La congestion de la circulation routière est un problème croissant qui entraîne du gaspillage de temps et de carburant, de la pollution et même beaucoup de stress. La congestion croissante sur les routes urbaines constitue une menace réelle pour la croissance économique et la qualité de vie des régions urbaines. La plupart des embouteillages sont causés par des réseaux routiers mal planifiés, des volumes élevés de véhicules et la présence de zones de congestion critiques. Les embouteillages ne constituent pas seulement une menace pour l’économie mais aussi pour l’environnement. Face à ce problème, les villes ne cessent d’innover. Les routes intelligentes sont l’une des dernières trouvailles en matière de lutte contre les embouteillages. Véritables concentrés de technologies, ces routes collectent des données et sont connectées à des dispositifs qui agissent de façon synergique pour réduire la congestion sur les routes. Dans les lignes qui suivent, nous allons voir comment la technologie peut aider les routes à réduire les embouteillages.
Des routes capables de communiquer avec les voitures
Les routes et les autoroutes sont désormais capables d’interagir avec les véhicules qui les utilisent, grâce au concept de route intelligente. Ce n’est pas une chose du futur mais une réalité du présent. La communication intelligente avec les véhicules peut aider à créer des routes plus sûres, des déplacements plus efficaces, une réduction de la pollution de l’air et une meilleure expérience de conduite.
Les caméras et capteurs embarqués sur les routes peuvent détecter les embouteillages, les blocages ou les détournements et transmettre instantanément ces informations aux véhicules en amont grâce à une signalisation numérique permettant aux conducteurs de varier leur vitesse en conséquence ou de prendre d’autres itinéraires.
Les véhicules autonomes de demain auront besoin de ces intrants pour tracer leur route de manière efficace et assureront plus de sécurité routière à long terme. La communication de véhicule à véhicule servira de base aux véhicules plus sûrs, connectés et autonomes du futur. Elle favorisera une meilleure interaction entre véhicules et avec l’infrastructure routière.
Des infrastructures capables d’exploiter le réseau cellulaire
Une forte proportion de voitures est doté d’un ou plusieurs téléphones portables. Ces téléphones transmettent périodiquement leurs informations de présence au réseau de téléphonie mobile, même lorsqu’aucune connexion vocale n’est établie.
Au milieu des années 2000, des tentatives ont été faites pour utiliser les téléphones mobiles comme sondes de trafic. Au fur et à mesure que la voiture se déplace, le signal des téléphones mobiles qui se trouvent à l’intérieur du véhicule le fait également. En mesurant et en analysant les données du réseau à l’aide de la triangulation, d’un modèle ou par la statistique, les données sont converties en informations sur le flux du trafic.
Ces informations peuvent être ensuite utilisées pour avertir les automobilistes sur la probabilité d’un embouteillage. Un avantage de cette méthode est qu’aucune infrastructure ne doit être construite le long de la route. Seul le réseau de téléphonie mobile est exploité, un vrai avantage pour les routes à grand trafic sur lesquelles interrompre la circulation pour une intervention technique peut être problématique.
Des entités capables de tirer profit de la puissance des smartphones
Des smartphones dotés de divers capteurs peuvent être utilisés pour suivre la vitesse et la densité du trafic. Les données de l’accéléromètre provenant des smartphones utilisés par les automobilistes sont surveillées pour connaître la vitesse du trafic et la qualité de la route. Les données audio et le marquage GPS des smartphones permettent d’identifier la densité du trafic et les embouteillages éventuels. Cela a été mis en œuvre à Bangalore, en Inde, dans le cadre d’un système expérimental de recherche.
Les méthodes d’identification des véhicules nécessitent des ensembles de détecteurs montés le long de la route. Dans cette technique, un numéro de série unique est détecté à un endroit et ensuite détecté de nouveau plus loin sur la route. Les temps de déplacement et la vitesse sont calculés en comparant l’heure à laquelle un appareil spécifique est détecté par des paires de capteurs. Cela peut être fait en utilisant les adresses MAC du Bluetooth ou d’autres périphériques du smartphone. Les informations issues du système peuvent être ensuite utilisées pour proposer un trajet qui permet de se soustraire aux embouteillages.
Des routes bourrées de capteurs
Des boucles inductives peuvent être placées dans une plate-forme pour détecter les véhicules lorsqu’ils traversent le champ magnétique de la boucle. Les détecteurs les plus simples comptent simplement le nombre de véhicules qui passent sur la boucle pendant une unité de temps, tandis que les capteurs plus sophistiqués estiment la vitesse, la longueur et la classe des véhicules. Les boucles peuvent être placées sur une seule voie ou sur plusieurs voies, et elles fonctionnent avec des véhicules très lents ou arrêtés, ainsi qu’avec des véhicules se déplaçant à grande vitesse.
La mesure du débit de circulation et la détection automatique des incidents à l’aide de caméras vidéo constituent une autre forme de technologie utilisée par les routes intelligentes. Étant donné que les systèmes de détection vidéo tels que ceux utilisés pour la reconnaissance automatique des plaques d’immatriculation n’impliquent pas l’installation de composants directement sur la chaussée, ce type de système est connu comme une méthode de détection de trafic non intrusive.
La vidéo provenant des caméras est transmise aux processeurs qui analysent les caractéristiques changeantes de l’image vidéo lorsque les véhicules passent. Les caméras sont généralement montées sur des poteaux ou des structures au-dessus ou à proximité de la route. La plupart des systèmes de détection vidéo nécessitent une configuration initiale pour calibrer le système. Cela implique généralement d’entrer des mesures connues telles que la distance entre les lignes de voie ou la hauteur de la caméra au-dessus de la route.
Un seul processeur de détection vidéo peut détecter simultanément le trafic d’une à huit caméras, selon la marque et le modèle. La sortie typique d’un système de détection vidéo est la vitesse, le compte du nombre de véhicule et la lecture de l’occupation des voies par le véhicule. Certains systèmes fournissent des sorties supplémentaires, y compris l’écart et le temps d’attente.
Détection automatique des infractions au code de la route
Un système de caméra de contrôle de la circulation, composé d’une caméra et d’un dispositif de surveillance des véhicules, est utilisé pour détecter et identifier les véhicules qui ne respectent pas une limite de vitesse ou toute autre obligation légale. Les contraventions sont envoyées par mail. Les applications comprennent des radars qui identifient les véhicules ayant dépassé la limite de vitesse légale.
De nombreux dispositifs de ce type utilisent un radar ou les boucles électromagnétiques enfouies pour détecter la vitesse des véhicules sur chaque voie de circulation. D’autres utilisent des caméras spéciales qui sont combinées à des systèmes de traitement d’image. L’automatisation de la détection des infractions conduit les automobilistes à plus de responsabilité, vu qu’ils peuvent être sanctionnés, même en l’absence de forces de sécurité.
Des limites de vitesse variables
Récemment, certaines administrations ont commencé à expérimenter des limites de vitesse qui changent avec la congestion routière et d’autres facteurs. Habituellement, ces limites de vitesse ne changent que dans les mauvaises conditions, plutôt que d’être améliorées dans les bonnes. Un exemple est celui de l’autoroute M25, qui contourne Londres en Grande-Bretagne.
Sur la section la plus densément parcourue de 14 milles de la M25, des limites de vitesse variables combinées à une application automatisée sont en vigueur depuis 1995. Les premiers résultats indiquent des économies de temps de trajet, une circulation plus fluide et une baisse du nombre d’accidents, de sorte que la mise en œuvre a été rendue permanente en 1997. D’autres essais sur la M25 ont été également très concluants.
Un éclairage interactif
L’idée de solutions d’éclairage intelligentes alimentées par la collecte de l’énergie solaire ou par des capteurs piézoélectriques dans le sol est séduisante et se distingue par son efficacité énergétique et son utilité. Mis en œuvre au Japon et en Israël, cette technologie repose sur des cristaux piézoélectriques placés sous la surface de l’asphalte utilisée sur les routes.
Ces dispositifs piézoélectriques, utilisés pour récolter l’énergie cinétique des routes et des passerelles à partir de la circulation qui les traverse, peuvent produire une énergie électrique prévisible et localement stockable. L’énergie électrique récoltée est suffisante pour alimenter les pôles d’éclairage intelligents sur les autoroutes, les routes rurales et les chaussées en ville. Il s’agit là d’une solution extrêmement utile dans les zones brumeuses ou sujettes à la mousson.
Le système d’éclairage interactif est une autre solution intelligente qui utilise des capteurs de mouvement. Lorsqu’un véhicule s’approche, les lumières éclairent un tronçon particulier de la route et s’assombrissant lentement lorsque le véhicule s’éloigne. C’est une solution très intéressante pour les autoroutes moins fréquentées, offrant une visibilité nocturne à la demande qui améliore grandement la sécurité routière.
Par leur capacité à mesurer le trafic, détecter les infractions, ajuster les limites de vitesse et à adapter leur éclairage, les routes intelligentes se présentent comme l’ultime solution contre les embouteillages sans cesse croissants. En fonction de l’état du trafic, ces routes peuvent émettre des alertes à l’endroit des automobilistes qui pourront ainsi modifier leurs trajets et éviter les voies congestionnées. En rendant la route plus sûre, ces systèmes permettront de réduire les accidents de la circulation qui sont à l’origine des embouteillages majeurs. Longtemps laissée de côté par les progrès technologiques, la route est en train de se moderniser pour devenir une entité dynamique qui interagit avec ses usagers. Il ne s’agit pas de science-fiction, mais d’une réalité tangible dans de nombreuses mégalopoles à travers le monde.