Vers une plate-forme de simulation interopérable

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1 Vers une plate-forme de simulation interopérable Julien Saunier LEPSIS Cécile Bécarie LICIT Une action commune GRETTIA-LEPSIS-LICIT

2 Plan de la présentation Rappel de la problématique Les plate-formes de simulation à l'ifsttar Que peut-on mutualiser? Les entrées Les sorties Bilan et perspectives

3 Introduction (1) La simulation des déplacements permet en théorie : d évaluer a priori des aménagements ou des stratégies d exploitation ou de conduite, de prototyper des systèmes complexes embarqués ou distribués d étudier le comportement des conducteurs en situation contrôlée Archisim

4 Introduction (2) Différentes plate-formes de simulation coexistent au sein de l'ifsttar (et du RST) avec des usages différents. La pérennité de leur développement et leur maintenance devient problématique. Une mutualisation (partielle) est souhaitable. Cette action vise donc à : 1. Identifier les composants mutualisables 2. Les (faire) réaliser 3. Adapter les plate-formes existantes Oktal - SCANeR

5 Les plate-formes Les unités impliquées

6 GRETTIA Le GRETTIA développe : MAGISTER pour la simulation du trafic sur des grands réseaux. Celle-ci accueille principalement des modèles macroscopiques de trafic. CLAIRE-SITI pour la supervision et l exploitation des réseaux multimodaux Rapprochement des plate-formes en cours

7 LICIT Le LICIT développe une plateforme de simulation dynamique de trafic SYMUVIA. Elle intègre également un module d'évaluation fine de l impact environnemental des stratégies de régulation

8 LEPSIS Le LEPSIS développe : des modèles nanoscopiques de trafic autour de la plateforme ARCHISIM et des simulateurs de conduite SIM² des modèles de simulation comportementale piétons / véhicules autour la plate-forme SAPIEN

9 Pourquoi différentes plateformes? Les besoins que tentent de remplir ces différentes plateformes diffèrent : Un outil de recherche pour des modèles spécifiques, Le contrôle et l exploitation des réseaux en temps réel, L évaluation hors ligne de solutions d exploitation, d aménagement et de comportement de conducteurs, Le prototypage de systèmes, La simulation de conduite. Les applications et les échelles sous-jacentes de représentation des réseaux sont très différentes entre les plateformes.

10 Que peut-on mutualiser?

11 Que peut-on mutualiser? LES ENTREES

12 Les représentations de réseaux Les applications et les échelles sous-jacentes de représentation des réseaux étant très différentes entre les plateformes, les modèles de leur représentation sont nécessairement différents.

13 Les représentations sous-jacentes des réseaux (1) Dans le cadre de projets Européens, un besoin de standards a émergé pour permettre le partage de données : Pour le bâti urbain, le modèle CityGML et ses extensions Pour les données routières, le format Euroroads a émergé avec l objectif d être le format de géoréférencement spatial de la directive Européenne INSPIRE. Pour les simulateurs de déplacement, il existe deux standards de fait : OpenDRIVE et RoadXML.

14 Les représentations sous-jacentes des réseaux (2) Au sein de l'ifsttar, les différents formats coexistent avec des variantes et des formats spécifiques ainsi que différents outils de saisie et visualisation des réseaux. Pour mutualiser les données d entrées, quel format et comment assurer la scalabilité? Richesse de la description Macroscopique Microscopique Nanoscopique Scalabilité

15 Décomposition en phase Phase 1. Étude des modèles de données en activité 1. Recensement des données décrites et utilisées dans les différents simulateurs 2. Comparaison des types de formats de données Phase 2. Conception d'un nouveau format de données commun 3. Conception d'un modèle de données 4. Proposition d'un ou plusieurs formats de données Phase 3. Conception d'une architecture de boîte à outils pour le trafic

16 Points saillants (1) Phase 1. Étude des modèles de données en activité Une étude documentée de toutes les données utilisées en entrée des simulateurs Moins d'incompatibilités «dures» que prévu Intégrables dans l'évolution des plateformes Une étude fonctionnelle avec les trois standards Recherche de solutions génériques Des particularités à prendre en compte Comparaison des types de formats de données Mise à niveau technologique

17 Points saillants (2) Phase 2. Conception d'un nouveau format de données commun Une base commune et des extensions spécifiques Livraison des XSD (schémas XML) et de la documentation associée Rapprochement avec (city)gml pour les aspects topologiques

18 Points saillants (3)

19 Points saillants (4)

20 Archisim Sapien Magister Symuvia

21 Perspectives (Faire) réaliser les outils permettant de manipuler le format de données : saisie et conversion de réseaux. Etre force de proposition sur les formats de réseaux Diffuser et ouvrir le format aux différentes communautés concernées Développer les moyens de l alimenter à l aide des bases de données géographiques de l IGN Transparent N. Paparoditis IGN

22 Que peut-on mutualiser? Les sorties

23 Les sorties de ces plateformes Des indicateurs et des données méthodes de comparaison de modèles, hybridation Des visualisations 2D/3D - Pour les aménagements - Pour la simulation de conduite - Pour la communication

24 CSTB Le CSTB a développé un moteur graphique sous OpenSceneGraph pour visualiser des aménagements urbains Le LICIT travaille avec le CSTB, notamment pour y animer le trafic (projets Terra Magna et Ville Numérique)

25 Boucle visuelle Dans le cadre du projet VERONESE, le LEPSIS a crée un nouveau moteur 3D en collaboration avec le CSTB (plateforme commune). Cet outil permet d'être utilisé aussi bien en simulation de conduite (LPC, LESCOT, MA) qu'en visualisation de maquettes numériques. Cela a permis notamment l implantation des travaux de la thèse de J. Petit (2010) sur le tone mapping temps réel réalisme physique environnement virtuel images affichables simulation d éclairage Tone Mapping simulation d éblouissement réalisme perceptif images HDR

26 Plateforme d'accueil collaborative Objectifs Modules fonctionnels : - Elaboration des jeux de données - Exécution des simulations - Post-traitement des résultats Choix technologique envisagé : RCP avec intégration de «plugins» métier

27 Bilan et perspectives (1) Le développement des plate-formes de simulation est amené à se mutualiser au sein de l'ifsttar (et du RST). Nous avons identifié des composants mutualisables : La description des réseaux routiers Les outils de saisie des données d'entrée et de leur conversion Le calcul d'indicateurs et le rendu visuel des résultats

28 Bilan et perspectives (2) Actions à mettre en place: Mise en place d'un jeu de données commun Etude des sorties et indicateurs mutualisables (socle et données spécifiques) Réalisation d'une plateforme type RCP pour intégrer les simulateurs

29 Pour aller plus loin : R5G? Un outil pour la conception numérique multi-échelles Du nano au macro pour évaluer les impacts : Sécurité Capacité Environnement Nécessite une démarche globale et une chaîne de conception