). A l’administration centrale du Ministère des transports, il dirige la Mission transports intelligents depuis 2002. Il représente le MEDDE à l’ATEC-ITSFrance et à ERTICO (ITS-Europe).

 





 



 

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