WO2013190233A1 - Method for estimating a journey time of a vehicle on a road network - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a method for estimating, by a computer, a journey time of a vehicle on a road network, the road network being defined in the form of a mesh comprising a plurality of segments x, each segment x being associated with a mean speed unaffected by weather conditions (Va) for crossing the segment, each segment x being associated with a worsened state (M) of weather conditions, the method including: a step of calculating a mean speed affected by weather conditions (Vc) for crossing the segment from the mean speed unaffected by weather conditions (Va) and climate-modelling parameters (P, P*) defined locally for each segment x in accordance with the worsened state (M) of weather conditions; a step of calculating the time required to cross a segment x at a crossing time t from the mean speed affected by weather conditions (Vc) for the given segment x; and a step of calculating the journey time from the calculation of the time required to cross the segments x.
Description
METHODE D'ESTIMATION D'UN TEMPS DE PARCOURS D'UN VEHICULE DANS UN RESEAU METHOD FOR ESTIMATING A TIME OF A VEHICLE IN A NETWORK
ROUTIER DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR ROAD GENERAL TECHNICAL DOMAIN AND PRIOR ART
La présente invention concerne le domaine de la gestion du trafic routier afin de permettre une estimation précise du temps de parcours entre un lieu d'arrivée et un lieu de départ. De manière classique, un réseau routier se présente sous la forme d'un maillage comportant une pluralité de segments élémentaires x. Pour estimer un temps d'un parcours composé de n segments x, on utilise de manière classique une base de données qui indique la vitesse moyenne Va de traversée d'un segment x en fonction de l'instant de traversée (matinée, soirée, etc.) du véhicule comme illustré à la figure 1. La base de données de vitesses moyennes Va est formée à partir d'algorithmes qui tiennent compte, en particulier, des conditions de trafic (embouteillages, zone de travaux, etc.). Une telle base de données de vitesses moyennes Va est connue de l'homme du métier. De manière alternative, la base de données peut également indiquer le temps moyen de traversée d'un segment x en fonction de l'instant de traversée t du véhicule comme présenté dans la demande de brevet FR2926880 de la société MEDIAMOBILE. The present invention relates to the field of road traffic management in order to allow an accurate estimate of the travel time between an arrival place and a place of departure. Conventionally, a road network is in the form of a mesh comprising a plurality of elementary segments x. To estimate a time of a path composed of n segments x, a database is used in a conventional manner which indicates the average speed Va of crossing a segment x as a function of the moment of crossing (morning, evening, etc. .) of the vehicle as illustrated in Figure 1. The database of average speeds Va is formed from algorithms that take into account, in particular, traffic conditions (congestion, work area, etc.). Such a database of average speeds Va is known to those skilled in the art. Alternatively, the database can also indicate the average crossing time of a segment x as a function of the moment of passage t of the vehicle as presented in the patent application FR2926880 of the company MEDIAMOBILE.
Grâce à la connaissance du temps de parcours, un automobiliste peut, d'une part, choisir le meilleur itinéraire pour atteindre son lieu d'arrivée et, d'autre part, choisir la meilleure période horaire pour débuter son voyage. La précision de l'estimation du temps de parcours est cruciale pour permettre à un automobiliste de faire les bons choix. Thanks to the knowledge of the travel time, a motorist can, on the one hand, choose the best route to reach his place of arrival and, on the other hand, choose the best time period to begin his journey. The accuracy of travel time estimation is crucial to enable a motorist to make the right choices.
Les conditions météorologiques sur le trajet influencent la vitesse de l'automobiliste au cours de son voyage. En effet, un automobiliste ne peut pas rouler à la même vitesse lorsque la chaussée est sèche que lorsqu'elle est couverte de neige ou de pluie. Aussi, il a été proposé d'estimer le temps de parcours en tenant compte des prévisions météorologiques. On connaît dans l'art antérieur une méthode dans laquelle la vitesse d'un automobiliste est pénalisée de manière globale en fonction de la nature de l'intempérie météorologique prévue. A titre d'exemple, la vitesse estimée de l'automobiliste est pénalisée de 20% en cas de neige et de 10% en cas de pluie. Bien que l'application d'un taux de pénalité global permette d'améliorer l'estimation du temps de parcours, la précision de l'estimation n'est pas suffisante en particulier sur un parcours de grande distance comportant des segments de natures différentes. The weather conditions on the trip influence the speed of the motorist during his trip. Indeed, a motorist can not drive at the same speed when the roadway is dry than when it is covered with snow or rain. Also, it has been proposed to estimate travel time taking into account weather forecasts. A method is known in the prior art in which the speed of a motorist is penalized globally depending on the nature of the weather forecast. For example, the estimated speed of the motorist is penalized by 20% in case of snow and 10% in case of rain. Although the application of an overall penalty rate makes it possible to improve the estimate of the travel time, the accuracy of the estimate is not sufficient especially on a long distance route comprising segments of different natures.
PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION GENERAL PRESENTATION OF THE INVENTION
Afin d'éliminer cet inconvénient, l'invention concerne une méthode d'estimation d'un temps de parcours d'un véhicule dans un réseau routier par un calculateur, le réseau routier étant défini sous la forme d'un maillage comportant une pluralité de segments x, chaque segment x étant associé à une vitesse moyenne non-climatique de traversée du segment qui est fonction de son instant de
traversée t, chaque segment x étant associé à une dégradation climatique qui est fonction de son instant de traversée t, méthode comprenant : In order to eliminate this drawback, the invention relates to a method for estimating a journey time of a vehicle in a road network by a computer, the road network being defined in the form of a mesh comprising a plurality of segments x, each segment x being associated with a non-climatic average crossing speed of the segment which is a function of its instant of traversing t, each segment x being associated with a climatic degradation which is a function of its transit time t, which method comprises:
une étape de calcul d'une vitesse moyenne climatique de traversée de chaque segment x, qui est fonction de son instant de traversée t, à partir de la vitesse moyenne non-climatique et de paramètres de modélisation climatiques définis localement pour chaque segment x en fonction de la dégradation climatique ; a step of calculating a mean climatic crossing speed of each segment x, which is a function of its transit time t, from the non-climatic average speed and climate modeling parameters defined locally for each segment x according to climate degradation;
une étape de calcul du temps de traversée d'un segment x à un instant de traversée t à partir de la vitesse moyenne climatique pour le segment x donné ; et a step of calculating the crossing time of a segment x at a crossing time t from the average climatic speed for the given segment x; and
une étape de calcul du temps de parcours à partir du calcul des temps de traversée des segments x, a step of calculating the travel time from the calculation of the crossing times of the segments x,
caractérisée en ce que les paramètres de modélisation climatique pour une dégradation climatique donnée pour un segment x donné sont déterminés par un procédé comportant : characterized in that the climate modeling parameters for a given climate degradation for a given segment x are determined by a method comprising:
une étape d'obtention d'une base temporelle de dégradations climatiques pour une période de temps sur le segment x du réseau routier ; a step of obtaining a temporal basis of climatic degradations for a period of time on the segment x of the road network;
- une étape d'obtention d'une base temporelle de vitesses de référence pour la période de temps, chaque vitesse de référence correspondant à une vitesse d'un véhicule circulant sur le segment x du réseau routier ; a step of obtaining a time base of reference speeds for the period of time, each reference speed corresponding to a speed of a vehicle traveling on segment x of the road network;
une étape de détermination d'une pluralité d'instants de dégradation climatique à partir de la base temporelle de dégradations climatiques ; a step of determining a plurality of climatic degradation instants from the time base of climatic degradations;
o pour chaque instant de dégradation climatique, une étape de détermination d'une vitesse dégradée par la dégradation climatique ; for each moment of climatic degradation, a step of determining a rate degraded by the climatic degradation;
o pour chaque instant de dégradation climatique, une étape de détermination d'un voisinage temporel de l'instant de dégradation climatique au cours duquel la vitesse de référence est considérée comme constante et une étape de détermination d'une vitesse avant-dégradation dans le voisinage temporel prédéterminé ; for each moment of climatic degradation, a step of determining a temporal neighborhood of the climatic degradation moment in which the reference speed is considered constant and a step of determining a pre-degradation speed in the vicinity predetermined time;
o la modification de la vitesse par une dégradation climatique étant représentée par un modèle paramétrique dans lequel des paramètres associent la vitesse avant- dégradation à la vitesse dégradée, une étape d'estimation des paramètres de modélisation à partir des vitesses avant-dégradation et des vitesses dégradées pour l'ensemble des instants de dégradation climatique. o the modification of the speed by a climatic degradation being represented by a parametric model in which parameters associate the speed before-degradation with the degraded speed, a stage of estimation of the parameters of modeling starting from the speeds before-degradation and velocities degraded for all the moments of climatic degradation.
Selon l'invention, on utilise des paramètres de modélisation qui ne sont pas définis globalement pour l'ensemble du réseau routier mais de manière locale pour chaque segment x en fonction de la dégradation climatique considérée. De manière avantageuse, cela permet de modéliser de manière réelle et précise la modification de vitesse suite à une dégradation. En effet, l'impact d'une dégradation est plus important lorsqu'un véhicule circule sur un segment rapide (autoroute) que sur un segment plus lent (route en agglomération). According to the invention, modeling parameters are used that are not defined globally for the entire road network but locally for each segment x as a function of the climatic degradation considered. Advantageously, this makes it possible to model in a real and precise way the speed modification following a degradation. Indeed, the impact of a deterioration is greater when a vehicle is traveling on a fast segment (motorway) than on a slower segment (road in built-up areas).
Par ailleurs, la création d'une base de vitesses climatiques permet de ne pas modifier les algorithmes de calcul de temps de parcours, les algorithmes utilisant des vitesses climatiques au
lieu de vitesses non-climatiques. De manière avantageuse, l'estimation du temps de parcours peut être réalisée de manière très rapide, de préférence, en temps réel ce qui est avantageux pour les utilisateurs utilisant des systèmes embarqués dans leur véhicule. Les paramètres de modélisation sont obtenus sur une période de mesure passée afin de définir ces derniers de manière statistique par retour d'expérience. Ainsi, les paramètres de modélisation sont propres à chaque segment x ce qui assure une précision optimale. Moreover, the creation of a base of climatic speeds makes it possible not to modify the algorithms of computation of travel time, the algorithms using climatic velocities at place of non-climatic speeds. Advantageously, the estimate of the travel time can be performed very quickly, preferably in real time which is advantageous for users using embedded systems in their vehicle. The modeling parameters are obtained over a past measurement period in order to define them statistically by feedback. Thus, the modeling parameters are specific to each segment x which ensures optimal precision.
De plus, la détermination d'une vitesse avant-dégradation et d'une vitesse dégradée très proches de l'instant de dégradation climatique permet de modéliser de manière précise l'évolution réelle de la vitesse d'un véhicule lors de l'apparition d'une dégradation. In addition, the determination of a pre-degradation speed and a degraded speed very close to the time of climatic degradation makes it possible to accurately model the real evolution of the speed of a vehicle during the appearance of 'a degradation.
Enfin, l'estimation des paramètres de modélisation est réalisée pour un grand nombre d'instants de dégradation climatique ce qui permet d'obtenir des paramètres de modélisation optimaux caractéristiques du segment x considéré pour une dégradation considérée. Finally, the estimation of the modeling parameters is carried out for a large number of times of climatic degradation, which makes it possible to obtain optimal modeling parameters characteristic of the segment x considered for a degradation considered.
De manière préférée, les paramètres de modélisation sont propres à chaque segment x du réseau routier. Ainsi, chaque segment possède ses propres paramètres de modélisation ce qui permet de définir des vitesses climatiques « sur mesure » pour estimer de manière optimale le temps de parcours sur le réseau routier. Preferably, the modeling parameters are specific to each segment x of the road network. Thus, each segment has its own modeling parameters which makes it possible to define "tailor-made" climatic speeds in order to optimally estimate the travel time on the road network.
De préférence encore, la méthode comporte une étape de calcul de paramètres de modélisation normalisés en fonction de la vitesse de trafic fluide FFS dudit segment x. En normalisant les paramètres de modélisation en fonction de la vitesse de trafic fluide, on obtient des paramètres généraux applicables à tout segment x. More preferably, the method comprises a step of calculating standardized modeling parameters as a function of the fluid traffic speed FFS of said segment x. By normalizing the modeling parameters according to the fluid traffic speed, general parameters applicable to any segment x are obtained.
De manière préférée, chaque vitesse de référence est obtenue à partir de mesures réalisées sur un réseau flottant de véhicules circulant sur le réseau routier. Ainsi, on obtient des vitesses de références hétérogènes sur le plan spatial et temporel mais nombreuses pour permettre une détermination statistique de paramètres de modélisation. De préférence, le réseau flottant de véhicules comporte une pluralité de véhicules équipés d'un système GPS embarqué associant la vitesse de circulation à une position spatiale, par exemple, le segment du réseau sur lequel circule le véhicule. Selon un aspect préféré de l'invention, le voisinage temporel de l'instant de dégradation climatique est de période constante, de préférence, de l'ordre de 5 minutes. Ainsi, on optimise la probabilité d'obtenir des vitesses de référence dans le voisinage tout en conservant une hypothèse vraisemblable de vitesse constante.
De préférence, pour un segment x considéré, la vitesse moyenne climatique est égale à la vitesse moyenne non-climatique si cette dernière est inférieure à une vitesse seuil qui est fonction des paramètres de modélisation et de la vitesse de trafic fluide FFS du segment x considéré. Après observation, la vitesse d'un véhicule n'est pas impactée par une dégradation climatique lorsque ce dernier circule à une vitesse lente. On tire partie de cette observation pour accélérer le calcul de la base de vitesses climatiques en conservant les vitesses non-climatiques de faible valeur. En outre, on lie la vitesse seuil aux paramètres caractéristiques d'un segment, c'est-à-dire, ses paramètres de modélisation ce qui permet d'assurer un compromis optimal entre coût et précision calculatoire. Preferably, each reference speed is obtained from measurements taken on a floating network of vehicles traveling on the road network. Thus, spatially and temporally heterogeneous reference speeds are obtained but numerous to allow a statistical determination of modeling parameters. Preferably, the floating vehicle network comprises a plurality of vehicles equipped with an on-board GPS system associating the speed of movement to a spatial position, for example, the segment of the network on which the vehicle is traveling. According to a preferred aspect of the invention, the temporal neighborhood of the climatic degradation moment is of constant period, preferably of the order of 5 minutes. Thus, the probability of obtaining reference speeds in the neighborhood is optimized while maintaining a reasonable assumption of constant speed. Preferably, for a segment x considered, the average climate speed is equal to the non-climatic average speed if the latter is less than a threshold speed which is a function of the modeling parameters and the fluid traffic speed FFS of the segment x considered . After observation, the speed of a vehicle is not affected by climatic degradation when the latter is traveling at a slow speed. This observation is used to accelerate the calculation of the base of climatic velocities by keeping the non-climatic velocities of low value. In addition, the threshold speed is linked to the characteristic parameters of a segment, that is to say, its modeling parameters, which makes it possible to ensure an optimal compromise between cost and computational accuracy.
De préférence encore, la modification de la vitesse par une dégradation climatique est représentée par un modèle paramétrique du type MARS, de préférence, un modèle linéaire de la forme suivante au voisinage d'un instant de dégradation climatique t0:More preferably, the modification of the speed by climatic degradation is represented by a parametric model of the MARS type, preferably a linear model of the following form in the vicinity of a time of climatic degradation t 0 :
étant les paramètres de modélisation P du segment x considéré being the modeling parameters P of the segment x considered
Une telle modélisation paramétrique linéaire permet d'obtenir de manière rapide une vitesse climatique à partir d'une vitesse non-climatique obtenue de manière classique. En outre, l'estimation des paramètres de modélisation est aisée pour une telle modélisation paramétrique linéaire. Such linear parametric modeling makes it possible to rapidly obtain a climatic rate from a non-climatic speed obtained in a conventional manner. In addition, the estimation of the modeling parameters is easy for such linear parametric modeling.
De préférence toujours, pour un segment x considéré, la vitesse seuil Vs est définie de la manière su ivanteStill preferably, for a segment x considered, the threshold speed Vs is defined in the following manner
L'invention concerne également un dispositif d'estimation d'un temps de parcours d'un véhicule dans un réseau routier par un calculateur, le réseau routier étant défini sous la forme d'un maillage comportant une pluralité de segments x, chaque segment x étant associé à une vitesse moyenne non-climatique (Va) de traversée du segment qui est fonction de son instant de traversée t, chaque segment x étant associé à une dégradation climatique (M) qui est fonction de son instant de traversée t, le dispositif comportant : The invention also relates to a device for estimating a journey time of a vehicle in a road network by a computer, the road network being defined in the form of a mesh comprising a plurality of segments x, each segment x being associated with a non-climatic average speed (Va) crossing the segment which is a function of its transit time t, each segment x being associated with a climatic degradation (M) which is a function of its transit time t, the device comprising:
- des moyens de calcul d'une vitesse moyenne climatique (Vc) de traversée de chaque segment x, qui est fonction de son instant de traversée t, à partir de la vitesse moyenne non-climatique (Va) et de paramètres de modélisation climatiques (P,P*) définis localement pour chaque segment x en fonction de la dégradation climatique (M) ; means for calculating a mean climatic velocity (Vc) crossing each segment x, which is a function of its transit time t, based on the non-climatic average speed (Va) and climatic modeling parameters ( P, P *) defined locally for each segment x as a function of climatic degradation (M);
des moyens de calcul du temps de traversée (tt) d'un segment x à un instant de traversée t à partir de la vitesse moyenne climatique (Vc) ; et means for calculating the crossing time (tt) of a segment x at a transit time t from the average climate speed (Vc); and
des moyens de calcul du temps de parcours (tp) à partir du calcul des temps de traversée (tt) des segments x,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détermination desdits paramètres de modélisation climatique (P) pour une dégradation climatique (M) donnée pour un segment x donné comportant : des moyens d'obtention d'une base temporelle de dégradations climatiques (M) pour une période de temps (PER) sur le segment x du réseau routier, means for calculating the travel time (tp) from the calculation of the crossing times (tt) of the segments x, characterized in that it comprises means for determining said climatic modeling parameters (P) for a given climatic degradation (M) for a given segment x comprising: means for obtaining a time base of climatic degradations (M) for a period of time (PER) on segment x of the road network,
- des moyens d'obtention d'une base temporelle de vitesses de référence (Vr) pour la période de temps (PER), chaque vitesse de référence (Vr) correspondant à une vitesse d'un véhicule circulant sur le segment x du réseau routier, means for obtaining a time base of reference speeds (Vr) for the period of time (PER), each reference speed (Vr) corresponding to a speed of a vehicle traveling on segment x of the road network ,
des moyens de détermination, pour une dégradation climatique (M) donnée, d'une pluralité d'instants de dégradation climatique (t0) à partir de la base temporelle de dégradations climatiques (M), means for determining, for a given climatic degradation (M), a plurality of climatic degradation instants (t 0 ) from the time base of climatic degradations (M),
o pour chaque instant de dégradation climatique (t0), des moyens de détermination d'une vitesse dégradée (Vd) par la dégradation climatique (M), o for each moment of climatic degradation (t 0 ), means for determining a degraded speed (Vd) by the climatic degradation (M),
o pour chaque instant de dégradation climatique (t0), des moyens de détermination d'un voisinage temporel de l'instant de dégradation climatique (t0) au cours duquel la vitesse de référence (Vr) est considérée comme constante et des moyens de détermination d'une vitesse avant-dégradation (Vad) dans le voisinage temporel prédéterminé, o for each moment of climatic degradation (t 0 ), means for determining a temporal neighborhood of the climatic degradation moment (t 0 ) during which the reference speed (Vr) is considered constant and means of determining a pre-degradation rate (Vad) in the predetermined time neighborhood,
o des moyens d'estimation des paramètres de modélisation (P, P*) à partir des vitesses avant-dégradation (Vad) et des vitesses dégradées (Vd) pour l'ensemble des instants de dégradation climatique (t0). o means for estimating the modeling parameters (P, P *) from the pre-degradation speeds (Vad) and the degraded speeds (Vd) for all the times of climatic degradation (t 0 ).
PRESENTATION DES FIGURES PRESENTATION OF FIGURES
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example, and referring to the appended drawings in which:
la figure 1 est une représentation schématique d'une méthode d'estimation d'un temps de parcours à partir d'une base de vitesses non-climatiques selon l'art antérieur ; Figure 1 is a schematic representation of a method for estimating a travel time from a base of non-climatic speeds according to the prior art;
la figure 2 est une représentation schématique d'une méthode d'estimation d'un temps de parcours à partir d'une base de vitesses climatiques selon l'invention ; Figure 2 is a schematic representation of a method for estimating a travel time from a base of climatic speeds according to the invention;
la figure 3 est une représentation schématique de la formation de la base de vitesses climatiques à partir d'une base de paramètres de modélisation ; Figure 3 is a schematic representation of the formation of the base of climatic velocities from a base of modeling parameters;
la figure 4 est un diagramme schématique des étapes de formation de la base de paramètres de modélisation ; Figure 4 is a schematic diagram of the steps of forming the modeling parameter database;
- la figure 5 est une représentation de la modélisation linéaire de la vitesse dégradée d'un véhicule en fonction de sa vitesse avant-dégradation ; FIG. 5 is a representation of the linear modeling of the degraded speed of a vehicle as a function of its speed before degradation;
la figure 6 est une représentation des vitesses de référence mesurées lors d'un instant de dégradation climatique t0 ; FIG. 6 is a representation of the reference speeds measured during a time of climatic degradation t 0 ;
la figure 7 est une représentation des paramètres de modélisation estimés pour une pluralité de segments x du réseau routier ; et Fig. 7 is a representation of the estimated modeling parameters for a plurality of segments x of the road network; and
la figure 8 est une représentation des paramètres de modélisation normalisés.
Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. Figure 8 is a representation of the standardized modeling parameters. It should be noted that the figures disclose the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention where appropriate.
DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE DESCRIPTION OF ONE OR MORE MODES OF REALIZATION AND IMPLEMENTATION
La méthode selon l'invention permet l'estimation d'un temps de parcours d'un véhicule, en particulier automobile, sur un réseau routier défini, de manière classique, sous la forme d'un maillage comportant une pluralité de segments élémentaires appelés également arcs. De manière traditionnelle, chaque segment x comporte une pluralité d'attributs afin de le caractériser. A titre d'exemple, un segment x peut être caractérisé par une position géographique sur le réseau routier, un paramètre FRC (Functional Road Class) indiquant la classe fonctionnelle du segment et une vitesse de trafic fluide FFS. The method according to the invention makes it possible to estimate a journey time of a vehicle, in particular a vehicle, over a defined road network, in a conventional manner, in the form of a mesh comprising a plurality of elementary segments also called arcs. Traditionally, each segment x has a plurality of attributes to characterize it. For example, a segment x may be characterized by a geographical position on the road network, a FRC parameter (Functional Road Class) indicating the functional class of the segment and a fluid traffic speed FFS.
La classe FRC, connue de l'homme du métier, est fonction du type de route concerné comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Dans l'exemple de mise en œuvre de l'invention qui va être présenté par la suite, seuls des segments de classe FRC 0 à 2 sont considérés par souci de clarté. Néanmoins, il va de soi que l'invention s'applique à tout type de segment pour toute valeur FRC. The FRC class, known to those skilled in the art, is a function of the type of road concerned as indicated in the table below. In the implementation example of the invention which will be presented later, only FRC class segments 0 to 2 are considered for the sake of clarity. Nevertheless, it goes without saying that the invention applies to any type of segment for any FRC value.
La vitesse de trafic fluide FFS d'un segment x est définie comme étant la vitesse la plus probable en trafic fluide sur ce segment. Par exemple, un segment de l'autoroute A1 du réseau routier français possède une vitesse de trafic fluide FFS de 1 19 km/h. La vitesse de trafic fluide FFS est une donnée connue pour chaque segment x et est corrélée à la classe FRC du segment x. The FFS fluid traffic speed of a segment x is defined as the most likely speed in fluid traffic on this segment. For example, a segment of the A1 highway in France has an FFS speed of 1 19 km / h. FFS is a known data for each segment x and is correlated to the FRC class of segment x.
De manière classique, comme indiqué dans le préambule, chaque segment x est associé à une vitesse moyenne non-climatique Va de traversée du segment qui est fonction de son instant de traversée t. De préférence, l'ensemble des vitesses Va sont rassemblées dans une base de données. A titre d'exemple, pour un segment x donné correspondant à un tronçon d'une voie
périphérique d'une grande agglomération, on connaît la vitesse moyenne Va de traversée à tout instant de la journée. De manière classique, en semaine, la vitesse moyenne Va est plus faible vers 8h du matin du fait de la circulation de personnes se rendant à leur travail que vers 1 1 h. Cette vitesse moyenne Va, ne dépendant pas des conditions climatiques, est connue de l'homme du métier et ne sera pas détaillée plus en avant. Conventionally, as indicated in the preamble, each segment x is associated with a non-climatic average speed Va passing through the segment which is a function of its transit time t. Preferably, the set of speeds Va are collected in a database. By way of example, for a given segment x corresponding to a section of a path peripheral of a large agglomeration, we know the average speed Va crossing at any time of the day. Conventionally, during the week, the average speed Va is lower around 8am due to the movement of people going to work than to 1 1 pm. This average speed Va, which does not depend on the climatic conditions, is known to those skilled in the art and will not be detailed further.
Selon l'invention, en référence à la figure 2, le temps de parcours est estimé à partir d'une base de vitesses moyennes climatiques Vc. Chaque segment x est associé à une vitesse moyenne climatique Vc de traversée du segment qui est fonction de son instant de traversée t. Autrement dit, on remplace dans la méthode de calcul du temps de parcours les vitesses non-climatiques Va par des vitesses climatiques Vc plus pertinentes. De manière avantageuse, seul le paramètre relatif à la vitesse moyenne est modifié dans l'algorithme. Ainsi, cela permet de prendre en compte des conditions météorologiques dans divers algorithmes préexistants, seules les bases de données de vitesses utilisées par les algorithmes devant être changées. According to the invention, with reference to FIG. 2, the travel time is estimated from a base of average climatic velocities Vc. Each segment x is associated with a climatic average speed Vc crossing the segment which is a function of its crossing time t. In other words, in the calculation method of the travel time, the non-climatic velocities Va are replaced by more relevant climatic velocities Vc. Advantageously, only the parameter relating to the average speed is modified in the algorithm. Thus, this makes it possible to take into account meteorological conditions in various preexisting algorithms, only the databases of speeds used by the algorithms to be changed.
L'obtention d'une base de vitesses climatiques Vc va être maintenant détaillée. Selon l'invention, chaque vitesse climatique Vc pour un segment x donné à un instant de traversée donnée t est obtenue à partir de : Obtaining a base of climatic velocities Vc will now be detailed. According to the invention, each climatic velocity Vc for a segment x given at a given transit time t is obtained from:
la vitesse non-climatique Va, the non-climatic velocity Va,
- un paramètre de dégradation météorologique M défini pour le segment x à l'instant de traversée t et a meteorological degradation parameter M defined for the segment x at the moment of crossing t and
des paramètres de modélisation P définis pour le segment x et fonction de la dégradation météorologique M. Par la suite, une dégradation météorologique M dépend du segment x considéré et de l'instant t considéré. La dégradation météorologique M peut correspondre, par exemple, à une averse de pluie (faible, moyenne ou forte), une chute de neige, la présence de brouillard, etc. De préférence, la dégradation météorologique M est nulle pour un temps dégagé. Dans cet exemple, la dégradation météorologique M est actualisée toutes les 15 minutes et est fournie par un organisme météorologique (Météo France, etc.). modeling parameters P defined for the segment x and function of the weather degradation M. Subsequently, a weather degradation M depends on the segment x considered and the time t considered. Weather degradation M may be, for example, a rain shower (low, medium or high), snowfall, fog, etc. Preferably, the weather degradation M is zero for a clear time. In this example, the weather degradation M is updated every 15 minutes and is provided by a weather organization (Météo France, etc.).
Afin de pouvoir estimer l'impact d'une dégradation climatique M sur la vitesse moyenne d'un véhicule circulant sur un segment x donné à un instant donné, il est connu de modéliser l'évolution de la vitesse de manière mathématique. In order to be able to estimate the impact of climatic degradation M on the average speed of a vehicle traveling on a given segment x at a given moment, it is known to model the evolution of velocity mathematically.
Dans cette mise en œuvre de l'invention, on utilise un modèle paramétrique qui met en relation une vitesse avant-dégradation Vad et une vitesse dégradée Vd suite à la dégradation climatique M. Autrement dit, le modèle comporte des paramètres P qui permettent de définir, pour une dégradation climatique donnée M, la future vitesse dégradée Vd à partir d'une vitesse avant-
dégradation donnée Vad. Ainsi, on considère que la vitesse non-climatique Va est une vitesse avant-dégradation Vad et que la vitesse climatique Vc correspond à une vitesse dégradée Vd. In this implementation of the invention, a parametric model is used which relates a pre-degradation speed Vad and a degraded speed Vd following the climatic degradation M. In other words, the model includes parameters P which make it possible to define , for a given climatic degradation M, the future degraded speed Vd from a forward speed given degradation Vad. Thus, it is considered that the non-climatic velocity Va is a speed before degradation Vad and that the climatic velocity Vc corresponds to a degraded velocity Vd.
Pour permettre de modéliser l'impact des conditions météorologiques sur la vitesse moyenne, on analyse les changements de vitesse des véhicules sur une pluralité de segments x lors de l'apparition d'une dégradation météorologique M à un instant t0. Autrement dit, contrairement à l'art antérieur dans lequel l'impact des conditions météorologiques était considéré de manière globale, la modélisation selon l'invention est réalisée à partir d'une pluralité de modifications des vitesses sur une pluralité de segments x. Cette modélisation est qualifiée de « microscopique » car elle met en relation des vitesses locales mesurées pour un segment x donné. In order to model the impact of weather conditions on average speed, vehicle speed changes are analyzed on a plurality of segments x when a weathering M is occurring at a time t 0 . In other words, unlike the prior art in which the impact of weather conditions was considered in a global manner, the modeling according to the invention is made from a plurality of changes in speeds over a plurality of segments x. This modeling is called "microscopic" because it relates measured local velocities for a given segment x.
Un premier modèle paramétrique représentatif de l'évolution de la vitesse pour un segment x donné à un instant de dégradation climatique t0 est le modèle MARS pour « Multivariate Adaptive Régression Splines ». Une expression simplifiée de ce modèle est connue de l'homme du métier sous la forme ci-dessous pour un voisinage de t0 :A first parametric model representing the evolution of the speed for a given segment x at a time of climatic degradation t 0 is the MARS model for "Multivariate Adaptive Regression Splines". A simplified expression of this model is known to those skilled in the art in the form below for a neighborhood of t 0 :
Dans laquelle :
In which :
Un tel modèle paramétrique permet de mettre en correspondance la vitesse dégradée Vd en fonction de la vitesse avant-dégradation Vad. Une telle modélisation permet d'approximer la vitesse moyenne modifiée autour du temps t0. Dans la formule (Q2), les paramètres de modélisation P se présentent sous la forme de deux variables qui dépendent de la
Such a parametric model makes it possible to match the degraded speed Vd as a function of the speed before degradation Vad. Such modeling makes it possible to approximate the modified average speed around the time t 0 . In the formula (Q2), the modeling parameters P are in the form of two variables which depend on the
dégradation climatique M survenue à l'instant de dégradation climatique t0. Autrement dit, pour chaque segment x considéré, pour chaque type de dégradation M (pluie faible, pluie forte, etc.), il existe de nouveaux paramètres de modélisation P afin de mettre en relation la vitesse avant- dégradation Vad et la vitesse dégradée Vd. Un tel modèle paramétrique est complet et offre une grande précision. climatic degradation M occurred at the time of climatic degradation t 0 . In other words, for each segment x considered, for each type of degradation M (low rain, heavy rain, etc.), there are new modeling parameters P in order to relate the speed before degradation Vad and the degraded speed Vd Such a parametric model is complete and offers great precision.
Un deuxième modèle paramétrique d'une évolution de la vitesse moyenne pour un segment x donné pour un voisinage de t0 est le modèle linéaire suivant :A second parametric model of an evolution of the mean velocity for a given segment x for a neighborhood of t 0 is the following linear model:
La formule (Q3) présente une forme restreinte ou simplifiée du modèle paramétrique MARS des formules (Q1 ) et (Q2). Dans la formule (Q3), les paramètres de modélisation P se présentent sous
la forme de deux variables
qui dépendent de la dégradation climatique M survenue à l'instant de dégradation climatique t0. Autrement dit, pour chaque type de dégradation M (pluie faible, pluie forte, etc.), il existe de nouveaux paramètres de modélisation P afin de mettre en relation la vitesse avant la dégradation Vad et la vitesse dégradée Vd. The formula (Q3) has a restricted or simplified form of the parametric model MARS of formulas (Q1) and (Q2). In the formula (Q3), the modeling parameters P are presented under the shape of two variables which depend on climatic degradation M occurred at the time of climatic degradation t 0 . In other words, for each type of degradation M (low rain, heavy rain, etc.), there are new modeling parameters P in order to relate the speed before the degradation Vad and the degraded speed Vd.
En pratique, on s'aperçoit que la relation (Q3) n'est valable que pour une vitesse avant-dégradation Vad supérieure à une vitesse seuil Vs. En effet, lorsqu'un véhicule circule à faible vitesse, sa vitesse n'est pas influencée par l'apparition d'une dégradation climatique M. Autrement dit, lorsque la vitesse avant-dégradation Vad est inférieure à la vitesse seuil Vs, la vitesse dégradée Vd est égale à la vitesse avant-dégradation Vad. En référence à la figure 5, pour modéliser de manière continue l'effet d'une dégradation climatique M, on définit la vitesse seuil Vs comme la vitesse qui répond à l'équation suivante :
In practice, it can be seen that the relation (Q3) is only valid for a pre-degradation speed Vad greater than a threshold speed Vs. Indeed, when a vehicle is traveling at a low speed, its speed is not influenced by the occurrence of a climatic degradation M. In other words, when the speed before degradation Vad is lower than the threshold speed Vs, the degraded speed Vd is equal to the speed before degradation Vad. With reference to FIG. 5, to model continuously the effect of a climatic degradation M, the threshold speed Vs is defined as the speed which corresponds to the following equation:
Autrement dit, la modélisation linéaire est définie comme suit : In other words, linear modeling is defined as follows:
Les paramètres de modélisation
sont inconnus et vont être estimés à partir d'une base d'observations de vitesses de référence Vr sur une période temporelle déterminée PER comme représenté à la figure 4. Modeling parameters are unknown and will be estimated from a base of observations of reference speeds Vr over a given time period PER as represented in FIG. 4.
Pour estimer les paramètres de modélisation P, il est nécessaire de connaître la vitesse avant dégradation Vad et la vitesse dégradée Vd pour un grand nombre d'instants de dégradations climatiques t0. Pour obtenir une estimation précise, il est nécessaire que les vitesses mesurées soient le plus proches possible de l'instant t0 d'apparition de la dégradation climatique M. To estimate the modeling parameters P, it is necessary to know the speed before degradation Vad and the degraded speed Vd for a large number of times of climatic degradations t 0 . To obtain an accurate estimate, it is necessary for the measured speeds to be as close as possible to the time t 0 of occurrence of the climatic degradation M.
Afin de pouvoir observer l'influence d'une dégradation météorologique M sur la vitesse d'un véhicule, on collecte sur une même période temporelle PER sur une pluralité de segments x du réseau routier, d'une part, une pluralité d'instants t0 de dégradation climatique M et, d'autre part,
une pluralité de vitesses de référence Vr de véhicules circulant sur les segments x. Cela permet ainsi de suivre l'évolution de la vitesse d'un véhicule lorsqu'une dégradation survient. In order to be able to observe the influence of a meteorological deterioration M on the speed of a vehicle, on the same time period PER is collected over a plurality of segments x of the road network, on the one hand, a plurality of times t 0 of climatic degradation M and, on the other hand, a plurality of reference speeds Vr of vehicles traveling on the segments x. This makes it possible to follow the evolution of the speed of a vehicle when a degradation occurs.
Pour chaque segment x du réseau routier, on détermine les instants de dégradation t0 d'une dégradation climatique donnée M. Ainsi, pour un segment d'autoroute, on connaît sur la période temporelle PER à quels moments est apparue de la pluie, de la neige, etc. Par la suite, seule l'évolution temporelle de la dégradation climatique relative M à une « pluie forte » va être présentée sur la période temporelle PER pour une pluralité de segments x comme illustré à la figure 5. For each segment x of the road network, the instants of degradation t 0 are determined for a given climatic deterioration M. Thus, for a motorway segment, it is known over the time period PER at what moments appeared from the rain, from snow, etc. Subsequently, only the temporal evolution of the relative climatic degradation M to a "heavy rain" will be presented over the time period PER for a plurality of segments x as illustrated in FIG. 5.
Chaque vitesse de référence Vr correspondant à une vitesse d'un véhicule circulant sur un segment x du réseau routier à un instant donné t de la période PER. Cette vitesse de référence Vr n'est pas constante au cours du temps, en particulier, du fait des conditions de trafic et des conditions météorologiques. La vitesse de référence Vr est de préférence obtenue par une source FCD pour « Floating Car Data » qui permet de recueillir les vitesses instantanées d'une pluralité de véhicules, circulant sur les segments x du réseau routier, qui fournissent, au moyen d'un dispositif GPS embarqué, la vitesse instantanée et la position géographique du véhicule. Ainsi, grâce à la pluralité de vitesses collectées pendant la période PER, on dispose de plusieurs vitesses de référence Vr sur un grand nombre de segments x du réseau routier. En outre, on connaît l'instant de mesure t de chaque vitesse de référence Vr. Dans cet exemple, des vitesses de référence Vr sur les segments du réseau routier ont été rassemblées sur une période de temps PER de l'ordre de 107 jours. Each reference speed Vr corresponding to a speed of a vehicle traveling on a segment x of the road network at a given moment t of the PER period. This reference speed Vr is not constant over time, in particular due to traffic conditions and weather conditions. The reference speed Vr is preferably obtained by a FCD source for "Floating Car Data" which makes it possible to collect the instantaneous speeds of a plurality of vehicles, traveling on the segments x of the road network, which provide, by means of a embedded GPS device, the instantaneous speed and the geographical position of the vehicle. Thus, thanks to the plurality of speeds collected during the PER period, there are several reference speeds Vr on a large number of segments x of the road network. In addition, the measurement instant t of each reference speed Vr is known. In this example, reference speeds Vr on the segments of the road network have been collected over a period of time PER of the order of 107 days.
En référence à la figure 6, on a représenté l'évolution des vitesses de référence Vr sur un segment x donné et sur une période de mesure PER au cours de laquelle une dégradation climatique M « pluie forte » est survenue à un instant de dégradation climatique t0. Comme on peut l'observer sur cette figure, la vitesse de référence Vr des véhicules chute de manière importante à l'apparition de la dégradation climatique M. Afin d'estimer de manière précise les paramètres de modélisation P pour un segment x donné, il est nécessaire de déterminer, dans un premier temps, les instants temporels de changement de climat t0 puis, dans un deuxième temps, la vitesse dégradée Vd associée à cet instant t0 et, dans un troisième temps, la vitesse avant dégradation Vad associée à cet instant t0. Tout d'abord, pour un segment x donné, on détermine les instants temporels de dégradation climatique t0. Ainsi, si pour un segment x donné, le temps était clément pendant la matinée et que des averses de pluie sont survenues à 12h, on relève l'instant temporel t0=12h qui correspond à l'apparition d'une dégradation climatique M. Dans cet exemple, comme les dégradations climatiques sont indiquées toutes les 15 minutes, un instant temporel de changement de climat t0
ne peut apparaître que toutes les 15 minutes. Il va de soi que la fréquence de mise à jour des conditions climatiques pourrait être différente. With reference to FIG. 6, the evolution of the reference speeds Vr on a given segment x and on a measurement period PER during which a climatic degradation M "strong rain" has occurred at a time of climatic degradation is represented. t 0 . As can be seen in this figure, the vehicle reference speed Vr drops significantly at the onset of the climatic degradation M. In order to accurately estimate the modeling parameters P for a given segment x, It is necessary to determine, firstly, the temporal instants of climate change t 0 then, in a second step, the degraded speed Vd associated with this instant t 0 and, in a third step, the speed before degradation Vad associated with this moment t 0 . First, for a given segment x, the temporal instants of climatic degradation t 0 are determined . Thus, if for a given segment x, the weather was mild during the morning and rain showers occurred at 12 o'clock, we note the time instant t 0 = 12h which corresponds to the appearance of a climatic degradation M. In this example, as the climatic degradations are indicated every 15 minutes, a temporal moment of change of climate t 0 can only appear every 15 minutes. It goes without saying that the frequency of updating climatic conditions could be different.
A titre d'exemple, la figure 6 représente l'instant temporel t0 lors de l'apparition de la pluie. L'instant temporel de changement de climat t0 est défini grâce à la dégradation météorologique M qui a évolué de « temps dégagé » à « forte pluie ». By way of example, FIG. 6 represents the time instant t 0 during the appearance of the rain. The temporal moment of change of climate t 0 is defined thanks to the weather degradation M which has evolved from "clear weather" to "heavy rain".
Dans cet exemple, en référence à la figure 4, on considère que la vitesse de référence Vr mesurée à l'instant t0 correspond à la vitesse dégradée Vd comme illustré à la figure 6. Dans l'hypothèse où aucune vitesse de référence n'a été mesurée à l'instant t0, la vitesse dégradée Vd est recherchée dans l'intervalle de temps [t0,t0 + 15 minutes[ qui correspond à la fréquence de renseignement des dégradations climatiques M. Si malgré tout, aucune vitesse de référence Vr n'a été mesurée dans cet intervalle, ce changement climatique ne sera alors pas pris en compte. Pour chaque instant de dégradation climatique t0, toujours en référence à la figure 4, on détermine un voisinage
autour de l'instant de dégradation climatique t0 pour lequel la vitesse de référence Vr est considérée comme constante sur ce voisinage . De préférence, on
In this example, with reference to FIG. 4, it is considered that the reference speed Vr measured at time t 0 corresponds to the degraded speed Vd as illustrated in FIG. 6. Assuming that no reference speed n ' was measured at the instant t 0 , the degraded speed Vd is sought in the time interval [t 0 , t 0 + 15 minutes [which corresponds to the frequency of information of the climatic deteriorations M. If, despite everything, no speed reference Vr has not been measured in this interval, this climate change will not be taken into account. For each moment of climatic degradation t 0 , again with reference to FIG. 4, a neighborhood is determined around the time of climatic degradation t 0 for which the reference speed Vr is considered constant on this neighborhood. Preferably,
détermine des voisinages
de durée h constante selon la formule suivante :
. Dans cet exemple, la durée h est égale à 5 minutes et permet d'obtenir en pratique des voisinages dans lesquels la vitesse de référence Vr est réputée constante. determines neighborhoods of constant duration h according to the following formula: . In this example, the duration h is equal to 5 minutes and makes it possible to obtain, in practice, neighborhoods in which the reference speed Vr is deemed to be constant.
Comme expliqué précédemment, la vitesse de référence Vr est mesurée à différents instants sur les segments x du réseau routier grâce à la méthode FCD précédemment décrite. Pour chaque voisinage précédemment défini, on détermine l'instant
de ce voisinage correspondant à l'instant temporel de la dernière mesure de vitesse V sur ce voisinage
Par la suite, l'instant est désigné instant de basculement. Autrement dit, est la dernière mesure de vitesse
As previously explained, the reference speed Vr is measured at different times on the segments x of the road network by means of the FCD method previously described. For each previously defined neighborhood, the instant is determined of this neighborhood corresponding to the temporal moment of the last speed measurement V on this neighborhood Subsequently, the instant is designated tipping moment. In other words, is the last measure of speed
mesurée sur un segment x donné avant l'apparition de la dégradation climatique M. A titre d'exemple, la figure 6 représente par des points une pluralité de vitesses Vr mesurées dans le voisinage le dernier point (le plus proche de correspond à la vitesse avant-dégradation
measured on a given segment x before the occurrence of the climatic degradation M. By way of example, FIG. 6 represents by points a plurality of speeds Vr measured in the vicinity the last point (the closest to corresponds to the speed before-degradation
De manière optionnelle, il se peut qu'il n'existe pas d'instant de basculement
dans le voisinage donné. En effet, comme les vitesses de référence Vr sont mesurées de manière discontinue,
Optionally, there may be no failover time in the given neighborhood. Indeed, as the reference speeds Vr are measured discontinuously,
il n'est pas certain que des vitesses aient été mesurées dans le voisinage
considéré. Pour éliminer cet inconvénient, on détermine la vitesse avant dégradation Vad pour un autre jour de circulation sur le même voisinage
Autrement dit, on suppose que la vitesse de référence Vr
est sensiblement constante d'un jour à un autre pour le même instant de la journée. A titre d'exemple, si sur un segment x donné, pour un instant de dégradation climatique t0 égal à 12h00 pour un jour J, il n'existe pas d'instant de basculement sur le voisinage correspondant à
it is not certain that speeds have been measured in the neighborhood considered. To eliminate this disadvantage, the speed before Vad degradation is determined for another day of circulation on the same neighborhood In other words, it is assumed that the reference speed Vr is substantially constant from one day to another for the same moment of the day. By way of example, if on a given segment x, for a time of climatic degradation t 0 equal to 12 o'clock for a day D, there is no moment of changeover on the neighborhood corresponding to
la fenêtre temporelle 1 1 h55-12h00, on recherche un instant de basculement sur le même voisinage à un autre jour (J-1 , J+1 , etc.). Après analyse sur un grand nombre d'échantillons, l'hypothèse est valide et la vitesse avant-dégradation Vad mesurée est sensiblement constante sur deux voisinages identiques pendant des journées différentes sans dégradation climatique M. the time window 1 1 h55-12h00, we seek a tilting moment on the same neighborhood to another day (D-1, D + 1, etc.). After analysis on a large number of samples, the hypothesis is valid and the pre-degradation rate Vad measured is substantially constant over two identical neighborhoods during different days without climatic degradation M.
Ainsi, pour chaque instant de dégradation climatique t0 pour un segment x donné, on bénéficie, d'une part, de la vitesse avant-dégradation Vad mesurée avant l'apparition de la dégradation climatique M et, d'autre part, de la vitesse dégradée Vd mesurée à l'apparition de la dégradation climatique M. Cette association est représentée par une flèche sur la figure 6. Thus, for each moment of climatic degradation t 0 for a given segment x, one benefits, on the one hand, from the speed before degradation Vad measured before the appearance of the climatic degradation M and, on the other hand, from the degraded speed Vd measured at the onset of climatic degradation M. This association is represented by an arrow in FIG.
Grâce à l'obtention d'une pluralité de valeurs de vitesse avant dégradation Vad et de vitesse dégradée Vd pour une pluralité d'instants de dégradation climatique t0 pour un même segment x donné, on peut estimer les paramètres de modélisation P du segment x considéré. Grâce à la formule (Q5), on peut estimer des paramètres de modélisation P pour chaque segment x pour une dégradation climatique M donnée, c'est-à-dire, un couple de paramètres Dans cet exemple, l'estimation est réalisée par la méthode des moindres carrés, dite méthode RMS, connue de l'homme du métier. Grâce à cette estimation, on obtient un couple de paramètres
pour un segment donné x du réseau routier à partir de l'analyse d'une pluralité de modifications de vitesses observées sur ce segment x pour le même type de dégradation M. On applique la même méthode à chaque segment x du segment routier pour obtenir une pluralité de couples de paramètres
pour l'ensemble des segments x du réseau routier pour le même type de dégradation M. Autrement dit, on obtient une pluralité de solutions sur le plan microscopique. A titre d'exemple, la valeur des couples de paramètres pour le même type
By obtaining a plurality of Vad degradation rate and Vd degraded speed values for a plurality of climatic degradation instants t 0 for the same given segment x, it is possible to estimate the modeling parameters P of the segment x considered. Thanks to the formula (Q5), one can estimate modelization parameters P for each segment x for a given climatic degradation M, that is to say, a pair of parameters. In this example, the estimation is carried out by the least squares method, known as the RMS method, known to those skilled in the art. Thanks to this estimate, we obtain a couple of parameters for a given segment x of the road network from the analysis of a plurality of speed changes observed on this segment x for the same type of degradation M. The same method is applied to each segment x of the road segment to obtain a plurality of parameter pairs for all the segments x of the road network for the same type of degradation M. In other words, a plurality of solutions is obtained microscopically. For example, the value of parameter pairs for the same type
de dégradation M (pluie forte) est représentée sur le diagramme de la figure 7. On itère ces étapes de manière à obtenir une pluralité de couples de paramètres pour l'ensemble des segments x et pour tout type de dégradation climatique M. degradation coefficient M (heavy rain) is shown in the diagram of FIG. 7. It iser these steps so as to obtain a plurality of parameter pairs for all the segments x and for any type of climatic degradation M.
Selon un premier aspect de l'invention, les paramètres de modélisation P se présentent sous la forme d'un couple de paramètres
défini pour chaque segment x et pour chaque type de dégradation M. According to a first aspect of the invention, the modeling parameters P are in the form of a pair of parameters defined for each segment x and for each type of degradation M.
Ainsi, en référence à la figure 3, grâce à de tels paramètres de modélisation P, on peut déterminer la vitesse dégradée Vd (c'est à dire une vitesse climatique Vc) en fonction d'une vitesse avant dégradation Vad (c'est à dire une vitesse non-climatique Va) et de prévisions de dégradations climatiques M. Grâce à cette vitesse climatique Vc, définie « sur mesure » pour le segment x
considéré, on peut estimer de manière précise le temps de traversée tt d'un véhicule sur le segment x et donc déterminer avec précision un temps de parcours tp. Thus, with reference to FIG. 3, thanks to such modeling parameters P, it is possible to determine the degraded speed Vd (that is to say a climatic speed Vc) as a function of a speed before degradation Vad (this is at say a non-climatic velocity Va) and predictions of climatic degradations M. Thanks to this climatic velocity Vc, defined "to measure" for the segment x considered, we can accurately estimate the transit time tt of a vehicle on the segment x and thus accurately determine a travel time tp.
Selon un deuxième aspect de l'invention, les couples de paramètres
sont regroupés en fonction de la classe FRC des segments x considérés. Dans cet exemple, seuls des segments de classe FRC égale à 0, 1 ou 2 ont été considérés mais il va de soi que l'invention s'applique à toute classe FRC. De manière incidente, en référence à la figure 7, les couples de paramètres
obtenus pour des segments x de classe FRC égale à 0 appartiennent à un premier groupe G1 de couples qui est centré sur un couple de paramètres de modélisation moyens
De manière similaire, les couples de paramètres
obtenus pour des segments x de classe FRC égale à 1 ou 2 appartiennent à un deuxième groupe G2 de couples qui est centré sur un couple de paramètres de modélisation moyens
According to a second aspect of the invention, the pairs of parameters are grouped according to the FRC class of the segments x considered. In this example, only segments of class FRC equal to 0, 1 or 2 have been considered, but it goes without saying that the invention applies to any class FRC. Incidentally, with reference to FIG. 7, the pairs of parameters obtained for segments x of class FRC equal to 0 belong to a first group G1 of couples which is centered on a pair of average modeling parameters Similarly, the parameter pairs obtained for segments x of class FRC equal to 1 or 2 belong to a second group G2 of couples which is centered on a pair of average modeling parameters
Autrement dit, grâce au calcul d'une pluralité de couples de paramètres de modélisation au niveau microscopique pour chaque segment x pris individuellement, des paramètres de modélisations moyens peuvent être définis pour chaque classe FRC. In other words, by calculating a plurality of pairs of modeling parameters at the microscopic level for each segment x taken individually, average modeling parameters can be defined for each class FRC.
Afin d'améliorer la précision des paramètres de modélisation tout en permettant une définition indépendante de la classe FRC des segments, les paramètres de modélisation P sont normalisés en fonction de la vitesse de trafic fluide FFS qui est propre à chaque segment x et fortement corrélée à la classe FRC. Dans cet exemple, le paramètre ¾ est normalisé en fonction de la vitesse de trafic fluide FFS dudit segment x pour lequel le paramètre ¾> a été obtenu. In order to improve the accuracy of the modeling parameters while allowing an independent definition of the FRC class of the segments, the modeling parameters P are normalized as a function of the fluid traffic speed FFS which is specific to each segment x and strongly correlated with the FRC class. In this example, the parameter ¾ is normalized as a function of the fluid traffic speed FFS of said segment x for which the parameter ¾> has been obtained.
En référence à la figure 7, après normalisation, les paramètres de modélisation sont regroupés en un unique groupe G3 qui est centré sur un couple de paramètres de modélisation normalisés moyens
pour lesquels De manière avantageuse, on obtient un
With reference to FIG. 7, after normalization, the modeling parameters are grouped into a single group G 3 which is centered on a pair of average standardized modeling parameters. for which advantageously one obtains a
couple de paramètres de modélisation normalisés P* qui est valable pour tout segment x du réseau routier et, ce, même en l'absence de données mesurées sur chaque segment x du réseau routier. Ainsi, si on ajoute un nouveau segment x au réseau routier, la seule connaissance de sa vitesse FFS et des paramètres de modélisation normalisés
permet de calculer les paramètres de modélisation propres
sans avoir recours à une nouvelle estimation individuelle, c'est- à-dire, à une nouvelle analyse microscopique dudit segment x. a pair of standardized modeling parameters P * which is valid for any segment x of the road network, even in the absence of measured data on each segment x of the road network. Thus, if we add a new segment x to the road network, the only knowledge of its FFS speed and standardized modeling parameters allows to calculate the own modeling parameters without resorting to a new individual estimate, that is to say, to a new microscopic analysis of said segment x.
De tels paramètres de modélisation normalisés P* sont généraux et plus simples à mettre en œuvre sur l'ensemble du réseau routier par comparaison aux paramètres de modélisation P. Ainsi, la base de vitesses climatiques Vc est obtenue de manière rapide à partir de la base de vitesses non-climatiques Va.
De manière classique, les paramètres de modélisation P, P* sont actualisés au cours du temps pour permettre une estimation précise au fur et à mesure des évolutions du réseau routier. Such standardized modeling parameters P * are general and simpler to implement on the entire road network compared to the modeling parameters P. Thus, the base of climatic velocities Vc is obtained quickly from the base. non-climatic velocities Va. In a classical way, the modeling parameters P, P * are updated over time to allow an accurate estimate as the road network evolves.
Pour calculer un temps de parcours sur un réseau routier, en référence à la figure 3, on procède tout d'abord à une transformation de la base de vitesses non-climatiques Va obtenue de manière classique, i.e. vitesses avant-dégradation Vad, en fonction des dégradations météorologiques M pour former une base de vitesses climatiques Vc obtenue grâce aux paramètres de modélisation P, P*. Ensuite, de manière classique, on estime le temps de traversée tt d'un segment x au moyen des algorithmes de l'art antérieur en remplaçant la vitesse non-climatique Va par une vitesse climatique Vc. Enfin, on calcule le temps de parcours tp à partir du calcul des temps de traversée tt des segments x du parcours. De manière préférée, cette méthode est mise en œuvre par un calculateur du type serveur ou ordinateur personnel. To calculate a travel time on a road network, with reference to FIG. 3, a transformation of the base of non-climatic velocities Va obtained in a conventional manner, ie the pre-degradation velocities Vad, according to FIG. weather degradation M to form a base of climatic velocities Vc obtained by means of modeling parameters P, P *. Then, conventionally, it is estimated the crossing time tt of a segment x by means of the algorithms of the prior art by replacing the non-climatic velocity Va by a climatic velocity Vc. Finally, the travel time tp is calculated from the calculation of the crossing times tt of the segments x of the course. Preferably, this method is implemented by a calculator of the server or personal computer type.
De manière classique, la modélisation linéaire de (Q5) est transformée de manière à définir l'impact de la dégradation donné M comme une baisse de vitesse Δ de la vitesse avant- dégradation Vad. La vitesse dégradée Vd est ainsi exprimée comme suit :
Conventionally, the linear modeling of (Q5) is transformed so as to define the impact of the given degradation M as a decrease in speed Δ of the speed before degradation Vad. The degraded speed Vd is thus expressed as follows:
Par combinaison avec la formule (Q5), on obtient l'équation suivante : By combination with the formula (Q5), we obtain the following equation:
qui peut s'écrire avec les paramètres de modélisation normalisés P* comme suit
which can be written with the standardized modeling parameters P * as follows
De préférence, la vitesse seuil Vs d'un segment x peut également être définie en fonction des paramètres de modélisation normalisés
et de la vitesse de trafic fluide dite vitesse FFS qui sont propres à un segment donné x du réseau routier. La vitesse seuil Vs est définie comme suit avec les paramètres de modélisation P :Preferably, the threshold speed Vs of a segment x can also be defined according to the standardized modeling parameters and the speed of fluid traffic called FFS speed that are specific to a given segment x of the road network. The threshold speed Vs is defined as follows with the modeling parameters P:
Grâce à la formule (Q1 1 ), on obtient une base de vitesses moyennes climatiques Vc pertinente pour un coût calculatoire faible ce qui permet d'estimer un temps de parcours en temps réel.
Thanks to the formula (Q1 1), we obtain a base of average climatic velocities Vc relevant for a low computational cost which makes it possible to estimate a travel time in real time.
Claims
REVENDICATIONS 1. Méthode d'estimation d'un temps de parcours (tp) d'un véhicule dans un réseau routier par un calculateur, le réseau routier étant défini sous la forme d'un maillage comportant une pluralité de segments x, chaque segment x étant associé à une vitesse moyenne non- climatique (Va) de traversée du segment qui est fonction de son instant de traversée t, chaque segment x étant associé à une dégradation climatique (M) qui est fonction de son instant de traversée t, la méthode comprenant : CLAIMS 1. Method for estimating a journey time (tp) of a vehicle in a road network by a computer, the road network being defined in the form of a mesh comprising a plurality of segments x, each segment x being associated with a non-climatic average speed (Va) crossing the segment which is a function of its transit time t, each segment x being associated with a climatic degradation (M) which is a function of its transit time t, the method comprising:
une étape de calcul d'une vitesse moyenne climatique (Vc) de traversée de chaque segment x, qui est fonction de son instant de traversée t, à partir de la vitesse moyenne non-climatique (Va) et de paramètres de modélisation climatiques (P, P*) définis localement pour chaque segment x en fonction de la dégradation climatique (M), a step of calculating a mean climatic rate (Vc) crossing each segment x, which is a function of its instant of crossing t, from the non-climatic average speed (Va) and climate modeling parameters (P , P *) defined locally for each segment x as a function of the climatic degradation (M),
une étape de calcul du temps de traversée (tt) d'un segment x à un instant de traversée t à partir de la vitesse moyenne climatique (Vc) pour le segment x donné, une étape de calcul du temps de parcours (tp) à partir du calcul des temps de traversée (tt) des segments x, a step of calculating the crossing time (tt) of a segment x at a crossing time t from the average climate speed (Vc) for the given segment x, a step of calculating the travel time (tp) at from the calculation of the crossing times (tt) of the segments x,
caractérisée en ce que lesdits paramètres de modélisation climatique (P) pour une dégradation climatique (M) donnée pour un segment x donné sont déterminés par un procédé comportant : characterized in that said climate modeling parameters (P) for given climatic degradation (M) for a given segment x are determined by a method comprising:
une étape d'obtention d'une base temporelle de dégradations climatiques (M) pour une période de temps (PER) sur le segment x du réseau routier, a step of obtaining a time base of weathering (M) for a period of time (PER) on the segment x of the road network,
une étape d'obtention d'une base temporelle de vitesses de référence (Vr) pour la période de temps (PER), chaque vitesse de référence (Vr) correspondant à une vitesse d'un véhicule circulant sur le segment x du réseau routier, a step of obtaining a time base of reference speeds (Vr) for the period of time (PER), each reference speed (Vr) corresponding to a speed of a vehicle traveling on the segment x of the road network,
une étape de détermination d'une pluralité d'instants de dégradation climatique (t0) à partir de la base temporelle de dégradations climatiques (M), a step of determining a plurality of climatic degradation instants (t 0 ) from the time base of climatic degradations (M),
o pour chaque instant de dégradation climatique (t0), une étape de détermination d'une vitesse dégradée (Vd) par la dégradation climatique (M), o for each moment of climatic degradation (t 0 ), a step of determining a degraded speed (Vd) by the climatic degradation (M),
o pour chaque instant de dégradation climatique (t0), une étape de détermination d'un voisinage temporel de l'instant de dégradation climatique (t0) au cours duquel la vitesse de référence (Vr) est considérée comme constante et une étape de détermination d'une vitesse avant-dégradation (Vad) dans le voisinage temporel prédéterminé, for each moment of climatic degradation (t 0 ), a step of determining a time neighborhood of the climatic degradation moment (t 0 ) during which the reference speed (Vr) is considered constant and a step of determining a pre-degradation rate (Vad) in the predetermined time neighborhood,
o la modification de la vitesse par une dégradation climatique (M) étant représentée par un modèle paramétrique dans lequel des paramètres (P, P*) associent la vitesse avant-dégradation (Vad) à la vitesse dégradée (Vd), une étape d'estimation des paramètres de modélisation (P, P*) à partir des vitesses avant-dégradation (Vad) et des vitesses dégradées (Vd) pour l'ensemble des instants de dégradation climatique (t0).
the modification of the speed by climatic degradation (M) being represented by a parametric model in which parameters (P, P *) associate the speed before degradation (Vad) with the degraded speed (Vd), a step of estimation of the modeling parameters (P, P *) from the pre-degradation velocities (Vad) and the degraded velocities (Vd) for all the climatic degradation instants (t 0 ).
2. Méthode selon la revendication 1 , dans laquelle les paramètres de modélisation (P) sont propres à chaque segment x du réseau routier. 2. Method according to claim 1, wherein the modeling parameters (P) are specific to each segment x of the road network.
3. Méthode selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle, chaque segment x du réseau routier appartenant à une classe FRC, la méthode comporte une étape de calcul de paramètres de modélisation normalisés (P*) en fonction de la vitesse de trafic fluide FFS dudit segment x. 3. Method according to one of claims 1 or 2, wherein, each segment x of the road network belonging to a class FRC, the method comprises a step of calculating standardized modeling parameters (P *) according to the speed of FFS fluid traffic of said segment x.
4. Méthode selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle, chaque vitesse de référence (Vr) est obtenue à partir de mesures réalisées sur un réseau flottant de véhicules circulant sur le réseau routier. 4. Method according to one of claims 1 to 3, wherein, each reference speed (Vr) is obtained from measurements made on a floating network of vehicles traveling on the road network.
5. Méthode selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le voisinage temporel de l'instant de dégradation climatique (t0) est de période constante, de préférence, de l'ordre de 5 minutes. 5. Method according to one of claims 1 to 4, wherein the temporal vicinity of the climate degradation time (t 0 ) is of constant period, preferably of the order of 5 minutes.
6. Méthode selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle, pour un segment x considéré, la vitesse moyenne climatique (Vc) est égale à la vitesse moyenne non-climatique (Va) si cette dernière est inférieure à une vitesse seuil (Vs) qui est fonction des paramètres de modélisation et de la vitesse de trafic fluide (FFS) du segment x considéré. 6. Method according to one of claims 1 to 5, wherein, for a segment x considered, the average climate speed (Vc) is equal to the non-climatic average speed (Va) if the latter is below a threshold speed (Vs) which is a function of the modeling parameters and the fluid traffic speed (FFS) of the segment x considered.
7. Méthode selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la modification de la vitesse par une dégradation climatique est représentée par un modèle paramétrique du type MARS, de préférence, un modèle linéaire de la forme suivante au voisinage (ψ ) d'un instant de dégradation climatique (t0):
7. Method according to one of claims 1 to 6, wherein the modification of the speed by a climatic degradation is represented by a parametric model of the MARS type, preferably a linear model of the following form in the vicinity (ψ) d an instant of climate degradation (t 0 ):
8. Méthode selon les revendications 6 et 7 prises ensemble, dans laquelle, pour un segment x considéré, la vitesse seuil (Vs) est définie de la manière suivante :
8. Method according to claims 6 and 7 taken together, wherein for a segment x considered, the threshold speed (Vs) is defined as follows:
9. Dispositif d'estimation d'un temps de parcours d'un véhicule dans un réseau routier par un calculateur, le réseau routier étant défini sous la forme d'un maillage comportant une pluralité de segments x, chaque segment x étant associé à une vitesse moyenne non- climatique (Va) de traversée du segment qui est fonction de son instant de traversée t, chaque segment x étant associé à une dégradation climatique (M) qui est fonction de son instant de traversée t, le dispositif comportant :
des moyens de calcul d'une vitesse moyenne climatique (Vc) de traversée de chaque segment x, qui est fonction de son instant de traversée t, à partir de la vitesse moyenne non-climatique (Va) et de paramètres de modélisation climatiques (P,P*) définis localement pour chaque segment x en fonction de la dégradation climatique (M), 9. Device for estimating a journey time of a vehicle in a road network by a computer, the road network being defined in the form of a mesh comprising a plurality of segments x, each segment x being associated with a non-climatic average speed (Va) crossing the segment which is a function of its transit time t, each segment x being associated with a climatic degradation (M) which is a function of its transit time t, the device comprising: means for calculating a mean climatic velocity (Vc) for crossing each segment x, which is a function of its transit time t, from the non-climatic average speed (Va) and climatic modeling parameters (P , P *) defined locally for each segment x as a function of the climatic degradation (M),
des moyens de calcul du temps de traversée (tt) d'un segment x à un instant de traversée t à partir de la vitesse moyenne climatique (Vc), means for calculating the crossing time (tt) of a segment x at a transit time t from the average climate speed (Vc),
des moyens de calcul du temps de parcours (tp) à partir du calcul des temps de traversée (tt) des segments x, means for calculating the travel time (tp) from the calculation of the crossing times (tt) of the segments x,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détermination desdits paramètres de modélisation climatique (P) pour une dégradation climatique (M) donnée pour un segment x donné comportant : characterized in that it comprises means for determining said climate modeling parameters (P) for a given climatic degradation (M) for a given segment x comprising:
des moyens d'obtention d'une base temporelle de dégradations climatiques (M) pour une période de temps (PER) sur le segment x du réseau routier, means for obtaining a temporal base of weather degradation (M) for a period of time (PER) on the segment x of the road network,
- des moyens d'obtention d'une base temporelle de vitesses de référence (Vr) pour la période de temps (PER), chaque vitesse de référence (Vr) correspondant à une vitesse d'un véhicule circulant sur le segment x du réseau routier, means for obtaining a time base of reference speeds (Vr) for the period of time (PER), each reference speed (Vr) corresponding to a speed of a vehicle traveling on segment x of the road network ,
des moyens de détermination d'une pluralité d'instants de dégradation climatique (t0) à partir de la base temporelle de dégradations climatiques (M), means for determining a plurality of climatic degradation instants (t 0 ) from the time base of climatic degradations (M),
o pour chaque instant de dégradation climatique (t0), des moyens de détermination d'une vitesse dégradée (Vd) par la dégradation climatique (M), o pour chaque instant de dégradation climatique (t0), des moyens de détermination d'un voisinage temporel de l'instant de dégradation climatique (t0) au cours duquel la vitesse de référence (Vr) est considérée comme constante et des moyens de détermination d'une vitesse avant-dégradationo for each moment of climatic degradation (t 0 ), means for determining a degraded speed (Vd) by the climatic degradation (M), o for each climate degradation moment (t 0 ), means for determining the a temporal neighborhood of the climatic degradation moment (t 0 ) during which the reference speed (Vr) is considered constant and means for determining a pre-degradation speed
(Vad) dans le voisinage temporel prédéterminé, (Vad) in the predetermined temporal neighborhood,
o des moyens d'estimation des paramètres de modélisation (P, P*) à partir des vitesses avant-dégradation (Vad) et des vitesses dégradées (Vd) pour l'ensemble des instants de dégradation climatique (t0).
o means for estimating the modeling parameters (P, P *) from the pre-degradation speeds (Vad) and the degraded speeds (Vd) for all the times of climatic degradation (t 0 ).
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