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Nos algorithmes en action : l’analyse de la composition du trafic aux intersections
19/06/2019
Quentin Barenne
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Découvrez une démonstration de nos algorithmes d’analyse de trafic aux intersections et comprenez comment ils peuvent aider à aménager des villes plus durables.
La ville du 20ème siècle s’est organisée autour de la voiture
Les villes s’adaptent, elles sont en mutation permanente. Au cours du 20ème siècle, elles ont ainsi fait une place importante à la voiture qui est devenue le mode de transport privilégié de nombreux citoyens.
Exemple emblématique de ce phénomène, la voie Pompidou (voie expresse sur les quais de Seine) a été inaugurée à Paris en 1967 par le premier ministre éponyme de l’époque qui annonçait alors que « la ville doit s’adapter à la voiture ».
Aujourd’hui, les mobilités évoluent
Depuis une quinzaine d’années, on observe néanmoins un réel tournant avec une volonté des pouvoirs publics de faire diminuer l’usage de la voiture au profit de mobilités plus douces. Ce nouveau paradigme correspond à une prise de conscience des dirigeants et des citoyens de l’enjeu majeur de la qualité de l’air respirée dans les villes et de la promotion des mobilités actives (marche, vélo) pour lutter contre la sédentarité et les risques qui l’accompagnent (ex : risques cardio-vasculaires).
Lyon a ainsi été précurseur avec le lancement de son service de vélos partagés Vélo’v en 2005, Paris ayant suivi en 2007 avec le lancement des Vélib qui a connu jusqu’à 300 000 abonnés en 2016.
Aujourd’hui, les Vélib enregistrent 80 000 locations par jour, chiffre amené à augmenter puisque le nombre de vélos proposés à la location devrait doubler cet été en passant de 10 000 à 20 000.
Selon le dernier « Bilan des Déplacements » publié par la Ville de Paris, l’usage du vélo a ainsi été multiplié par 3 entre 1997 et 2017.
Plus récemment, les trottinettes ont fait leur apparition en ville avec un succès significatif. A Paris, le nombre de trottinettes est ainsi passé de 10 000 à 20 000 en moins d’un an quand le nombre d’opérateurs passait de 3 à 10.
Le paysage des mobilités urbaines est ainsi en pleine mutation, essentiellement au profit des nouvelles mobilités douces.
En parallèle de cela, les acteurs publics et privés ont lancé différentes offres visant à faire baisser l’usage de la voiture individuelle (VTC, véhicules électriques en free floating, etc.)
Le développement des transports en commun s’inscrit dans la même stratégie : nouvelles lignes de tram à Paris, chantiers du Grand Paris Express, prolongement de la ligne E du RER, etc.
Cela requiert une modification des infrastructures
Les villes ont été pensées pour les voitures avec des grandes artères polluées et souvent dangereuses pour les usagers des mobilités douces (vélos, trottinettes, etc). L’existence de rocades, de périphériques, de zones dortoirs ou encore de centres commerciaux isolés mettent en avant le fait que les villes ont longtemps été aménagées selon cette logique que l’on se déplace en voiture.
Leur organisation et leurs infrastructures ne sont aujourd’hui plus adaptées aux mobilités douces pourtant de plus en plus plébiscitées par l’opinion publique.
Ce constat pose une vraie question de réaménagement de la ville, l’idée étant de la désaménager partiellement pour les voitures afin de la rendre plus attractive pour les vélos et ainsi favoriser leur adoption.
Une telle stratégie vise à faire émerger un vivre ensemble plus durable et à maximiser l’intérêt commun :
- Amélioration de la qualité de l’air
- Baisse de la congestion et donc du temps de transport pour les automobilistes restants (notamment les professionnels)
- Amélioration de la sécurité des piétons et des cyclistes
- Déplacements plus rapides en vélo grâce à des pistes dédiées
La nécessité de comprendre le trafic pour réaménager correctement
Adapter la voirie aux nouveaux modes de déplacement suppose de comprendre le trafic, sa composition (piétons, vélos, trottinettes, voitures, bus, etc.) et son organisation (trajectoire des véhicules).
Historiquement, de telles études de trafic pouvaient être réalisées de différentes manières, sans pour autant que l’une d’entre elles ne réponde vraiment au besoin de connaissance du trafic.
- Les opérateurs comptant manuellement les véhicules sur la chaussée ne permettent pas de mener des études sur longue durée alors que le trafic est généralement très différent selon l’heure de la journée et le jour de la semaine.
- Les tubes pneumatiques et les boucles magnétiques comptant les véhicules qui passent dessus ne permettent pas de faire de vraies différences entre les modes de déplacement.
- Les études menées sur la base de vidéos analysées manuellement par des opérateurs sont entachées d’un taux d’erreur significatif qui peut biaiser les résultats et ainsi limiter leur portée.
Aujourd’hui, les derniers algorithmes de vision par ordinateur apportent une réponse à cette problématique et permettent d’analyser de façon rapide et fiable des flux de déplacement en ville.
Par exemple à l’échelle d’un carrefour, ils permettent de connaitre de façon précise et en temps réel le nombre de véhicules de chaque catégorie et leur direction. Cela permet ensuite aux gestionnaires de la voirie d’aménager un carrefour ou une rue en fonction des usages et ainsi d’accompagner le développement des nouvelles mobilités : élargissement d’un trottoir trop petit, création d’une piste cyclable, création de places de livraisons pour désengorger les couloirs de bus dans lesquels les camionnettes se garent en double file, etc.
De tels algorithmes permettent également de gérer de façon dynamique les feux de circulation et ainsi pouvoir favoriser certains modes de déplacement (ex : priorité du passage du feu au vert pour les piétons si plus de XX personnes en attente).
La nécessité de comprendre le trafic pour réaménager correctement
Dans la vidéo présentée ci-dessus, les algorithmes de Wintics produisent des statistiques de trafic multimodales en temps réel.
Pour cette démonstration, nous nous sommes concentrés sur les cinq catégories suivantes : voitures, camionnettes, camions, bus, scooters. Dès lors, quand un objet de l’une de ces catégories est détecté dans la vidéo, il est tracké et compté en fonction de sa voie de circulation avec une précision de 97%.
Un tel dispositif requiert une infrastructure légère : une caméra (optique ou thermique) accompagnée d’un petit boitier de 12cm x 12cm x 9cm (exigeant une puissance max de 30W) qui héberge nos algorithmes et procède aux calculs en temps réel.
Nos solutions s’appuient ainsi sur les dernières innovations algorithmiques pour transformer les vidéos urbaines en indicateurs et statistiques précieux pour une gestion optimisée des villes. Elles nous permettent de réaliser des études de trafic de véhicules (voitures, camionnettes, camions, bus, vélos, trottinettes, etc.) et de piétons sur la base d’images vidéo pour mieux comprendre les flux de circulation en amont de travaux majeurs de réaménagement urbains.