Conception coopérative : système d alerte communicant

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Martial Pierre-Louis Normandin
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1 Conception coopérative : système d alerte communicant Présentée par: Nadine SALAMEH Directeur de thèse: Abdelaziz BENSRHAIR Encadrant: Stèphane MOUSSET

2 PLAN Contexte Systèmes d aide à la conduite Communication inter- véhicules Objectif Cooperation entre deux systèmes logiciels Approche coopérative Architecture de la coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2 Intégration des données entre les deux logiciels Système d alerte évaluation et résultats Conclusions et Perspectives 2 2

coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2 Intégration des données

3 PLAN Contexte Systèmes d aide à la conduite Communication inter véhicules Objectif Cooperation entre deux systèmes logiciels Coopérative Approach Architecture de la coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2 Intégration des données entre les deux logiciels Système d alerte évaluation et résultats Conclusions et Perspectives 3 3

4 CONTEXTE ITS - ADAS nouvelles technologies 4

5 CONTEXTE ADAS (ADVANCED DRIVER ASSISTANCE SYSTEM) ADAS communicants VANET (Vehicular Ad-hoc NETwork) Ad-Hoc Network between vehicles 5

6 CONTEXTE COMMUNICATIONS ENTRE VÉHICULES 6

7 Mobility Model Traces de mouvements des véhicules (position, vitesse) sources Mathematical model. Road traffic simulator, soit macroscopic soit microscopic et aussi STRAW, TraNS, and VanetMobiSim. Random Way Point (RWP) Manhattan model Notre source est GPS traces acquis dans RTMaps 02/07/11 7

Road traffic simulator, soit macroscopic soit microscopic et aussi STRAW,

8 OBJECTIF du PROJET 8 8

9 PLAN Contexte o o o Systèmes d aide à la conduite Communication inter véhicules Objectif de la Présentation Cooperation o o o entre deux systèmes de simulations Architecture de la coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2 Intégration des données entre les deux logiciels Système d alerte évaluation Conclusions et Perspectives 9 9

Architecture de la coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2

10 ARCHITECTURE DE LA COOPERATION RTMaps) Vehicle 1 (RTM Processing and Synchronisation (GPS1 Traces) Ns2 (Simulation V2V) RTMaps) Vehicle 2 (RTM (GPS2 Traces) RTMaps) Vehicle 3 (RTM Traces (Velocity and position) Generation wireless packet communication traces (V1, V2, V3) (GPS Traces) RTM Vision Data APS (Framework of ADAS Prototyping) 10

Vehicle 3 (RTM Traces (Velocity and position) Generation wireless packet

11 ARCHITECTURE DE LA COOPERATION 11

12 HARACTERIZATION ET SIMULATIONS SOUS NS dv1v2, dv2v3, dv1v3 < 250 [m] 12

13 HARACTERIZATION ET SIMULATIONS SOUS NS Ns tr an ace al fil ys e e fo r T RT race M fil ap e f s R ro ec m or d Ns2 Simulation L TC rip sc ts A N Mf A e t i le ni w m or for at k io n Sortée N Entrée 2 13

14 SYSTEM MODÈLES ET LES SCENARIOS Système modèles Vision Modèle GPS modèle Communication modèle Les scénarios de communication Intersection Insertion d un véhicule dans le platooning Convoi de véhicules 02/07/11 14

scénarios de communication Intersection Insertion d

15 MODÈLE DE SIMULATION SOUS NS2 Paramètre Valeur Modèle de propagation Propagation/TwoRayGround Modèle de queue d interface Phy/WirelessPhy CPThresh (db) Queue/DropTail/PriQueue 10.0 Phy/WirelessPhy CSThresh (Watt) 1.559e-11 Phy/WirelessPhy RXThresh (Watt ) 3.652e-10 Phy/WirelessPhy frequency (MHz) 914e+6 Phy/WirelessPhy RXThresh (Watt) Pt_ Taille de paquet (byte) , 512,1460 Temps de simulation 197 sec Temps entre deux paquets (intervalle) 1 sec Puissance de signal reçu 2 2 ) G G h h P r Pr ( d ) = 4 d *L * t * t *( r * t 15

652e-10 Phy/WirelessPhy frequency (MHz) 914e+6 Phy/WirelessPhy RXThresh (Watt) Pt_ Taille de paquet (byte) 0.

16 Modèle de propagation two ray ground sous ns2 2 2 ) G G h h P r Pr ( d ) = 4 d *L * t * t *( r * t Free-space modèle et Shadowing modèle 16

17 PROTOCOL DE ROUTAGE AODV DSR DSDV GPSR Integeration les codes sources dans ns-2 avec les modifications nécessaires qui concerne la version de ns2 Les scripts de simulations (TCL) Les scripts (AWK) pour analyser les traces de simulation 17 17

qui concerne la version de ns2 Les scripts de simulations

18 PLAN Contexte o o o Systèmes d aide à la conduite Communication inter véhicules Objectif Cooperation o o o o entre deux systèmes de simulations Coopérative Approach Architecture de la coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2 Intégration des données entre les deux logiciels Système d alerte évaluation et résultats Conclusions et Perspectives 18 18

la coopération Caractérisations et simulations V2V sous ns-2 Intégration des données entre

19 GPS MEASUREMENTS ERRORS Error Moyen m Error Max m Ecarte-type 0.08 m Ref: Thèse Georges Challita

20 SIMULATION EVALUATION Taux de livraison de paquets Délai de réception des paquets GPSR est le meilleur Protocol adapté dans notre étude 20

21 DISTANCE ET VITESSE DES VÉHICULES Distance entre les véhicules Scenario - Croisement Vitesses des véhicules dans le même scenario A =( LatV1 LatV2 ).R B =( LonV1 LonV2 ).R Zp = A 2 +B 2 TTC < 6 sec et le temps de réagir doit être très court 0.1 sec 21

22 SIGNAL D ALERT ENTRE LES VEHICULES Croisement scenario Platooning scenario AODV Protocol 22

23 RESULTATS AODV protocole Near-collisions nombre (Parfait) Scenario Croisement Platooning Scenario 949 (ref) 109 (ref) Near-collisions nombre (ns2) Nombre de fauxpositive ,69 % 260,55% Ecarte de la réalité Ecarte de la réalité = Nombre de mauvaise situations / Reference Une mauvaise estimation de nombre des accidents 23

24 CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES Une nouvelle architecture de prototypage basée sur la coopération entre un logiciel RTMaps en temps réel et un simulateur de réseau ns2. Cette coopération est fondée sur une combinaison de données réelles enregistrées (Données Vision et GPS) qui sont rejouées en temps réel, et la simulation de retransmission entre les véhicules (type Ad-Hoc). Cette approche contribue à mieux comprendre la situation de la sécurité routière en améliorant la qualité et la robustesse des systèmes de perception et ajoutant des nouveaux caractéristiques pour "ADAS". Dans les simulations V2V, l'effet de protocole de routage et de modèle de propagation ont été simulés, incorporé dans notre système de prototypage. En conséquence, nous avons constaté que l'ensemble de système est cohérent et compatible pour atteindre la génération d une alarme entre les véhicules. 24

25 CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES Nous avons appliqué notre approach sur trois véhicules, mais ça peut être étendu à un plus grand groupe de véhicules. Dans les travaux futurs, nous allons intégrer l'effet d'ombrage et de filtrage des données GPS dans notre système d ADAS communicant prototypés. Simuler d autres protocoles qui sont plus adaptés aux réseaux VANETs. Faire plus de scénarios de communication pour bien estimer le risque de collision entre les véhicules 25

26 Merci de Votre attention

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