FR3131407A1 - Method for characterizing the movement of mobile entities and associated computer program product - Google Patents

Method for characterizing the movement of mobile entities and associated computer program product Download PDF

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Bertrand DUQUEROIE
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Abstract

Procédé de caractérisation du déplacement d’entités mobiles et produit programme d’ordinateur associé Le présente invention concerne un procédé (100) de caractérisation du déplacement d’entités mobiles, telles que des piétons, sur des zones d’un environnement. Le procédé (100) comprend une phase d’apprentissage (110) comportant la réception (121), (122) d’une matrice d’adjacence et d’une base de données comprenant, pour plusieurs instants successifs, des couples de données. La phase d’apprentissage comporte en outre l’entraînement d’un modèle en fonction de la base de données et de la matrice d’adjacence, le modèle fournissant, à partir d’un nombre d’entité(s) dans chaque zone, un jeu respectif de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités dans l’environnement. Le procédé comprend en outre une phase d’exploitation (120) comprenant la réception (131), pour chaque zone, d’un nombre d’entité(s) mobile(s), et l’application (134), au nombre d’entité(s) mobile(s) reçu pour chaque zone, du modèle entrainé pour obtenir un jeu respectif de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles et associé auxdits nombres d’entité(s) mobile(s). Figure pour l'abrégé : Figure 3Method for characterizing the movement of mobile entities and associated computer program product The present invention relates to a method (100) for characterizing the movement of mobile entities, such as pedestrians, over areas of an environment. The method (100) comprises a learning phase (110) comprising the reception (121), (122) of an adjacency matrix and of a database comprising, for several successive instants, pairs of data. The learning phase further includes training a model as a function of the database and the adjacency matrix, the model providing, from a number of entity(ies) in each zone, a respective set of parameter(s) characterizing the movement of the entities in the environment. The method further comprises an exploitation phase (120) comprising the reception (131), for each zone, of a number of mobile entity(ies), and the application (134), to the number of mobile entity(ies) received for each zone, from the model trained to obtain a respective set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities and associated with said numbers of mobile entity(ies). Figure for the abstract: Figure 3

Description

Procédé de caractérisation du déplacement d’entités mobiles et produit programme d’ordinateur associéMethod for characterizing the movement of mobile entities and associated computer program product

La présente invention concerne un procédé de caractérisation du déplacement d’entités mobiles dans un environnement.The present invention relates to a method for characterizing the movement of mobile entities in an environment.

La présente invention a également pour objet un produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles propres à mettre en œuvre un tel procédé de caractérisation.The present invention also relates to a computer program product comprising software instructions capable of implementing such a characterization process.

La présente invention concerne le domaine des déplacements d’entités mobiles dans un environnement prédéterminé.The present invention relates to the field of movement of mobile entities in a predetermined environment.

On entend par « entités mobiles » des choses, ou des êtres, propres à se mouvoir dans l’environnement. Par exemple, les entités mobiles sont des piétons, des cyclistes, des motocyclistes, des conducteurs automobiles, des robots, des drones, ou encore des animaux.By “mobile entities” we mean things, or beings, capable of moving in the environment. For example, mobile entities are pedestrians, cyclists, motorcyclists, car drivers, robots, drones, or even animals.

On entend par « environnement » un espace, par exemple prédéfini, dans lequel les entités mobiles sont propres à se déplacer. A titre d’exemple, l’environnement est un hall de gare, un aéroport, un hall de métro, un parking, ou une forêt.By “environment” we mean a space, for example predefined, in which mobile entities are able to move. For example, the environment is a station hall, an airport, a metro hall, a parking lot, or a forest.

Dans le domaine de la caractérisation du déplacement d’entités mobiles dans un environnement, il est connu d’avoir recours à un simulateur pour prédire un scénario de l’évolution des déplacements des entités mobiles dans l’environnement. Pour effectuer une telle simulation du déplacement des entités mobiles dans l’environnement, il est néanmoins requis de calibrer le simulateur afin que le scénario prédit soit le plus réaliste possible. Le calibrage du simulateur est par exemple effectué à partir d’un jeu de paramètres caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement.In the field of characterizing the movement of mobile entities in an environment, it is known to use a simulator to predict a scenario of the evolution of the movements of mobile entities in the environment. To carry out such a simulation of the movement of mobile entities in the environment, it is nevertheless necessary to calibrate the simulator so that the predicted scenario is as realistic as possible. The calibration of the simulator is, for example, carried out using a set of parameters characterizing the movement of mobile entities in the environment.

La détermination de ce jeu de paramètres est particulièrement complexe puisque ces paramètres varient généralement au cours du temps et selon les situations. En outre, si le jeu de paramètres n’est pas bien défini, le scénario prédit par le simulateur est irréaliste. Dans un tel cas, le scénario prédit est inexploitable.Determining this set of parameters is particularly complex since these parameters generally vary over time and depending on the situation. Furthermore, if the set of parameters is not well defined, the scenario predicted by the simulator is unrealistic. In such a case, the predicted scenario is unusable.

On connaît de l’article« Density-based evolutionary framework for crowd model calibration »de J. Zhong, N. Hu, W. Cai, M. Lees, et L.B. Luo une méthode de détermination d’un jeu de paramètres de calibrage d’un simulateur et l’utilisation du simulateur pour caractériser le déplacement d’entités mobiles. La méthode dudit article utilise des algorithmes évolutionnistes dans une démarche d’optimisation de coefficients d’un modèle pour approcher le comportement réel d’une foule.We know from the article Density-based evolutionary framework for crowd model calibration” by J. Zhong, N. Hu, W. Cai, M. Lees, and LB Luo a method for determining a set of calibration parameters d a simulator and the use of the simulator to characterize the movement of mobile entities. The method in said article uses evolutionary algorithms in an approach to optimizing the coefficients of a model to approximate the real behavior of a crowd.

Cette méthode nécessite toutefois une connaissance d’un modèle préalable propre à fournir un jeu de paramètres acceptable. En outre, cette méthode requiert un nombre important de simulations, par le simulateur, pour faire converger les algorithmes évolutionnistes vers une solution satisfaisante permettant de générer, par la suite, un bon jeu de paramètres de calibrage.However, this method requires knowledge of a prior model capable of providing an acceptable set of parameters. In addition, this method requires a significant number of simulations, by the simulator, to converge the evolutionary algorithms towards a satisfactory solution making it possible to subsequently generate a good set of calibration parameters.

Ainsi, la méthode de l’art est parfois trop complexe et/ou trop lente à exploiter.Thus, the method of art is sometimes too complex and/or too slow to use.

Il existe donc un besoin de simplifier et de rendre plus rapide la caractérisation du déplacement d’entités mobiles dans l’environnement.There is therefore a need to simplify and make faster the characterization of the movement of mobile entities in the environment.

Pour cela, l’invention propose un procédé de caractérisation du déplacement d’entités mobiles dans un environnement, plus simple et plus rapide à exploiter.For this, the invention proposes a method for characterizing the movement of mobile entities in an environment, simpler and quicker to operate.

A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de caractérisation du déplacement d’entités mobiles, telles que des piétons, sur des zones d’un environnement, le procédé comprenant une phase d’apprentissage comportant les étapes suivantes mises en œuvre par un calculateur :For this purpose, the invention relates to a method of characterization for the movement of mobile entities, such as pedestrians, over areas of an environment, the method comprising a learning phase comprising the following steps implemented by a computer:

- réception d’une matrice d’adjacence indiquant les déplacements possibles entre deux zones adjacentes,- reception of an adjacency matrix indicating the possible movements between two adjacent zones,

- réception d’une base de données comprenant, pour chacun d’une pluralité d’instants successifs, un couple de données, chaque couple de données comprenant un nombre d’entité(s) mobile(s) dans chaque zone et un jeu de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement,- reception of a database comprising, for each of a plurality of successive instants, a pair of data, each pair of data comprising a number of mobile entity(ies) in each zone and a set of parameter(s) characterizing the movement of mobile entities in the environment,

- entraînement d’un modèle en fonction de la base de données et de la matrice d’adjacence, le modèle étant configuré pour fournir, à partir d’un nombre d’entité(s) mobile(s) dans chaque zone, un jeu respectif de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement,- training a model according to the database and the adjacency matrix, the model being configured to provide, from a number of mobile entity(ies) in each zone, a game respective parameter(s) characterizing the movement of mobile entities in the environment,

le procédé comprenant en outre une phase d’exploitation comprenant les étapes suivantes :the method further comprising an exploitation phase comprising the following steps:

- réception, pour chaque zone, d’un nombre d’entité(s) mobile(s), et- reception, for each zone, of a number of mobile entity(ies), and

- application, au nombre d’entité(s) mobile(s) reçu pour chaque zone, du modèle entrainé pour obtenir un jeu respectif de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement et associé auxdits nombres d’entité(s) mobile(s).- application, to the number of mobile entity(ies) received for each zone, of the trained model to obtain a respective set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities in the environment and associated with said entity numbers mobile(s).

Suivant des modes de réalisation particuliers, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :According to particular embodiments, the method comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations:

-le procédé comprend en outre, lors de la phase d’exploitation, les étapes suivantes : - the process further comprises, during the exploitation phase, the following steps:

-détection d’une anomalie dans le jeu de paramètre(s) obtenu, et - detection of an anomaly in the set of parameter(s) obtained, and

-si l’anomalie est détectée dans le jeu de paramètre(s), mise en œuvre d’une action de correction dans l’environnement ; - if the anomaly is detected in the parameter set(s), implementation of a corrective action in the environment;

- le procédé comprend, lors de la phase d’exploitation, une étape de prédiction des déplacements des entités mobiles dans l’environnement, à partir du jeu de paramètre(s) obtenu, pour obtenir un scénario prédit ;- the method comprises, during the exploitation phase, a step of predicting the movements of the mobile entities in the environment, from the set of parameter(s) obtained, to obtain a predicted scenario;

- le procédé comprend en outre, suite à l’étape de prédiction, les étapes suivantes :- the method further comprises, following the prediction step, the following steps:

- détection d’une anomalie prédite à partir du scénario prédit, et- detection of an anomaly predicted from the predicted scenario, and

- si l’anomalie prédite est détectée, mise en œuvre d’une action de correction dans l’environnement ;- if the predicted anomaly is detected, implementation of a corrective action in the environment;

-lors de la phase d’exploitation, l’étape de réception comprend les sous-étapes suivantes : - during the exploitation phase, the reception stage includes the following sub-stages:

- obtention d’informations sur les entités mobiles dans l’environnement depuis au moins un capteur, et- obtaining information on mobile entities in the environment from at least one sensor, and

- pour chaque zone, détermination du nombre d’entité(s) mobile(s) dans la zone par traitement des informations obtenues ;- for each zone, determination of the number of mobile entity(ies) in the zone by processing the information obtained;

- l’étape d’entrainement comprend les sous-étapes suivantes :- the training stage includes the following sub-stages:

- pour chaque zone, calcul, sur une fenêtre temporelle glissante d’instants successifs, d’un nombre moyen d’entité(s) mobile(s) de la zone,- for each zone, calculation, over a sliding time window of successive instants, of an average number of mobile entity(ies) in the zone,

- calcul d’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s), sur la fenêtre temporelle glissante, à partir du jeu de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement,- calculation of at least one set of averaged parameter(s), over the sliding time window, from the set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities in the environment,

- application, au modèle, d’un algorithme d’apprentissage supervisé à partir du nombre moyen d’entité(s) mobile(s) dans chaque zone, de l’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s) et de la matrice d’adjacence ;- application, to the model, of a supervised learning algorithm based on the average number of mobile entity(ies) in each zone, at least one set of averaged parameter(s) and of the adjacency matrix;

- le procédé comprend en outre, entre la sous-étape de calcul d’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s) et la sous-étape d’application, une sous-étape de normalisation du nombre moyen d’entité(s) mobile(s) de chaque zone pour obtenir un vecteur normalisé de nombre d’entité(s) mobile(s) dont une norme algébrique est de préférence égale à un,- the method further comprises, between the sub-step of calculating at least one set of averaged parameter(s) and the application sub-step, a sub-step of normalizing the average number of entities (s) mobile(s) of each zone to obtain a normalized vector of number of mobile entity(ies) of which an algebraic norm is preferably equal to one,

lors de l’étape d’application, l’algorithme d’apprentissage est appliqué au modèle à partir du vecteur normalisé, de l’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s) et de la matrice d’adjacence ;during the application step, the learning algorithm is applied to the model from the normalized vector, the at least one set of averaged parameter(s) and the adjacency matrix;

- le jeu respectif de paramètre(s) obtenu lors de la phase d’exploitation comprend au moins un paramètre choisi dans un groupe consistant en :- the respective set of parameter(s) obtained during the exploitation phase comprises at least one parameter chosen from a group consisting of:

- une vitesse moyenne des entités mobiles dans l’environnement,- an average speed of mobile entities in the environment,

- un débit maximal d’entités mobiles en un ou plusieurs points de l’environnement,- a maximum throughput of mobile entities at one or more points in the environment,

- un débit moyen d’entités mobiles en un ou plusieurs points de l’environnement,- an average flow of mobile entities at one or more points in the environment,

- une fréquence d’arrivée aux abords de l’environnement, de véhicules de transport,- a frequency of arrival near the environment, of transport vehicles,

- pour au moins un premier et un deuxième points de l’environnement, une proportion des piétons au deuxième point qui sont précédemment passés par le premier point, et- for at least a first and a second point in the environment, a proportion of the pedestrians at the second point who have previously passed through the first point, and

- pour au moins un premier point de l’environnement, un deuxième point de l’environnement et au moins un chemin entre les premier et deuxième points, une proportion de piétons empruntant ledit chemin parmi les piétons allant du premier au deuxième point ;- for at least a first point in the environment, a second point in the environment and at least one path between the first and second points, a proportion of pedestrians taking said path among the pedestrians going from the first to the second point;

- Les zones sont numérotés,- The zones are numbered,

la matrice d’adjacence comprenant une pluralité de lignes, une pluralité de colonnes, et un coefficient pour chaque ligne et chaque colonne,the adjacency matrix comprising a plurality of rows, a plurality of columns, and a coefficient for each row and each column,

chaque coefficient étant égal à une valeur prédéfinie si un déplacement est possible depuis la zone dont le numéro est égal à la colonne du coefficient, vers la zone dont le numéro est égal à la ligne du coefficient ;each coefficient being equal to a predefined value if a movement is possible from the zone whose number is equal to the column of the coefficient, towards the zone whose number is equal to the row of the coefficient;

La présente invention concerne également un produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre un tel procédé de caractérisation.The present invention also relates to a computer program product comprising software instructions which, when executed by a computer, implement such a characterization method.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, de modes de réalisation de l’invention, donnés à titre d’exemple uniquement et en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of embodiments of the invention, given by way of example only and with reference to the appended drawings in which:

, la est une vue schématique d’un environnement dans lequel des entités mobiles sont propres à se déplacer, , there is a schematic view of an environment in which mobile entities are able to move,

, la est une vue schématique d’un calculateur propre à mettre en œuvre un procédé de caractérisation selon l’invention, et , there is a schematic view of a calculator suitable for implementing a characterization method according to the invention, and

, la est un organigramme du procédé de caractérisation mis en œuvre par le calculateur de la . , there is a flowchart of the characterization process implemented by the computer of the .

En référence à la , on décrit un environnement 10 comprenant une pluralité de zones Zidans lesquelles des entités mobiles, tels que des piétons, sont susceptibles de se déplacer.In reference to the , we describe an environment 10 comprising a plurality of zones Z i in which mobile entities, such as pedestrians, are likely to move.

Dans la suite de la description les entités mobiles seront considérées être des piétons sans perte de généralité. Les éléments décrits ci-après sont en effet applicables à d’autres entités mobiles telles que des cyclistes, des motocyclistes, des conducteurs automobiles, des robots, des drones, ou encore des animaux.In the remainder of the description, the mobile entities will be considered to be pedestrians without loss of generality. The elements described below are in fact applicable to other mobile entities such as cyclists, motorcyclists, car drivers, robots, drones, or even animals.

A titre d’exemple, l’environnement 10 est un hall de gare ou une station de métro.For example, environment 10 is a train station hall or a metro station.

Dans l’exemple illustré sur la , l’environnement 10 comprend treize zones respectivement nommées Z1à Z13. Le déplacement des piétons dans les zones Ziest par exemple libre. Autrement dit, les piétons sont propres à se déplacer depuis n’importe quelle première zone Zivers chaque deuxième zone Zjadjacente.In the example illustrated on the , environment 10 includes thirteen zones respectively named Z 1 to Z 13 . The movement of pedestrians in zones Z i is, for example, free. In other words, pedestrians are capable of moving from any first zone Z i to each second adjacent zone Z j .

Par exemple, sur la , les zones Z1, Z3, Z7correspondent à des entrées de l’environnement 10. Dans ce même exemple, les zones Z5et Z6correspondent à des quais de train ou de métro par lesquels les piétons sont obligés de passer pour entrer dans le train ou le métro. Il est clair que des zones de congestions sont susceptibles d’apparaître.For example, on the , zones Z 1 , Z 3 , Z 7 correspond to entrances to environment 10. In this same example, zones Z 5 and Z 6 correspond to train or metro platforms through which pedestrians are obliged to pass to enter the train or metro. It is clear that areas of congestion are likely to appear.

L’environnement 10 comprend en outre au moins un capteur propre à obtenir les informations sur les piétons dans l’environnement 10, et préférentiellement dans les zones Zi. Optionnellement, l’au moins un capteur comprend une pluralité de caméras, chacune pointée vers une ou plusieurs zones Ziet propre à obtenir des images des piétons dans la ou lesdites zones Zi.The environment 10 further comprises at least one sensor capable of obtaining information on pedestrians in the environment 10, and preferably in the zones Z i . Optionally, the at least one sensor comprises a plurality of cameras, each pointed towards one or more zones Z i and capable of obtaining images of pedestrians in said zone(s) Z i .

Sur la , un calculateur 20 est représenté.On the , a calculator 20 is shown.

Le calculateur 20 est de préférence un ordinateur.The calculator 20 is preferably a computer.

Plus généralement, le calculateur 20 est un calculateur électronique propre à manipuler et/ou transformer des données représentées comme des quantités électroniques ou physiques dans des registres du calculateur 20 et/ou des mémoires, en d’autres données similaires correspondant à des données physiques dans des mémoires, des registres ou d’autres types de dispositifs d’affichage, de transmission ou de mémorisation.More generally, the calculator 20 is an electronic calculator capable of manipulating and/or transforming data represented as electronic or physical quantities in registers of the calculator 20 and/or memories, into other similar data corresponding to physical data in memories, registers or other types of display, transmission or storage devices.

Comme représenté sur la , le calculateur 20 comprend une unité d’affichage 22 et une unité de traitement de données 24.As shown on the , the computer 20 comprises a display unit 22 and a data processing unit 24.

L’unité d’affichage 22 est par exemple un moniteur d’ordinateur connecté à l’unité de traitement 24. L’unité d’affichage 22 est propre à afficher, à destination d’un utilisateur, des informations issues de l’unité de traitement 24.The display unit 22 is for example a computer monitor connected to the processing unit 24. The display unit 22 is capable of displaying, to a user, information from the unit treatment 24.

L’unité de traitement 24 est connectée à l’unité d’affichage 22 et comprend un processeur 26 et une mémoire 28. L’unité de traitement 24 est par exemple connectée au(x) capteur(s) décrit(s) précédemment. La mémoire 28 stocke préférentiellement un produit programme d’ordinateur 30 comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par le processeur 26, mettent en œuvre un procédé 100 de caractérisation du déplacement de piétons dans l’environnement 10.The processing unit 24 is connected to the display unit 22 and comprises a processor 26 and a memory 28. The processing unit 24 is for example connected to the sensor(s) described above. The memory 28 preferentially stores a computer program product 30 comprising software instructions which, when executed by the processor 26, implement a method 100 for characterizing the movement of pedestrians in the environment 10.

Alternativement, le produit programme d’ordinateur est stocké sur un support d’information non représenté. Le support d’information est un support lisible par le calculateur 20, usuellement par l’unité de traitement 24. Le support lisible d’information est un medium adapté à mémoriser les instructions électroniques et capable d’être couplé à un bus d’un système informatique.Alternatively, the computer program product is stored on an unrepresented information medium. The information medium is a medium readable by the computer 20, usually by the processing unit 24. The readable information medium is a medium adapted to memorizing electronic instructions and capable of being coupled to a bus of a computer system.

A titre d’exemple, le support d’information est une disquette ou un disque souple (de la dénomination anglaise« floppy dis c »), un disque optique, un CD-ROM, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, une mémoire EPROM, une mémoire EEPROM, une carte magnétique, une carte optique ou une clé USB.For example, the information medium is a floppy disk or a flexible disk (of the English name " floppy dis c " ), an optical disk, a CD-ROM, a magneto-optical disk, a ROM memory, a RAM memory, EPROM memory, EEPROM memory, magnetic card, optical card or USB key.

Le fonctionnement du calculateur 20 va maintenant être décrit en référence à la représentant un organigramme de différentes phases du procédé 100 de caractérisation du déplacement des piétons.The operation of the computer 20 will now be described with reference to the representing a flowchart of different phases of the method 100 for characterizing pedestrian movement.

Le procédé 100 comprend une phase d’apprentissage 110 et une phase d’exploitation 120.The method 100 comprises a learning phase 110 and an operating phase 120.

La phase d’apprentissage 110 est par exemple mise en œuvre préalablement à une mise en œuvre de la phase d’exploitation 120 dans l’environnement 10.The learning phase 110 is for example implemented prior to implementation of the operating phase 120 in environment 10.

La phase d’apprentissage 110 vise à effectuer un apprentissage machine (de l’anglaismachine lear n ing) d’un modèle à partir de données dites labélisées qui sont des couples de données comprenant chacune des données d’entrée du modèle et les données de sortie correspondantes. L’apprentissage a donc pour but de modifier le modèle pour qu’il fournisse lorsqu’il reçoit les données d’entrée d’un couple de données, les données de sortie associées dans les données labélisées.The learning phase 110 aims to carry out machine learning (from English machine learning ) of a model from so-called labeled data which are pairs of data comprising each of the input data of the model and the data corresponding outputs. The aim of learning is therefore to modify the model so that when it receives the input data of a pair of data, it provides the associated output data in the labeled data.

La phase d’apprentissage 110 comprend une première étape 121 de réception d’une matrice d’adjacence A indiquant les déplacements possibles entre deux zones adjacentes. Dans l’exemple précité dans lequel le déplacement entre les zones est libre, la matrice d’adjacence A indique pour chaque zone Ziles autres zones Zjqui lui sont adjacentes, c’est-à-dire contigües. Préférentiellement, les zones Zisont numérotées et la matrice d’adjacence A est une matrice carrée comprenant pour chaque zone Zi ,une ligne et une colonne. Dans cet exemple, pour chaque ligne i et pour chaque colonne j, la matrice d’adjacence A comprend un coefficient Ai , jégal à un si les zones Ziet Zjsont adjacentes, ou égal à zéro si les zones Ziet Zjne sont pas adjacentes.The learning phase 110 includes a first step 121 of receiving an adjacency matrix A indicating the possible movements between two adjacent zones. In the aforementioned example in which movement between the zones is free, the adjacency matrix A indicates for each zone Z i the other zones Z j which are adjacent to it, that is to say contiguous. Preferably, the zones Z i are numbered and the adjacency matrix A is a square matrix comprising, for each zone Z i , a row and a column. In this example, for each row i and for each column j, the adjacency matrix A includes a coefficient A i , j equal to one if the zones Z i and Z j are adjacent, or equal to zero if the zones Z i and Z j are not adjacent.

Dans l’environnement 10 représenté sur la , la matrice d’adjacence A est la suivante :In environment 10 shown on the , the adjacency matrix A is as follows:

On remarque que la matrice d’adjacence A est alors une matrice symétrique puisque, si une première zone Ziest adjacente à une deuxième zone Zj, alors la deuxième zone Zjest également adjacente à la première zone Zi.We note that the adjacency matrix A is then a symmetric matrix since, if a first zone Z i is adjacent to a second zone Z j , then the second zone Z j is also adjacent to the first zone Z i .

Selon une variante de réalisation, les déplacements entre les zones sont contraints. Autrement dit, depuis au moins une zone Zi, les piétons sont propres à se déplacer vers uniquement une partie des zones Zjadjacentes à ladite zone Zi.According to an alternative embodiment, movements between the zones are constrained. In other words, from at least one zone Z i , pedestrians are able to move towards only part of the zones Z j adjacent to said zone Z i .

Un tel cas est par exemple observable si l’environnement 10 est un aéroport. Il n’est en effet plus possible de revenir en arrière après le passage des douanes.Such a case is for example observable if environment 10 is an airport. It is in fact no longer possible to go back after passing through customs.

Ainsi, la matrice d’adjacence A n’est pas symétrique. Dans l’exemple précité, le coefficient Ai , j correspondant au passage d’une première zone Zisituée avant les douanes, vers une deuxième zone Zjsituée après les douanes, est égal un. Dans ce même exemple, le coefficient Aj , i correspondant au passage inverse est égal à zéro.Thus, the adjacency matrix A is not symmetric. In the aforementioned example, the coefficient Ai , j corresponding to the passage of a first zone Zilocated before customs, towards a second zone Zjlocated after customs, is equal to one. In this same example, the coefficient Aj , i corresponding to the reverse passage is equal to zero.

Puis, la phase d’apprentissage 110 comprend une deuxième étape 122 de réception d’une base de données. La base de données comprend, pour chacun d’une pluralité d’instants successifs, Tk un couple de données. Chaque couple de données comprend d’une part un nombre de piéton(s) dans chaque zone Zi, et d’autre part un jeu de paramètres caractérisant le déplacement des piétons dans l’environnement 10. Les nombres de piéton(s) dans chaque zone sont par exemple regroupés sous la forme d’un vecteur. De manière analogue, le jeu de paramètres forme par exemple un vecteur.Then, the learning phase 110 includes a second step 122 of receiving a database. The database includes, for each of a plurality of successive moments, Tk a pair of data. Each pair of data includes on the one hand a number of pedestrian(s) in each zone Zi, and on the other hand a set of parameters characterizing the movement of pedestrians in environment 10. The numbers of pedestrian(s) in each zone are for example grouped in the form of a vector. Analogously, the set of parameters forms, for example, a vector.

Le jeu de paramètres comprend par exemple un ou plusieurs paramètres choisis dans un groupe consistant en :The set of parameters includes for example one or more parameters chosen from a group consisting of:

  • une vitesse moyenne de déplacement des piétons dans l’environnement 10,an average speed of movement of pedestrians in environment 10,
  • un débit maximal de piétons en un ou plusieurs points de l’environnement 10,a maximum flow of pedestrians at one or more points in the environment 10,
  • un débit moyen de piétons en un ou plusieurs points de l’environnement 10,an average flow of pedestrians at one or more points in the environment 10,
  • une fréquence d’arrivée aux abords de l’environnement 10, de véhicule(s) de transport, eta frequency of arrival near environment 10, of transport vehicle(s), and
  • pour au moins un premier et un deuxième points de l’environnement, une proportion des piétons au deuxième point qui sont précédemment passés par le premier point, etfor at least a first and a second point in the environment, a proportion of the pedestrians at the second point who have previously passed through the first point, and
  • pour au moins un premier point de l’environnement, un deuxième point de l’environnement et au moins un chemin entre les premier et deuxième points, une proportion de piétons empruntant ledit chemin parmi les piétons allant du premier au deuxième point.for at least a first point in the environment, a second point in the environment and at least one path between the first and second points, a proportion of pedestrians taking said path among the pedestrians going from the first to the second point.

Puis, la phase d’apprentissage 110 comprend une étape 123 d’entraînement d’un modèle en fonction de la base de données et de la matrice d’adjacence A. Le modèle est configuré pour fournir, à partir d’un nombre de piéton(s) dans chaque zone Zi, un jeu respectif de paramètres caractérisant le déplacement des piétons dans l’environnement 10.Then, the learning phase 110 includes a step 123 of training a model according to the database and the adjacency matrix A. The model is configured to provide, from a number of pedestrians (s) in each zone Z i , a respective set of parameters characterizing the movement of pedestrians in environment 10.

Le modèle est par exemple un réseau de neurones. Selon cet exemple, le réseau de neurones comprend une couche d’entrée comportant un neurone pour chaque zone Zide l’environnement 10, une ou plusieurs couches cachées comportant une pluralité de neurones chacune, et une couche de sortie comportant un neurone pour chaque paramètre du jeu de paramètres. En outre, le réseau de neurones comprend des connexions entre chaque neurone d’une couche vers un neurone d’une couche suivante et, pour chaque connexion, un poids réglable.The model is for example a neural network. According to this example, the neural network comprises an input layer comprising a neuron for each zone Z i of the environment 10, one or more hidden layers comprising a plurality of neurons each, and an output layer comprising a neuron for each parameter from the parameter set. Additionally, the neural network includes connections from each neuron in one layer to a neuron in a subsequent layer and, for each connection, an adjustable weight.

En particulier, le modèle est préférentiellement un réseau de neurones en graphe (de l’anglaisGraph Neural Network) ou un réseau convolutionnel en graphe (de l’anglaisGraph Convolutional Network). De tels réseaux comprennent une pluralité de couches cachées comportant chacune autant de neurones que la couche d’entrée. En outre, ces réseaux sont propres à recevoir la matrice d’adjacence A et à n’inclure des connexions que pour les déplacements possibles selon la matrice d’adjacence A. Autrement dit, avec ces réseaux, une connexion entre un premier neurone nid’une couche cachée et un deuxième neurone njde la couche cachée suivante, n’existe qu’à la condition qu’un déplacement entre une première zone respective Ziet la deuxième zone respective Zjsoit possible, selon la matrice d’adjacence A. Ainsi, les réseaux GNN et GCN comprennent un nombre plus faible de connexions qu’un réseau de neurones profond classique, et par conséquent moins de poids réglables, permettant ainsi d’accélérer l’apprentissage du réseau de neurones et de stabiliser l’apprentissage du réseau de neurones.In particular, the model is preferably a graph neural network ( Graph Neural Network ) or a graph convolutional network ( Graph Convolutional Network ). Such networks include a plurality of hidden layers each comprising as many neurons as the input layer. In addition, these networks are capable of receiving the adjacency matrix A and of only including connections for possible movements according to the adjacency matrix A. In other words, with these networks, a connection between a first neuron n i of a hidden layer and a second neuron n j of the next hidden layer, only exists on the condition that a movement between a first respective zone Z i and the second respective zone Z j is possible, according to the matrix d adjacency A. Thus, the GNN and GCN networks include a lower number of connections than a classic deep neural network, and consequently fewer adjustable weights, thus making it possible to accelerate the learning of the neural network and to stabilize neural network learning.

L’étape d’entraînement 123 comprend optionnellement une première sous-étape de calcul 124, pour chaque zone Zi, d’un nombre moyen de piéton(s) dans la zone Zi. A cet effet, lors de la première sous-étape de calcul 124, pour chaque zone Zi, le nombre moyen de piéton(s) est par exemple calculé sur une fenêtre temporelle glissante. La fenêtre glissante comprend par exemple un nombre N prédéfini d’instants successifs Tk. La fenêtre glissante est appliquée aux nombres de piéton(s) des couples de données de la base de données. Le nombre N prédéfini d’instants successifs Tkest par exemple égal à cinq, dix, quinze, ou vingt.The training step 123 optionally includes a first sub-step 124 of calculating, for each zone Z i , an average number of pedestrian(s) in the zone Z i . For this purpose, during the first calculation sub-step 124, for each zone Z i , the average number of pedestrian(s) is for example calculated over a sliding time window. The sliding window includes for example a predefined number N of successive instants T k . The sliding window is applied to the numbers of pedestrian(s) of the data pairs in the database. The predefined number N of successive instants T k is for example equal to five, ten, fifteen, or twenty.

A titre d’exemple, pour chaque zone Zi, un premier nombre moyen est calculé par moyenne des nombres de piéton(s) dans ladite zone Zi, pour chacun des N premiers instants (Tk)k = 1,… ,Nde la base de données. Puis, pour chaque zone Zi, un deuxième nombre moyen est calculé par moyenne des nombres de piéton(s) dans ladite zone Zi, pour N instants successifs (Ti)i= 2,… ,N+1entre la deuxième instant T2et le N+1-ième instant TN+1de la base de données. Puis, pour chaque zone Zi, le calcul est préférentiellement itéré jusqu’à ce que la fenêtre glissante atteigne le dernier instant TDpour lequel la base de données comprend un couple de données.For example, for each zone Z i , a first average number is calculated by averaging the numbers of pedestrian(s) in said zone Z i , for each of the first N instants (T k ) k = 1,… ,N of the database. Then, for each zone Z i , a second average number is calculated by averaging the numbers of pedestrian(s) in said zone Z i , for N successive instants (T i ) i= 2,… , N+1 between the second instant T 2 and the N+1-th instant T N+1 of the database. Then, for each zone Z i , the calculation is preferably iterated until the sliding window reaches the last instant T D for which the database includes a pair of data.

On comprend alors que pour un instant Tkquelconque et pour chaque zone Zi, le nombre de piéton(s) de la zone Zicontribue à N nombres moyennés de piéton(s) de ladite zone Zi.We then understand that for any instant T k and for each zone Z i , the number of pedestrian(s) in the zone Z i contributes to N averaged numbers of pedestrian(s) in said zone Z i .

De manière analogue, l’étape d’entrainement 123 comprend une deuxième sous-étape de calcul 125, d’au moins un jeu de paramètres moyenné sur la fenêtre temporelle glissante. Le calcul du ou de chaque jeu de paramètres moyenné est analogue à celui du nombre moyen de piéton(s) dans chaque zone Zi.Analogously, the training step 123 comprises a second calculation sub-step 125 of at least one set of parameters averaged over the sliding time window. The calculation of the or each set of averaged parameters is analogous to that of the average number of pedestrian(s) in each zone Z i .

Préférentiellement, les mêmes fenêtres temporelles glissantes sont appliquées pour le calcul des nombres moyens de piéton(s) dans chaque zone Zilors de la première sous-étape de calcul 124 et pour le calcul des jeux de paramètres moyens lors de la deuxième sous-étape de calcul 125.Preferably, the same sliding time windows are applied for calculating the average number of pedestrian(s) in each zone Ziduring the first calculation sub-step 124 and for calculating the sets of average parameters during the second calculation sub-step 125.

Optionnellement, les première 124 et deuxième 125 sous-étapes de calcul sont effectuées simultanément par l’unité de traitement 24.Optionally, the first 124 and second 125 calculation sub-steps are carried out simultaneously by the processing unit 24.

L’étape d’entrainement 123 comprend avantageusement une sous-étape 126 de normalisation du nombre moyen de piéton(s) dans chaque zone Zi, pour obtenir un vecteur normalisé dont une norme algébrique est de préférence égale à un. La sous-étape de normalisation 126 est également appelée sous-étape de standardisation.The training step 123 advantageously comprises a sub-step 126 of normalizing the average number of pedestrian(s) in each zone Z i , to obtain a normalized vector of which an algebraic norm is preferably equal to one. The normalization substep 126 is also called the standardization substep.

La norme algébrique d’un vecteur comprenant composantes est par exemple définie par l’équation suivante :The algebraic norm of a vector including components is for example defined by the following equation:

est l’opérateur transposé,Or is the transposed operator,

est la fonction racine carré, is the square root function,

est la i-ème composante du vecteur . is the i-th component of the vector .

A cet effet, pour chaque fenêtre glissante, les nombres moyens de piéton(s) sont par exemple regroupés dans un vecteur moyen . Le vecteur moyen est ensuite normalisé, pour obtenir un vecteur normalisé par exemple selon l’équation suivante :To this end, for each sliding window, the average numbers of pedestrian(s) are for example grouped into an average vector . The average vector is then normalized, to obtain a normalized vector for example according to the following equation:

L’étape d’entrainement comprend optionnellement en outre une sous-étape d’application 127, au modèle, d’un algorithme d’apprentissage supervisé à partir du ou de chaque vecteur normalisé VN, du ou de chaque jeu de paramètres moyenné et de la matrice d’adjacence A.The training step optionally further comprises a sub-step 127 of application, to the model, of a supervised learning algorithm from the or each normalized vector VN, the or each set of averaged parameters and the adjacency matrix A.

L’algorithme d’apprentissage supervisé est par exemple un algorithme de descente de gradient stochastique.The supervised learning algorithm is for example a stochastic gradient descent algorithm.

Lors de la sous-étape d’application 127, l’algorithme d’apprentissage supervisé modifie les poids du modèle de sorte que, lorsqu’un vecteur normalisé VN est fourni en entrée du modèle, le modèle fournit en sa sortie un jeu de paramètres le plus proche possible du jeu de paramètres moyenné correspondant audit vecteur normalisé VN. La matrice d’adjacence A permet de limiter le nombre de poids à modifier par l’algorithme d’apprentissage supervisé.During the application substep 127, the supervised learning algorithm modifies the weights of the model so that, when a normalized vector VN is provided as input to the model, the model provides a set of parameters at its output as close as possible to the set of averaged parameters corresponding to said normalized vector VN. The adjacency matrix A makes it possible to limit the number of weights to be modified by the supervised learning algorithm.

Après l’étape d’entrainement 123, le modèle est dit entrainé et la phase d’apprentissage 110 prend fin.After the training step 123, the model is said to be trained and the learning phase 110 ends.

La phase d’exploitation 120 est par exemple mise en œuvre à la suite de la phase d’apprentissage 110, ou plusieurs heures, jours, ou mois après la phase d’apprentissage 110.The operating phase 120 is for example implemented following the learning phase 110, or several hours, days, or months after the learning phase 110.

La phase d’exploitation 120 comprend une troisième étape de réception 131 lors de laquelle, pour chaque zone Zi, un nombre de piéton(s) dans la zone Ziest reçu.The operating phase 120 includes a third reception step 131 during which, for each zone Z i , a number of pedestrian(s) in the zone Z i is received.

Optionnellement, la troisième étape de réception 131 comprend une sous-étape 132 d’obtention d’information(s) depuis l’au moins un capteur présent dans l’environnement 10.Optionally, the third reception step 131 includes a sub-step 132 for obtaining information(s) from the at least one sensor present in the environment 10.

Lorsque l’au moins un capteur comprend des caméras, lors de la sous-étape d’obtention 132, les images capturées par les caméras sont obtenues par l’unité de traitement 24.When the at least one sensor includes cameras, during the obtaining substep 132, the images captured by the cameras are obtained by the processing unit 24.

Puis, la troisième étape de réception 131 comprend optionnellement une sous-étape 133 de détermination d’un nombre de piéton(s) dans chaque zone Zipar traitement des informations obtenues lors de la sous-étape d’obtention 132.Then, the third reception step 131 optionally comprises a sub-step 133 of determining a number of pedestrian(s) in each zone Z i by processing the information obtained during the obtaining sub-step 132.

Lorsque les informations sont des images, la détermination du nombre de piéton(s) dans chaque zone Ziest par exemple effectuée par application d’un algorithme de traitement d’images connu en soi. Un tel algorithme repose par exemple sur des outils d’intelligence artificielle tels que des modèles issues d’un apprentissage machine. Les images sont alors des données VCA (de l’anglais,Video Content Analysis).When the information is images, the determination of the number of pedestrian(s) in each zone Z i is for example carried out by application of an image processing algorithm known per se. Such an algorithm is based, for example, on artificial intelligence tools such as models from machine learning. The images are then VCA data (from English, Video Content Analysis ).

Puis la phase d’exploitation 120 comprend une étape 134 d’application, au nombre de piéton(s) reçu pour chaque zone Zi, du modèle entrainé lors de la phase d’apprentissage 110, pour obtenir un jeu respectif de paramètres caractérisant le déplacement des piétons dans l’environnement 10.Then the operating phase 120 includes a step 134 of application, to the number of pedestrian(s) received for each zone Z i , of the model trained during the learning phase 110, to obtain a respective set of parameters characterizing the movement of pedestrians in the environment 10.

Le jeu de paramètres obtenu lors de l’étape d’application 134 dépend alors des nombres de piéton(s) reçus.The set of parameters obtained during application step 134 then depends on the numbers of pedestrian(s) received.

Optionnellement, la phase d’exploitation 120 comprend une première étape 135 de détection d’une anomalie dans le jeu de paramètres. L’anomalie est par exemple le fait que l’un des paramètres du jeu de paramètres dépasse un seuil prédéfini.Optionally, the operating phase 120 includes a first step 135 of detecting an anomaly in the set of parameters. The anomaly is, for example, the fact that one of the parameters in the parameter set exceeds a predefined threshold.

Par exemple, lorsque le jeu de paramètres comprend la vitesse moyenne des piétons dans l’environnement 10, si la vitesse moyenne est supérieure à une première valeur prédéfinie telle que 10km/h, alors une anomalie est détectée indiquant que les piétons courent au lieu de marcher. Une telle anomalie est par exemple caractéristique d’un mouvement anormal de foule.For example, when the set of parameters includes the average speed of pedestrians in environment 10, if the average speed is greater than a first predefined value such as 10 km/h, then an anomaly is detected indicating that the pedestrians are running instead of to walk. Such an anomaly is, for example, characteristic of an abnormal crowd movement.

Dans le même exemple, si la vitesse moyenne est inférieure à une deuxième valeur prédéfinie telle que 2km/h, alors une anomalie est détectée indiquant une congestion globale de l’environnement 10 empêchant le déplacement serein des piétons.In the same example, if the average speed is less than a second predefined value such as 2 km/h, then an anomaly is detected indicating an overall congestion of the environment 10 preventing the peaceful movement of pedestrians.

Selon un autre exemple, lorsque le jeu de paramètres comprend le débit maximal de piétons en un point de l’environnement 10, si ce débit est inférieur à une troisième valeur prédéfinie telle que 100 piétons par minute, alors une anomalie est détectée indiquant qu’un élément bouche le point précité de l’environnement 10.According to another example, when the set of parameters includes the maximum flow of pedestrians at a point in the environment 10, if this flow is less than a third predefined value such as 100 pedestrians per minute, then an anomaly is detected indicating that an element blocks the aforementioned point of environment 10.

Selon encore un autre exemple, lorsque le jeu de paramètres comprend la fréquence d’arrivée aux abords de l’environnement 10, de véhicules de transport, si cette fréquence est inférieure à une quatrième valeur prédéfinie, alors une anomalie est détectée indiquant un problème de circulation des véhicules de transport. Un tel problème est par exemple susceptible de créer une congestion dans l’environnement 10 car les piétons risquent de ne pas être extraites de l’environnement 10 suffisamment rapidement par les véhicules de transport.According to yet another example, when the set of parameters includes the frequency of arrival near the environment 10 of transport vehicles, if this frequency is less than a fourth predefined value, then an anomaly is detected indicating a problem of circulation of transport vehicles. Such a problem is, for example, likely to create congestion in environment 10 because pedestrians risk not being extracted from environment 10 quickly enough by transport vehicles.

Il est clair que le ou les seuils prédéfinis sont susceptibles d’évoluer au cours du temps, et notamment au cours de la journée ou de l’année.It is clear that the predefined threshold(s) are likely to change over time, and in particular over the course of the day or the year.

Optionnellement, la phase d’exploitation 120 comprend, si une anomalie est détectée lors de la première étape de détermination 135, une première étape 136 de mise en œuvre d’une action de correction dans l’environnement 10.Optionally, the operating phase 120 includes, if an anomaly is detected during the first determination step 135, a first step 136 of implementing a corrective action in the environment 10.

L’action de correction est par exemple, une ouverture d’une nouvelle zone Zidans l’environnement 10, une extension d’une zone Zidéjà existante ou une ouverture d’un passage entre deux zones Zipas encore adjacentes.The corrective action is for example, an opening of a new zone Z i in environment 10, an extension of an already existing zone Z i or an opening of a passage between two zones Z i not yet adjacent.

La première étape de mise en œuvre 136 comprend par exemple l’émission d’une alerte en direction d’un opérateur, via l’unité d’affichage 22. L’opérateur est alors propre à mettre en œuvre l’une des actions de correction précitées.The first implementation step 136 includes, for example, the emission of an alert to an operator, via the display unit 22. The operator is then able to implement one of the actions of aforementioned correction.

Alternativement, la première étape de mise en œuvre 136 comprend par exemple l’envoi d’une commande d’actionnement dans l’environnement 10 pour effectuer une des actions de correction précitées, de manière autonome.Alternatively, the first implementation step 136 comprises for example sending an actuation command in environment 10 to perform one of the aforementioned corrective actions, autonomously.

En variante ou en complément facultatif, suite à l’étape d’application 134, la phase d’exploitation 120 comprend une étape 137 de prédiction du déplacement des piétons dans l’environnement 10. L’étape de prédiction 137 comprend par exemple la simulation du déplacement des piétons dans l’environnement 10, par un simulateur inclus dans la mémoire 28 de l’unité de traitement 24, à partir du jeu de paramètres obtenu par application du modèle entrainé au nombre de piéton(s) dans chaque zone Zi.As a variant or optional addition, following the application step 134, the operation phase 120 includes a step 137 of predicting the movement of pedestrians in the environment 10. The prediction step 137 includes, for example, simulation of the movement of pedestrians in the environment 10, by a simulator included in the memory 28 of the processing unit 24, from the set of parameters obtained by application of the trained model to the number of pedestrian(s) in each zone Z i .

On comprend alors que les paramètres du jeu de paramètres sont des grandeurs d’entrée du simulateur permettant de prédire, le plus fidèlement possible, l’évolution du déplacement des piétons dans l’environnement 10. Autrement dit, ces paramètres sont des paramètres de calibrage du simulateur.We then understand that the parameters of the set of parameters are input quantities of the simulator making it possible to predict, as faithfully as possible, the evolution of the movement of pedestrians in environment 10. In other words, these parameters are calibration parameters of the simulator.

Lors de l’étape de prédiction 137, un scénario prédit est déterminé. Le scénario prédit décrit l’évolution du déplacement des piétons dans l’environnement 10 durant une durée prédéfinie.During prediction step 137, a predicted scenario is determined. The predicted scenario describes the evolution of pedestrian movement in environment 10 over a predefined duration.

La durée prédéfinie est par exemple égale à cinq minutes, dix minutes, trente minutes, une heure, deux heures, ou cinq heures.The predefined duration is for example equal to five minutes, ten minutes, thirty minutes, one hour, two hours, or five hours.

Il est clair que plus la durée prédéfini est longue, moins le scénario prédit est réaliste. En effet, après une longue durée, la situation dans l’environnement 10 a évolué telle que les paramètres du jeu de paramètres sont devenus obsolètes.It is clear that the longer the predefined duration, the less realistic the predicted scenario. Indeed, after a long period of time, the situation in environment 10 has evolved such that the parameters of the parameter set have become obsolete.

Le scénario prédit comprend une évolution de grandeurs simulées par le simulateur.The predicted scenario includes an evolution of quantities simulated by the simulator.

Les grandeurs simulées sont par exemple la position de chaque piéton dans l’environnement 10, ou la densité de piétons dans chaque zone Zi The simulated quantities are for example the position of each pedestrian in environment 10, or the density of pedestrians in each zone Z i

Suite à l’étape de prédiction 137, la phase d’exploitation 120 comprend avantageusement une deuxième étape 138 de détection d’une anomalie prédite à partir du scénario prédit.Following the prediction step 137, the exploitation phase 120 advantageously comprises a second step 138 of detecting a predicted anomaly from the predicted scenario.

La deuxième étape de détection 138 est analogue à la première étape de détection 135 à l’exception que l’anomalie prédite est détectée dans les grandeurs simulées plutôt que dans les paramètres du jeu de paramètres.The second detection step 138 is analogous to the first detection step 135 with the exception that the predicted anomaly is detected in the simulated quantities rather than in the parameters of the parameter set.

Si une anomalie prédite est détectée lors de la deuxième étape de détection 138, alors la phase d’exploitation 120 comprend avantageusement une deuxième étape de mise en œuvre 139 analogue à la première étape de mise en œuvre 136.If a predicted anomaly is detected during the second detection step 138, then the exploitation phase 120 advantageously comprises a second implementation step 139 similar to the first implementation step 136.

Lors de la deuxième étape de mise en œuvre 139, l’action de correction est mise en œuvre dans l’environnement 10 de manière préventive. Autrement dit, la ou les actions de correction mises en œuvre lors de la deuxième étape de mise en œuvre 139 sont destinées à éviter que la ou les anomalies prédites détectées n’aient lieu dans l’environnement 10.During the second implementation step 139, the corrective action is implemented in the environment 10 in a preventive manner. In other words, the corrective action(s) implemented during the second implementation step 139 are intended to prevent the predicted anomaly(s) detected from occurring in the environment 10.

Puis, la phase d’exploitation 120 est par exemple réitérée avec la réception 131 de nouveaux nombres de piéton(s) dans les zones Zi.Then, the operating phase 120 is for example repeated with the reception 131 of new numbers of pedestrian(s) in the zones Z i .

Ainsi, le procédé selon l’invention permet de caractériser le déplacement des piétons dans l’environnement 10 de manière simple et réaliste.Thus, the method according to the invention makes it possible to characterize the movement of pedestrians in environment 10 in a simple and realistic manner.

Avec les première 124 et deuxième 125 sous-étapes facultatives de calcul, une dynamique temporelle des piétons est prise en compte. Autrement dit, la prise en compte de plusieurs couples de données pour chaque entrée de l’apprentissage du modèle permet de rendre compte d’une évolution temporelle du déplacement des piétons.With the first 124 and second 125 optional calculation sub-steps, temporal dynamics of pedestrians are taken into account. In other words, taking into account several pairs of data for each input of the model learning makes it possible to account for a temporal evolution of pedestrian movement.

Avec l’étape facultative de normalisation 126, ou de standardisation, l’apprentissage est accéléré puisque tous les vecteurs utilisés pour l’apprentissage du modèle sont comparables.With the optional normalization step 126, or standardization, learning is accelerated since all the vectors used for training the model are comparable.

Avec la sous-étape optionnelle d’entrainement 127 prenant en compte la matrice d’adjacence A, l’apprentissage du modèle est accéléré. En outre, pour un nombre de couples de données fixé, l’apprentissage du modèle à partir de la matrice d’adjacence A est de meilleure qualité que sans l’usage de la matrice d’adjacence A.With the optional training sub-step 127 taking into account the adjacency matrix A, the learning of the model is accelerated. In addition, for a fixed number of data pairs, learning the model from the adjacency matrix A is of better quality than without the use of the adjacency matrix A.

En outre, le recours à la matrice d’adjacence A permet de rendre compte de la spatialité de l’environnement 10 et tire profit de la connaissance de la répartition des zones Zidans l’environnement 10.In addition, the use of the adjacency matrix A makes it possible to account for the spatiality of environment 10 and takes advantage of the knowledge of the distribution of zones Z i in environment 10.

Les sous-étapes facultatives d’obtention 132 et de détermination 133 permettent de recevoir le nombre de de piéton(s) dans chaque zone Zid’une manière simple et sensiblement peu coûteuse.The optional sub-steps of obtaining 132 and determining 133 make it possible to receive the number of pedestrian(s) in each zone Z i in a simple and substantially inexpensive manner.

L’étape facultative de prédiction 137 en combinaison avec l’étape d’application 134 permettent de rendre compte fidèlement d’une évolution du déplacement des piétons dans l’environnement 10 et donc de prédire de potentielles anomalies à venir.The optional prediction step 137 in combination with the application step 134 makes it possible to faithfully report an evolution of the movement of pedestrians in environment 10 and therefore to predict potential future anomalies.

Les étapes facultatives de détection 135, 138 et de mise en œuvre 136, 139 permettent d’assurer le bon déplacement des piétons dans l’environnement 10.The optional detection steps 135, 138 and implementation 136, 139 ensure the proper movement of pedestrians in environment 10.

Claims (9)

Procédé (100) de caractérisation du déplacement d’entités mobiles, telles que des piétons, sur des zones (Zi) d’un environnement (10), le procédé (100) comprenant une phase d’apprentissage (110) comportant les étapes suivantes mises en œuvre par un calculateur (20):
  • réception (121) d’une matrice d’adjacence (A) indiquant les déplacements possibles entre deux zones (Zi) adjacentes,
  • réception (122) d’une base de données comprenant, pour chacun d’une pluralité d’instants successifs (Tk), un couple de données, chaque couple de données comprenant un nombre d’entité(s) mobile(s) dans chaque zone (Zi) et un jeu de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement (10),
  • entraînement d’un modèle en fonction de la base de données et de la matrice d’adjacence (A), le modèle étant configuré pour fournir, à partir d’un nombre d’entité(s) mobile(s) dans chaque zone (Zi), un jeu respectif de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement (10),
le procédé comprenant en outre une phase d’exploitation (120) comprenant les étapes suivantes :
  • réception (131), pour chaque zone (Zi), d’un nombre d’entité(s) mobile(s), et
  • application (134), au nombre d’entité(s) mobile(s) reçu pour chaque zone (Zi), du modèle entrainé pour obtenir un jeu respectif de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement (10) et associé auxdits nombres d’entité(s) mobile(s),
lors de la phase d’exploitation (120), l’étape de réception (131) comprenand les sous-étapes suivantes :
  • obtention d’informations sur les entités mobiles dans l’environnement (10) depuis au moins un capteur, et
  • pour chaque zone (Zi), détermination du nombre d’entité(s) mobile(s) dans la zone (Zi) par traitement des informations obtenues.
.
Method (100) for characterizing the movement of mobile entities, such as pedestrians, in zones (Zi) of an environment (10), the method (100) comprising a learning phase (110) comprising the following steps implemented by a computer (20):
  • reception (121) of an adjacency matrix (A) indicating the possible movements between two adjacent zones (Z i ),
  • reception (122) of a database comprising, for each of a plurality of successive instants (T k ), a pair of data, each pair of data comprising a number of mobile entity(ies) in each zone (Z i ) and a set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities in the environment (10),
  • training of a model according to the database and the adjacency matrix (A), the model being configured to provide, from a number of mobile entity(ies) in each zone ( Z i ), a respective set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities in the environment (10),
the method further comprising an exploitation phase (120) comprising the following steps:
  • reception (131), for each zone (Z i ), of a number of mobile entity(ies), and
  • application (134), to the number of mobile entity(ies) received for each zone (Z i ), of the model trained to obtain a respective set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities in the environment ( 10) and associated with said numbers of mobile entity(ies),
during the exploitation phase (120), the reception step (131) comprises the following sub-steps:
  • obtaining information about mobile entities in the environment (10) from at least one sensor, and
  • for each zone (Z i ), determination of the number of mobile entity(ies) in the zone (Z i ) by processing the information obtained.
.
Procédé (100) selon la revendication 1, dans lequel le procédé comprend en outre, lors de la phase d’exploitation (120), les étapes suivantes :
  • détection (135) d’une anomalie dans le jeu de paramètre(s) obtenu, et
  • si l’anomalie est détectée dans le jeu de paramètre(s), mise en œuvre (136) d’une action de correction dans l’environnement (10).
Method (100) according to claim 1, wherein the method further comprises, during the operating phase (120), the following steps:
  • detection (135) of an anomaly in the set of parameter(s) obtained, and
  • if the anomaly is detected in the set of parameters, implementation (136) of a corrective action in the environment (10).
Procédé (100) selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre, lors de la phase d’exploitation (120), une étape (137) de prédiction des déplacements des entités mobiles dans l’environnement (10), à partir du jeu de paramètre(s) obtenu, pour obtenir un scénario prédit.Method (100) according to claim 1 or 2, further comprising, during the exploitation phase (120), a step (137) of predicting the movements of the mobile entities in the environment (10), from the game of parameter(s) obtained, to obtain a predicted scenario. Procédé (100) selon la revendication 3, comprenant en outre, suite à l’étape de prédiction (137), les étapes suivantes :
  • détection (138) d’une anomalie prédite à partir du scénario prédit, et
  • si l’anomalie prédite est détectée, mise en œuvre (139) d’une action de correction dans l’environnement (10).
Method (100) according to claim 3, further comprising, following the prediction step (137), the following steps:
  • detection (138) of an anomaly predicted from the predicted scenario, and
  • if the predicted anomaly is detected, implementation (139) of a corrective action in the environment (10).
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape d’entrainement (123) comprend les sous-étapes suivantes :
  • pour chaque zone (Zi), calcul (124), sur une fenêtre temporelle glissante d’instants successifs (Tk), d’un nombre moyen d’entité(s) mobile(s) de la zone (Zi),
  • calcul (125) d’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s), sur la fenêtre temporelle glissante, à partir du jeu de paramètre(s) caractérisant le déplacement des entités mobiles dans l’environnement (10),
  • application (127), au modèle, d’un algorithme d’apprentissage supervisé à partir du nombre moyen d’entité(s) mobile(s) dans chaque zone (Zi), de l’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s) et de la matrice d’adjacence (A).
Method (100) according to any one of the preceding claims, in which the training step (123) comprises the following substeps:
  • for each zone (Z i ), calculation (124), over a sliding time window of successive instants (T k ), of an average number of mobile entity(ies) of the zone (Z i ),
  • calculation (125) of at least one set of averaged parameter(s), over the sliding time window, from the set of parameter(s) characterizing the movement of the mobile entities in the environment (10),
  • application (127), to the model, of a supervised learning algorithm based on the average number of mobile entity(ies) in each zone (Z i ), of the at least one set of parameter(s) ) averaged(s) and the adjacency matrix (A).
Procédé (100) selon la revendication précédente, comprenant en outre, entre la sous-étape de calcul (125) d’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s) et la sous-étape d’application (127), une sous-étape (126) de normalisation du nombre moyen d’entité(s) mobile(s) de chaque zone (Zi) pour obtenir un vecteur normalisé ( ) de nombre d’entité(s) mobile(s) dont une norme algébrique est de préférence égale à un,
lors de l’étape d’application (127), l’algorithme d’apprentissage est appliqué au modèle à partir du vecteur normalisé ( ), de l’au moins un jeu de paramètre(s) moyenné(s) et de la matrice d’adjacence (A).
Method (100) according to the preceding claim, further comprising, between the calculation sub-step (125) of at least one set of averaged parameter(s) and the application sub-step (127), a sub-step (126) of normalizing the average number of mobile entity(ies) of each zone (Z i ) to obtain a normalized vector ( ) number of mobile entity(ies) for which an algebraic norm is preferably equal to one,
during the application step (127), the learning algorithm is applied to the model from the normalized vector ( ), the at least one set of averaged parameter(s) and the adjacency matrix (A).
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le jeu respectif de paramètre(s) obtenu lors de la phase d’exploitation (120) comprend au moins un paramètre choisi dans un groupe consistant en :
  • une vitesse moyenne des entités mobiles dans l’environnement (10),
  • un débit maximal d’entités mobiles en un ou plusieurs points de l’environnement (10),
  • un débit moyen d’entités mobiles en un ou plusieurs points de l’environnement (10),
  • une fréquence d’arrivée aux abords de l’environnement (10), de véhicules de transport,
  • pour au moins un premier et un deuxième points de l’environnement, une proportion des piétons au deuxième point qui sont précédemment passés par le premier point, et
  • pour au moins un premier point de l’environnement, un deuxième point de l’environnement et au moins un chemin entre les premier et deuxième points, une proportion de piétons empruntant ledit chemin parmi les piétons allant du premier au deuxième point.
Method (100) according to any one of the preceding claims, in which the respective set of parameter(s) obtained during the exploitation phase (120) comprises at least one parameter chosen from a group consisting of:
  • an average speed of the mobile entities in the environment (10),
  • a maximum flow rate of mobile entities at one or more points in the environment (10),
  • an average flow rate of mobile entities at one or more points in the environment (10),
  • a frequency of arrival near the environment (10), of transport vehicles,
  • for at least a first and a second point in the environment, a proportion of the pedestrians at the second point who have previously passed through the first point, and
  • for at least a first point in the environment, a second point in the environment and at least one path between the first and second points, a proportion of pedestrians taking said path among the pedestrians going from the first to the second point.
Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les zones (Zi) sont numérotés,
la matrice d’adjacence (A) comprenant une pluralité de lignes, une pluralité de colonnes, et un coefficient (Ai,j) pour chaque ligne et chaque colonne,
chaque coefficient (Ai,j) étant égal à une valeur prédéfinie si un déplacement est possible depuis la zone (Zj) dont le numéro est égal à la colonne du coefficient (Ai,j), vers la zone (Zi) dont le numéro est égal à la ligne du coefficient (Ai,j).
Method (100) according to any one of the preceding claims, in which the zones (Z i ) are numbered,
the adjacency matrix (A) comprising a plurality of rows, a plurality of columns, and a coefficient (A i,j ) for each row and each column,
each coefficient (A i,j ) being equal to a predefined value if movement is possible from the zone (Z j ) whose number is equal to the column of the coefficient (A i,j ), towards the zone (Z i ) whose number is equal to the coefficient line (A i,j ).
Produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre le procédé (100) de caractérisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Computer program product comprising software instructions which, when executed by a computer, implement the characterization method (100) according to any one of claims 1 to 8.
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