FR3137782A1

FR3137782A1 - Procédé de mesure, en temps réel, de l’affluence de passagers dans un véhicule ferroviaire

Info

Publication number: FR3137782A1
Application number: FR2206894A
Authority: FR
Inventors: Paul BOUZOL
Original assignee: Affluences
Current assignee: Affluences
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2024-01-12

Abstract

PROCEDE DE MESURE, EN TEMPS REEL, DE L’AFFLUENCE DE PASSAGERS DANS UN VEHICULE FERROVIAIRE Procédé (500) de mesure d’une affluence de passagers (P) dans un véhicule (20) de transport en commun tel qu’un train à placement libre, au niveau d’une station (S), mettant en œuvre au moins un dispositif de prise de vue (10) installé dans ladite station, ledit procédé comprenant : une étape (520) de capture d’une pluralité d’images successives (11) de portions du véhicule pendant que ce dernier défile intégralement devant ledit dispositif ; une étape (530) de création d’une image panoramique (111) du véhicule entier à partir de la pluralité d’images successives ; une étape (550) de comptage des passagers visibles sur l’image panoramique ; une étape (560) d’estimation de l’affluence des passagers dans le véhicule avant son arrêt ; et une étape (570) de communication en temps réel d’une information contenant l’affluence mesurée sur un terminal utilisateur tel qu’un smartphone (42). Figure pour l’abrégé : figure 2

Description

Procédé de mesure, en temps réel, de l’affluence de passagers dans un véhicule ferroviaire

La présente invention appartient au domaine général du transport en commun, notamment celui utilisant des véhicules ferroviaires tels que les trains, et concerne plus particulièrement un procédé de mesure, en temps réel, de l’affluence de passagers dans un véhicule ferroviaire.

La présente invention trouve une application directe, mais non exclusive, dans les modes de transport urbains ou interurbains tels que le métro et le tramway et dans certains modes de transport régional tels que les trains dits de « banlieue ».

Le point en commun entre les véhicules ferroviaires auxquels s’adresse la présente invention est qu’ils sont à « placement libre », c’est-à-dire que les passagers réguliers peuvent s’y installer librement sans place attitrée.

Etat de l’art

Les véhicules ferroviaires, communément appelés matériel roulant ferroviaire, sont un mode de transport très répandu notamment en raison de leur grande modularité. En effet, les véhicules ferroviaires comprennent de nombreuses catégories et peuvent s’adapter à différents besoins de transport de passagers. Parmi ces catégories, on connait le métro, le tramway, les trains régionaux, etc.

La plupart de ces modes de transport se caractérisent par une grande fréquence d’utilisation et par des durées moyennes de voyage relativement courtes, qui imposent une agilité d’utilisation. Cette agilité se traduit en particulier par un placement libre des passagers.

Il va sans dire que lorsque les passagers à quai montent dans une rame et s’y installent librement, ceux-ci peuvent sans le savoir s’accumuler dans une même zone et manquer rapidement de place alors que d’autres parties de la rame restent moins occupées, voire vides.

Cette distribution aléatoire des passagers à la montée peut être due à plusieurs facteurs, parmi lesquels on peut citer la position de stationnement des portes par rapport aux accès à la voie ; la distribution initiale des passagers sur le quai, elle-même dépendant de l’emplacement, généralement central, de certaines commodités sur le quai (bancs, panneaux d’information, distributeurs automatiques, etc.) ; l’attitude des passagers retardataires de monter à la porte la plus proche ; etc.

Malgré le fait que la distribution des passagers juste après la montée dans la rame soit provisoire et se stabilise au fur et à mesure que ces derniers cherchent une place, le mouvement que cela crée peut gêner les passagers déjà installés.

Or, dans certaines rames, les voitures ne sont pas nécessairement communicantes de sorte que les passagers ayant accédé à une voiture à forte affluence y restent, au moins jusqu’à la station suivante.

Ces problèmes d’affluence des passagers dans les transports en commun sont amplifiés dans les grandes métropoles qui connaissent un nombre croissant d’usagers et des flux très importants surtout en périodes de pointe.

La gestion des flux de passagers est extrêmement complexe, voire impossible dans le cas des modes de transport très fréquentés tels que le métro.

Pour gérer le flux de passagers et équilibrer au mieux leur distribution dans la rame, certains opérateurs recourent parfois à des agents de service appelés « régulateurs de flux » qui se chargent d’aiguiller les passagers vers les voitures les moins occupées.

Les régulateurs de flux interviennent généralement en heures de pointes et sont répartis en plusieurs équipes orchestrées par un chef. Les consignes délivrées aux voyageurs découlent soit d’un processus prédéfini de répartition des voyageurs, qui se base sur une séquence de remplissage de la queue à la tête du train par exemple, soit d’un partage d’information entre les régulateurs, chacun observant une partie de la rame et son taux d’occupation en temps réel.

Cette solution reste néanmoins artisanale et peu efficace face à des flux très importants pouvant parfois occasionner un agacement des voyageurs. De plus, les opérateurs doivent absorber le coût important de l’intervention des régulateurs et cherchent ainsi à limiter cette intervention au maximum.

En outre, une intervention humaine pour réguler les flux de voyageurs dans les transports en commun ne permet en aucun cas de centraliser les données en vue de leur exploitation statistique par exemple. Une telle exploitation revêt une importance pour les entreprises impliquées afin de mieux répondre à la demande et gérer le trafic, le personnel, etc.

En effet, compter le nombre de personnes qui montent et descendent d’un train ou d’un mode de transport similaire, présente à la fois un intérêt économique pour calculer et estimer des taux de fréquentation, des recettes ponctuelles, liées à l’utilisation de certaines lignes et/ou certaines gares par exemple, ou toute autre statistique, dans le but d’améliorer la qualité du service, de perfectionner certains fonctionnements, voire d’optimiser le fonctionnement d’une ou de plusieurs lignes et/ou gares.

Il existe différents systèmes de comptage de personnes, employant des technologies variées et plus ou moins précises. Parmi les solutions connues de comptage automatique, on peut citer l’utilisation de capteurs optiques, thermiques, infrarouges, à ultrasons, etc., mais également l’utilisation de caméras. Cette dernière solution offre à ce jour les meilleures performances, surtout lorsqu’elle combine des algorithmes performants de détection et de suivi d’objets en mouvement et d’analyse de leurs déplacements.

Le document EP2947602 décrit un dispositif de comptage du nombre de personnes passant par une porte sur la base d'une image dans laquelle les environs de la porte sont représentés. Ce dispositif de comptage comprend un acquéreur de ligne mobile qui acquiert une ligne mobile pour chaque personne détectée à partir de l'image, un compteur de personnes qui compte les personnes qui ont franchi la porte sur la base de la ligne mobile, et un générateur d'informations d'affichage qui génère des informations d'affichage représentant le nombre de personnes qui ont franchi la porte sur la base des résultats du compteur de personnes.

Toutefois, ces solutions de comptage des entrées et sorties de personnes donnent uniquement le nombre de personnes présentes à un instant donné dans un endroit donné, et ne permettent en aucun cas de connaitre la distribution, même approximative, de ces personnes dans ledit endroit.

Une telle information nécessiterait par exemple le recoupement de données issues de plusieurs capteurs répartis dans l’endroit concerné de sorte à le couvrir intégralement. Dans le domaine du transport en commun, cela reviendrait par exemple à installer une ou plusieurs caméras par voiture dans une rame, et surtout à équiper l’ensemble des rames opérationnelles gérées par un même exploitant. Il est tout à fait évident qu’une solution de ce type nécessiterait un coût colossal et occasionnerait de nouvelles contraintes de maintenance, d’opérabilité et d’utilisation.

Il n’existe aucune solution de ce genre à la connaissance du demandeur.

De plus, l’état de la technique est bien loin d’une exploitation de données d’affluence, mesurées en temps réel dans des transports en commun, pour les présenter à l’utilisateur final, à savoir le voyageur ou le passager, de façon intuitive pour servir son choix de la zone la moins occupée dans un train et augmenter ainsi ses chances de trouver une place libre pour un voyage plus confortable.

Présentation de l’invention

La présente invention vise à pallier les inconvénients de l’art antérieur exposés ci-avant et propose une solution innovante pour mesurer l’affluence en temps réel dans les transports en commun à « placement libre » tels que certains trains régionaux, les métros et les tramways, en employant peu de moyens techniques et en offrant une information claire aux voyageurs pour les orienter vers les zones les moins occupées.

À cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de mesure d’une affluence de passagers dans un véhicule de transport en commun, au niveau d’une station, mettant en œuvre au moins un dispositif de prise de vue, remarquable en ce que le dispositif de prise de vue est installé dans ladite station, et en ce que ledit procédé comprend :

une étape de capture d’une pluralité d’images successives de portions du véhicule, au moyen du dispositif de prise de vue, pendant que ledit véhicule défile intégralement devant ledit dispositif de prise de vue ;
une étape de création d’une image globale, fixe (panoramique) ou animée (vidéo), du véhicule entier à partir de la pluralité d’images successives ;
une étape de comptage des passagers visibles sur l’image globale mettant en œuvre des algorithmes de reconnaissance automatique de personnes ;
une étape d’estimation de l’affluence des passagers dans le véhicule avant son arrêt, ladite affluence représentant les taux d’occupation dans plusieurs portions du véhicule ; et
une étape de communication en temps réel d’une information contenant l’affluence mesurée sur un terminal utilisateur.

Ainsi, l’affluence dans le véhicule peut être mesurée depuis l’extérieur du véhicule et communiquée de façon autonome à différents utilisateurs, notamment des voyageurs destinés à monter dans ledit véhicule.

La mise en œuvre du procédé de la présente invention nécessite des moyens techniques limités, à savoir quelques dispositifs de prise de vue installés dans les stations, et un traitement rapide et efficace des images capturées pour fournir une mesure de l’affluence des passagers qui constitue une donnée importante à destination de usagers, donnée qu’aucune solution antérieure ne propose de mesurer avec autant de simplicité.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, l’image globale est une photographie panoramique du véhicule sur toute sa longueur obtenue par assemblage des images successives.

Selon un aspect de l’invention, l’étape de comptage comprend une reconnaissance de silhouettes par apprentissage automatique, suivie d’une détermination de centroïdes basés sur un ou plusieurs modèles anthropométriques tels que les parties supérieures du corps humain.

De façon avantageuse, l’étape de comptage comprend un filtrage de reflets optiques de personnes sur des vitres du véhicule par apprentissage automatique, en vue de leur élimination. Cela permet de ne pas fausser significativement le comptage lorsque plusieurs reflets sont détectés sur les vitres, notamment avec des conditions d’éclairage favorisant leur apparition (éclairage du soir par exemple).

Alternativement, le dispositif de prise de vue comprend une caméra infrarouge évitant,de facto, l’apparition de reflets optiques sur des vitres du véhicule.

Selon un mode de réalisation, le procédé met en œuvre au moins deux dispositifs de prise de vue installés à distance dans une même station pour capturer des images soit avec différentes conditions d’exposition soit avec différentes vitesses du véhicule défilant.

Avantageusement, l’information communiquée comprend une représentation graphique de l’affluence le long du véhicule, avec des niveaux de couleur par exemple.

Selon un aspect de l’invention, l’information communiquée est affichée sur un terminal mobile de type smartphone via une application mobile dédiée.

Selon un mode de réalisation, l’affluence dans le véhicule est estimée au niveau d’une première station, et l’information d’affluence est communiquée à au moins un voyageur se trouvant dans une deuxième station desservie immédiatement après la première station.

Selon un mode de réalisation préféré, le véhicule est un véhicule ferroviaire, notamment un train, à placement libre.

La présente invention a également pour objet un système de mesure d’une affluence de passagers dans un véhicule de transport en commun, comprenant au moins un dispositif de prise de vue et des moyens de calcul, intégrés ou externes, configurés pour mettre en œuvre un procédé tel que présenté.

Plus particulièrement, le dispositif de prise de vue comprend une caméra couvrant au moins le spectre infrarouge.

La présente invention a également pour objet un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par microprocesseur et/ou exécutable par un microprocesseur, comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution d’un procédé tel que présenté.

Enfin, la présente invention a pour objet un médium de stockage lisible par un terminal et non transitoire, stockant un programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en œuvre un procédé tel que présenté.

Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d’exemple non limitatif un mode de réalisation d’un procédé de mesure de l’affluence dans un véhicule de transport en commun, conforme aux principes de l’invention.

Présentation des dessins

Les figures sont données à titre purement illustratif pour une meilleure compréhension de l’invention sans en limiter la portée. Les différents éléments peuvent être représentés de manière schématique et ne sont pas nécessairement à l’échelle. Sur l’ensemble des figures, les éléments identiques ou équivalents portent la même référence numérique.

Il est ainsi illustré en :

: une situation de mise en œuvre d’un procédé de mesure de l’affluence dans un train selon l’invention ;

: une vue de dessus du dispositif de prise de vue montrant son ouverture angulaire par rapport à un train défilant ;

: une vue de côté montrant en projection sur le train, la taille du champ couvert par le dispositif de prise de vue ;

: un exemple d’image locale capturée laissant apparaitre des passagers à travers les vitres du train ;

: un exemple d’image panoramique obtenue par assemblage des images locales successives ;

: un organigramme des principales étapes du procédé selon un mode de réalisation de l’invention ;

: une partie de l’image panoramique avec les centroïdes de comptage de personnes ;

: une situation dans laquelle un reflet apparait sur une vitre du train ;

: une représentation graphique de l’affluence mesurée sur le train ;

: une situation d’utilisation d’une application mobile pour consulter l’affluence dans un train juste avant son départ ;

: un exemple d’interface graphique pour l’application mobile ;

: une situation d’affichage de l’affluence en station au moyen de témoins lumineux de différentes couleurs ;

: une représentation graphique de l’affluence sur un autre type de véhicule notamment un métro.

Description détaillée de modes de réalisation

Il convient de noter que certains éléments techniques bien connus de l’homme du métier sont ici décrits pour éviter toute insuffisance ou ambiguïté dans la compréhension de la présente invention.

Dans le mode de réalisation décrit ci-après, il est fait référence à un procédé de mesure en temps réel de l’affluence de passagers dans un véhicule ferroviaire, destiné principalement aux rames à placement libre telles que les rames de certains trains, de métro ou de tramway, utilisées dans les transports en commun. Cet exemple, non limitatif, est donné pour une meilleure compréhension de l’invention et n’exclut pas la mise en œuvre de ce procédé avec d’autres types de véhicules notamment des bus, des navettes fluviales, etc.

Dans la suite de la description :

le terme « train » désigne par extension tout véhicule ferroviaire de transport de passagers, y compris les métros et les tramways ;
le terme « affluence » désigne simplement un taux d’occupation sans en indiquer le niveau, et seront donc employées des expressions telles que « forte affluence » ou « faible affluence » pour qualifier le niveau d’affluence.

La mise en œuvre du procédé de mesure d’affluence selon l’invention consiste globalement à capturer une image d’un train en entier, avant la descente de passagers (ouverture des portes) ou après la montée de passagers (fermeture des portes), pour y compter automatiquement le nombre de passagers et leur distribution le long du train, et à communiquer en temps réel des informations d’affluence à des voyageurs avant leur montée dans le même train afin de leur permettre de se diriger vers les zones de faible affluence. Bien entendu, l’information d’affluence peut également être communiquée aux opérateurs du train ou à toute autre partie à qui elle pourrait être utile.

La représente une situation ordinaire de voyage en train dans laquelle le procédé de mesure d’affluence selon l’invention est mis en œuvre au moyen d’un dispositif de prise de vue 10 convenablement installé dans une station S1 pour capturer une image panoramique d’un train 20 lui défilant devant. L’image panoramique capturée est ensuite traitée et analysée par des moyens de calcul, pouvant être embarqués en tout ou partie dans le dispositif de prise de vue 10, afin de compter le nombre de passagers visibles sur l’image et d’estimer le niveau d’affluence dans chaque partie du train 20. Cette information sur l’affluence le long du train 20 au départ de la station S1 est ensuite communiquée aux voyageurs P destinés à monter dans ledit train à la prochaine station S2 desservie, par différents moyens (affichage en station, sur smartphone, etc.).

Compte tenu d’un temps de voyage ΔT entre les deux stations successives S1 et S2, la communication de l’information d’affluence en temps réel immédiatement après le départ du train de la station S1 laisse suffisamment de temps aux voyageurs P pour consulter ladite information et se positionner au niveau des portes des voitures (ou zones) affichant une faible affluence.

Ce mode de réalisation dans lequel l’affluence est mesurée dans une station S1 pour être communiquée à des voyageurs de la station suivante S2 nécessite que le dispositif de prise de vue 10 soit placé en tête de station (dans le sens de déplacement du train) pour capturer l’image du train en défilement après la montée des passagers et la fermeture des portes. Ainsi, le nombre de passagers comptés reste fixe jusqu’à l’arrivée du train à la station suivante car dans l’intervalle les passagers ne peuvent pas descendre du train, sauf en situation exceptionnelle d’urgence bien entendu.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de prise de vue est placé en queue de station et capture une image du train entrant en station avant son arrêt et la descente de voyageurs. Le temps de traitement pour mesurer l’affluence étant bref, l’information est communiquée en temps réel aux voyageurs se trouvant dans la même station avant l’ouverture des portes du train. Ainsi, les voyageurs peuvent disposer d’un délai suffisant pour éviter les zones à forte affluence. Pour communiquer l’information encore plus tôt, le dispositif de prise de vue peut même être installé légèrement en amont de la station. Dans le cas d’un métro souterrain, cela revient à installer le dispositif de prise de vue dans un tunnel et donc dans un milieu obscur. Pour pallier ces conditions de faible luminosité et si l’intérieur de la rame n’est pas suffisamment éclairé, le dispositif de prise de vue fonctionne en champ infrarouge et/ou comprend des moyens d’éclairage.

Qu’il soit installé en tête ou en queue de station ou dans n’importe quel autre emplacement le long de la voie, le dispositif de prise de vue 10 doit être à une bonne hauteur et présenter une bonne orientation pour couvrir des rangées de fenêtres 21 du train au travers desquelles les passagers à bord sont détectés.

Le dispositif de prise de vue peut par exemple être installé sur un élément d’ouvrage 30 de la station, notamment un poteau, ou sur un mobilier fixe de la station tel qu’un panneau d’affichage.

Pour les besoins de l’invention, le dispositif de prise de vue 10 offre une résolution, une profondeur de champ et une ouverture angulaire importantes pour capturer des images de qualité suffisante pour la construction d’une image panoramique du train, qui présente généralement une grande longueur et reste proche du quai et donc de l’emplacement du dispositif de prise de vue 10.

En effet, la réalisation d’une image panoramique du train en entier est obtenue par assemblage d’images successives capturées le long du train. Autrement dit, dans son mouvement, le train est « scanné » par le dispositif de prise de vue 10 qui, lui, reste fixe.

Les figures 2a et 2b montrent en vue de dessus et en vue de côté le champ couvert par le dispositif de prise de vue 10, ledit dispositif présentant une ouverture angulaire α suffisante pour capturer une rangée de plusieurs fenêtres 21 (et de portes-fenêtres) sur au moins toute la hauteur apparente H du train 20. Le dispositif de prise de vue 10 permet ainsi de capturer des images 11 successives au fur et à mesure du défilement du train.

La représente schématiquement une image d’une partie du train sur laquelle des passagers peuvent être aperçus.

Le dispositif de prise de vue 10 correspond à une caméra numérique opérant comme appareil photographique pour capturer des images instantanées et successives du train. Il s’agit de préférence d’une caméra haute définition (HD) qui peut être thermique, optique infrarouge (IR), ou multispectrale pour permettre des visions diurnes et nocturnes. Le dispositif de prise de vue 10 est également doté de modules d’acquisition, d’imagerie (thermographique, radiométrique, etc.), de communication, de traitement, de suivi (Tracking), ainsi que d’autres modules électroniques spécifiques.

La caméra utilisée est de préférence adaptée au suivi d’objet (Object Tracking), en l’occurrence au suivi de personne et implémente des algorithmes dédiés tels que des algorithmes de détection de personne par apprentissage automatique (Machine Learning).

La caméra implémente spécifiquement une fonction « image panoramique » pour créer des images avec des champs exceptionnellement larges couvrant différentes longueurs de trains.

La représente schématiquement une image panoramique d’un train, obtenue par concaténation de plusieurs images successives. L’image panoramique peut être obtenue par une fonction intégrée ou par un traitement logiciel externe comme il sera expliqué dans la description des étapes du procédé.

La représente les principales étapes d’un procédé 500 de mesure de l’affluence dans un train selon l’invention, notamment au moyen d'un ou de plusieurs dispositifs de prise de vue installés dans les stations desservies par le train, ledit procédé comprenant :

une étape initiale 510 d’activation de la prise de vue pour commencer à scanner le train en mouvement ;
une étape 520 de capture d’images successives du train en mouvement par le dispositif de prise de vue ;
une étape 530 de création d’une image panoramique du train entier par assemblage des images successives capturées ;
une étape 540 de traitement de l’image panoramique en vue de son analyse ;
une étape 550 de comptage des passagers visibles sur l’image panoramique via des algorithmes de reconnaissance de personne ;
une étape 560 d’estimation de l’affluence dans le train à partir des résultats du comptage ; et
une étape 570 de communication d’informations sur l’affluence dans le train.

L’étape 510 d’activation de la prise de vue consiste à mettre le dispositif de prise de vue en état de commencer la capture d’images successives du train. En effet, le dispositif de prise de vue doit, de préférence, être activé uniquement lors du passage du train à scanner et rester en veille le reste du temps, voire être éteint pendant les périodes creuses sans trafic.

Le dispositif de prise de vue peut être activé automatiquement soit en détectant le train soit sur consigne. La consigne peut par exemple provenir d’une centrale d’opérations qui commande les heures précises de départ des trains.

La détection physique du train peut, quant à elle, être réalisée de différentes manières qui dépendent en particulier de la position du dispositif de prise de vue.

Par exemple, lorsque le dispositif de prise de vue est placé en tête de station, comme dans le mode de réalisation de la , la détection du train peut être réalisée par ledit dispositif lui-même notamment en combinant une reconnaissance d’objet (la rame motrice du train par exemple) et une détection du mouvement dudit objet, ces deux fonctions étant intégrées dans la caméra du dispositif de prise de vue.

Autrement, la détection du train peut être réalisée au moyen de capteurs classiques (optiques, électromécaniques, magnétiques, etc.) pouvant être embarqués dans le dispositif de prise de vue ou déportés et reliés à celui-ci.

Dès lors que le dispositif de prise de vue est activé, la capture d’images peut commencer.

L’étape 520 de capture d’images successives du train en mouvement permet de constituer un échantillon d’images successives (11-1, 11-2, …) couvrant chacune une partie du train, de sorte à recouvrir le train en entier ou tout le moins les rames occupées par des passagers.

Cette prise de vue peut être réalisée en effectuant des captures à intervalle de temps régulier, avec un délai entre deux images successives suffisamment bref pour ne pas « sauter » une partie du train en mouvement, tant qu’à ce que lesdites images se recouvrent sur une partie commune (chevauchement).

Le temps entre deux images successives définit une fréquence de capture d’images qui correspond à une fréquence « d’échantillonnage » du train. Cette fréquence peut être très élevée comme dans un mode « rafale » si la caméra utilisée le permet, auquel l’échantillon d’images capturées serait conséquent et permettrait une sélection plus fine des images de meilleure qualité pour créer l’image panoramique.

En outre, plus la fréquence de capture d’images est élevée plus le risque de compter un même passager plusieurs fois (doublons) est faible. En effet, dans des images successives proches dans le temps et donc dans l’espace, un passager en mouvement apparaitra avec un effet « fantôme » qui peut être facilement supprimé avec les moyens de traitement de la caméra (logiciel de traitement d’image intégré).

Pour une mise en œuvre du procédé consommant le moins de capacité de calcul, de mémoire et de temps de traitement, les délais entre les captures successives peuvent être calibrés sur la vitesse du train, de sorte que les images successives se recouvrent le moins tout en couvrant le train en entier. Ainsi, l’image panoramique peut être obtenue avec le moins d’images successives possibles. Cette technique nécessite néanmoins de disposer d’un réglage précis pour chaque type de train et que les départs d’un même type de trains soient les plus réguliers possibles en termes de vitesse.

L’image panoramique du train est ensuite obtenue en assemblant les images successives capturées.

L’étape 530 de création d’une image panoramique du train consiste à assembler les images successives capturées en traitant les zones de recouvrement, le tout au moyen d’une fonction intégrée dans la caméra ou d’un traitement externe dans un module électronique spécifique relié à ladite caméra.

La création de l’image panoramique peut également être réalisée sur une plateforme numérique de traitement distante, celle-ci comprenant des serveurs, physiques ou en nuage (cloud), accessibles sur un réseau de communication adapté.

L’image panoramique du train ainsi obtenue représente l’état des passagers dans le train à un instant donné immédiatement après le départ ou juste avant l’arrivée dudit train. Cette image permet donc de calculer le nombre de passagers visibles et de déterminer leur distribution dans le train lors de l’étape de comptage. En fonction de sa qualité, l’image panoramique peut nécessiter un traitement préalable.

L’étape 540 de traitement de l’image panoramique permet d’améliorer la qualité de l’image en vue de son exploitation dans le processus de comptage automatique. Elle comprend à cet effet des opérations de filtrage numérique, des traitements de base tels que la correction de la calorimétrie (contraste et luminosité), l’ajustement de la netteté, de la clarté, etc., et des traitements plus avancés notamment pour redimensionner automatiquement l’image, effacer les zones de recouvrement persistantes, atténuer le flou optique, etc.

Cette étape de traitement avant le comptage reste néanmoins optionnelle et n’est pas nécessaire lorsque l’image panoramique ne présente pas de défauts pouvant compromettre la détection et le comptage de passagers.

L’étape 550 de comptage des passagers visibles sur l’image panoramique consiste à exécuter des algorithmes de reconnaissance et de comptage de personnes par apprentissage automatique.

Afin de détecter et de compter les passagers visibles sur l’image panoramique du train, le dispositif de prise de vue opère par exemple une reconnaissance automatique de silhouettes, permettant d’isoler chaque personne détectée dans un cadre délimitant sa silhouette, suivie d’une détermination de centroïdes basés sur un ou plusieurs modèles anthropométriques. De préférence, les centroïdes utilisés concernent une partie supérieure du corps de la personne comprenant le visage. Ce type de centroïdes présente une plus grande fiabilité, comparé à d’autres centroïdes détectant des parties inférieures du corps telles que les pieds, en plus d’être les plus visibles au travers des fenêtres du train.

Ainsi, les centroïdes permettent de détecter les passagers, de les compter et de connaitre leur distribution dans le train.

La représente un exemple de détection de centroïdes C sur une partie de l’image panoramique.

En raison d’une prise de vue au travers les vitres des fenêtres du train, l’image panoramique peut comporter des effets indésirables tels que l’apparition d’un reflet sur la face extérieure d’une vitre, plus ou moins net en fonction des conditions de luminosité et de surface de la vitre.

La schématise une telle situation avec un extrait de l’image panoramique dans lequel un reflet R d’une personne Pe se trouvant à l’extérieur du train apparait sur la vitre d’une fenêtre 21. Lors du comptage, le reflet R n’est pas pris en compte et seuls les centroïdes C des personnes se trouvant à l’intérieur Pi sont comptés.

Les algorithmes de reconnaissance, utilisés dans l’étape de comptage, permettent à cet effet d’éliminer les reflets R en utilisant par exemple des classifieurs d’intelligence artificielle entraînés pour distinguer les reflets sur une image et les classer comme tel. Ainsi les reflets sont automatiquement éliminés lors du comptage.

Afin ne pas capter des reflets optiques sur les vitres du train, le dispositif de prise de vue peut comporter une caméra infrarouge.

De plus, une caméra infrarouge est apte à capturer des images dans des conditions de faible éclairage, voire d’obscurité totale. Elle est donc adaptée à un fonctionnement diurne, en permettant une prise d’image aussi bien en conditions nocturnes qu’avec un éclairage suffisant en lumière du jour par exemple. La caméra infrarouge dispose éventuellement de ses propres moyens d’éclairage qui peuvent être des diodes électroluminescentes (LED) infrarouges.

Après le comptage des passagers, leur affluence dans le train peut être estimée.

L’étape 560 d’estimation de l’affluence dans le train consiste à déterminer la distribution des passagers dans le train, autrement dit le taux d’occupation de chaque partie du train. Les parties élémentaires considérées sont des portions de même largeur, voire de même capacité en termes de places, et correspondent par exemple à des voitures ou à des parties de voitures lorsque celles-ci présentent des dimensions importantes et plusieurs portes d’accès.

L’affluence estimée peut ensuite être représentée de différentes manières, notamment sur des graphiques qui donnent des valeurs numériques précises (nombres de passagers et/ou de places libres, taux d’occupation, etc.) et/ou simplement des niveaux qualitatifs de l’affluence (jeu de couleurs, niveaux de couleurs, indication textuelle ou graphique, etc.).

Cette représentation de l’affluence est de préférence combinée avec une représentation du train pour visualiser directement le niveau d’affluence dans chaque portion du train. De plus, une telle représentation est particulièrement adaptée à une interface de programmation applicative (API) dont peut découler une application mobile dédiée ou à un tableau de bord à destination de l’exploitant du train.

La illustre un exemple de représentation graphique possible de l’affluence le long d’un train, celle-ci étant indiquée en niveaux de gris qui permettent de repérer sur le train les zones d’affluence faible L, d’affluence moyenne M ou d’affluence élevée H.

L’affluence ainsi mesurée et représentée est transmise, avec éventuellement d’autres informations connexes, en temps réel à différents utilisateurs.

L’étape 570 de communication de l’information permet en effet d’envoyer l’information finale sur différents terminaux, notamment via un réseau de type internet.

L’information d’affluence peut être affichée sur plusieurs supports électroniques tels qu’un téléphone mobile 41 de type smartphone, un écran d’affichage 42 installé dans la station de train, une page web, etc. Cette notification « multicanal » permet à différents utilisateurs d’exploiter l’information d’affluence.

En particulier, cela permet aux voyageurs d’éviter les zones à forte affluence pour voyager plus confortablement.

La représente une situation dans laquelle un voyageur P à quai consulte en temps réel l’affluence des passagers dans le train 20 qui vient d’entrer en station afin de se diriger vers les portes les plus favorables pour trouver rapidement une place assise.

En raison de l’agitation sur le quai en phase de descente et montée dans le train et du stress que cela peut engendrer chez les voyageurs, l’information d’affluence est présentée de façon claire et facilement compréhensible sur les différents supports à destination des voyageurs. A cet effet, les interfaces graphiques notamment celle de l’application mobile sont conçues pour garantir une bonne utilisabilité.

La représente un exemple d’interface graphique d’une application mobile, telle qu’elle s’affiche sur un smartphone 41, ladite interface montrant graphiquement l’affluence 411 dans le train en indiquant la position et l’orientation 412 du voyageur porteur du smartphone, afin de lui indiquer la direction à suivre 413 d’une porte débouchant sur une zone à faible affluence. Bien entendu, le train dont l’affluence est affichée ainsi que la station de montée du voyageur sont indiqués dans des rubriques d’informations 414 et 415.

L’information d’affluence peut également être affichée de façon centralisée dans les stations, par exemple sur des écrans ou panneaux d’affichage, ou par tout autre moyen permettant aux voyageurs d’être informés en temps réel de l’affluence dans le train dans lequel ils comptent monter.

La représente l’exemple d’un affichage de l’information avec des témoins lumineux 60 installés en station de sorte à être au niveau des portes des trains à l’arrêt dans ladite station. Les témoins lumineux 60 peuvent être placés au niveau par groupes de trois par exemple pour indiquer trois niveaux d’affluence (faible, moyen, et haut).

Ce type d’affichage est particulièrement adapté aux stations de métro qui, en général, sont très fréquentées, et permet aux voyageurs de visualiser rapidement et sans effort l’affluence dans le prochain métro.

Bien entendu, un affichage graphique peut également être proposé sur des écrans d’information.

La représente un tel affichage graphique de l’affluence dans les rames d’un métro.

Il ressort de la présente description que certaines étapes du procédé peuvent être modifiées, remplacées ou supprimées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Par exemple, l’image panoramique peut être remplacée par un flux vidéo sur lequel un comptage est possible avec les mêmes techniques de reconnaissance et de suivi de personnes. Il peut également être prévu de superposer deux dispositifs de prise de vue pour s’adapter à des trains de deux étages par exemple.

Claims

Procédé (500) de mesure d’une affluence de passagers (P) dans un véhicule (20) de transport en commun, au niveau d’une station (S), mettant en œuvre au moins un dispositif de prise de vue (10), caractérisé en ce que le dispositif de prise de vue est installé dans ladite station, et en ce que ledit procédé comprend :
une étape (520) de capture d’une pluralité d’images successives (11) de portions du véhicule, au moyen du dispositif de prise de vue, pendant que ledit véhicule défile intégralement devant ledit dispositif de prise de vue ;

une étape (530) de création d’une image globale (111), fixe ou animée, du véhicule entier à partir de la pluralité d’images successives ;

une étape (550) de comptage des passagers visibles sur l’image globale mettant en œuvre des algorithmes de reconnaissance automatique de personnes ;

une étape (560) d’estimation de l’affluence des passagers dans le véhicule avant son arrêt, ladite affluence représentant les taux d’occupation dans plusieurs portions du véhicule ; et

une étape (570) de communication en temps réel d’une information contenant l’affluence mesurée sur un terminal utilisateur (41, 42).
Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’image globale (111) est une photographie panoramique du véhicule (20) sur toute sa longueur obtenue par assemblage des images successives (11).
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’étape (550) de comptage comprend une reconnaissance de silhouettes par apprentissage automatique, suivie d’une détermination de centroïdes basés sur un ou plusieurs modèles anthropométriques.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape (550) de comptage comprend un filtrage de reflets optiques (R) de personnes sur des vitres du véhicule (20) par apprentissage automatique, en vue de leur élimination.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de prise de vue comprend une caméra infrarouge évitant l’apparition de reflets optiques sur des vitres du véhicule (20).
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, mettant en œuvre au moins deux dispositifs de prise de vue (10) installés à distance dans une même station (S) pour capturer des images (11) avec différentes conditions d’exposition.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’information communiquée comprend une représentation graphique de l’affluence le long du véhicule.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’information communiquée est affichée sur un terminal mobile (41) de type smartphone via une application mobile dédiée.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’affluence dans le véhicule est estimée au niveau d’une première station (S1), et l’information d’affluence est communiquée à au moins un voyageur se trouvant dans une deuxième station (S2) desservie immédiatement après la première station.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le véhicule (20) est un véhicule ferroviaire, notamment un train, à placement libre.
Système de mesure d’une affluence de passagers dans un véhicule (20) de transport en commun, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif de prise de vue (10) et des moyens de calcul, intégrés ou externes, configurés pour mettre en œuvre un procédé (500) selon l’une des revendications 1 à 10.
Système selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de prise de vue (10) comprend une caméra couvrant au moins le spectre infrarouge.
Produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par microprocesseur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme pour l’exécution d’un procédé (500) selon l’une des revendications 1 à 10.
Médium de stockage lisible par un terminal et non transitoire, stockant un programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en œuvre un procédé (500) selon l’une des revendications 1 à 10.