Modèle de trafic comportemental multi-acteurs ARCHISIM

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1 Modèle de trafic comportemental multi-acteurs ARCHISIM POSTULATS ˆ la circulation routière est un système complexe, essentiellement fondé sur des pratiques individuelles (voire individualistes...) ˆ nous sommes incapables d appréhender ce système dans sa globalité ˆ les modèles de simulation fondés sur l identification de lois de trafic ne sont pas pertinents dès qu il s agit : vd étudier les impacts des modifications du système de trafic dès lors qu elles touchent au comportement du conducteur (des usagers) vintroductions de systèmes d aide à la conduite vsituations non normatives particulièrement complexes (comportements dans les carrefours notamment)

2 ARCHISIM : Collaboration MSIS / LPC modélisation et simulation du comportement des conducteurs POSTULATS ˆ Situation routière = infrastructure + trafic ˆ Les situations routières sont dynamiques et proviennent des interactions entre les différents acteurs des situations ˆ Chaque acteur est autonome, avec ses propres connaissances, buts et stratégies HYPOTHÈSE ˆ la modélisation du comportement individuel des acteurs du système et de leurs interactions permet, par émergence de comportements collectifs, d approcher un modèle de comportement du système complet

3 base 3D simulateur piloté catégorisation de l'environnement routier graphe + pseudo-balises mobile, devant, même route, même voie, même sens, vitesse v, distance d, feu stop... panneau carrefour, distance d... carrefour, type, distance d... simulation

4 Macroscopique Piloté Microscopique Comportementale

5 MODE DE RÉSOLUTION ˆ Absence de superviseur : résolution des conflits au niveau de chaque agent vcalcul distribué ˆ Éco-résolution : émergence de comportements de trafic à partir des actions et interactions qui ont lieu dans le système ˆ Variété des comportements véhicules/conducteurs par variété des capacités véhicules et variété des comportements conducteurs ˆ Calculs élémentaires effectués en parallèle, réévalués à chaque cycle (suivi, conflit,...) selon une périodicité élevée (<= 100 ms) et pour des contraintes multiples => lois complexes (non exprimées!) vex : arrêt, démarrage d un peloton à un feu vex : franchissement d un carrefour protégé

6 Approche multi-acteurs (informatique : multi-agents) HYPOTHÈSES ˆ Émergence d un comportement collectif issu d actions / interactions individuelles (éco-résolution) INTÉRÊT ˆ Étude (et compréhension) des mécanismes d émergence ˆ Simulation de phénomènes complexes QUESTIONS ˆ Granulométrie ˆ Comportement ˆ Convergence

7 VALIDATIONS ˆ niveau individuel vvalidation pour scénarios "test" ˆ niveau collectif vvalidation avec des données réelles - Université de Reggio Calabria - données autoroutières et notamment distribution des véhicules sur les voies selon la densité du trafic vprojet européen DIATS - Deployment of Interurban ATT Test Scenarios (4th Framework - DG 7) - validation croisée avec des simulations calibrées SIMONE (macroscopique, TUHH), SYSTEM (microscopique, TRL) vvalidation avec données réelles - INRETS / SRILOG - situations avec congestions sur autoroute péri-urbaine (A6)

8 EXEMPLE DE VALIDATION AU NIVEAU INDIVIDUEL : ANTICIPATION voie voie T = 0 T = 1 T = 2 ˆ Vitesse véhicule 1 : 60 km/h ˆ Vitesse véhicule 2 : 100 km/h ˆ Vitesse véhicule 3 : 80 km/h ˆ Vitesse véhicule 4 : 80 km/h, vitesse désirée : 80 km/h

9 EXEMPLE DE VALIDATION AU NIVEAU INDIVIDUEL

10 VALIDATION AU NIVEAU COLLECTIF (DIATS) vh/ h tps (mn) capteur km

11 Densité (veh/km) Densité en fonction du temps (section 2000 à 2500m) SIMONE SISTM ARCHISIM Temps

12 vitesse moyenne en fonction du temps (section 2000 à 2500m) Vitesse moyenne(km/h) SIMONE SISTM ARCHISM Temps (mins)

13 VALIDATION AU NIVEAU COLLECTIF (UNIV. REGGIO-CALABRIA) distribution du débit sur une autoroute à 3 voies débit par voie (vh/h) débit voie droite débit voie centrale débit voie gauche loi voie gauche loi voie centrale loi voie droite

14 04:00 04:18 04:36 04:54 05 :12 05:3 0 05:48 06:06 06:24 06:42 07:00 07:18 07:36 04:54 08:12 08:30 08:48 09:06 09:24 09:42 10:00 04:00 04:18 04:36 04:54 05:12 05:30 05:48 06:06 06:24 06:42 07:00 07:18 07:36 04:54 08:12 08:30 08:48 09:06 0 9:24 09:42 10:00 Validation au niveau collectif (MSIS-CS/SRILOG) Highway A6W - pk Hour of day 0 Flow (veh/6mn) Speed(km/h) simu. flow Real f low Simu. speed Real s peed Figure 7. Graph showing the results for the end of the highway section O ff-ram p to C hilly (R am p 2 ) Hour of day Flow (veh/6mn) Simu. flow Real flow Figure 8. Graph showing the results for an off-ramp section. MSIS

15 Usages ˆ DIATS (4ème PCRD) v AID, VSL, RM, AICC en inter-urbain ˆ COFIROUTE vsystème AIDA ˆ SAM (PREDIT) vsystème de transmission de message d alerte ˆ STARDUST (5ème PCRD) v ACC, S&G, Lane keeping en urbain ˆ NOR (SETRA) Conception, démonstration, évaluation vnouvelle infrastructure routière ˆ Flins (SRILOG pour SAPN) vétude des causes d un bouchon récurrent

16 PERSPECTIVES ˆ situation routières plus "complexes" : vintersections (2 thèses) (carf. urbains : collaboration Ville de Paris) vusagers T.C, piétons, 2 roues ˆ variabilité intra et inter des comportements des usagers ˆ introduction de modèles de nouveaux dispositifs d'aide à la conduite ˆ application à la formation des conducteurs và la conduite và l usage des aides à la conduite

17 COLLABORATIONS EXTERNES ˆ LIP6, Univ. de Valenciennes, Univ. Reggio-Calabria, Univ. Tech. de Budapest, Carnegie Mellon Univ. ˆ SRILOG, OKTAL, FAROS