FR2763726A1

FR2763726A1 - Procede de gestion de la circulation routiere par camera video

Info

Publication number: FR2763726A1
Application number: FR9706117A
Authority: FR
Inventors: Bouchaib Hoummadi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-11-27
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: US6366219B1; WO1998053437A1; EP1034523A1; FR2763726B1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'amélioration de la gestion de trafic en incluant la caméra comme source d'informations et en automatisant l'extraction de l'information utile par des techniques du traitement et analyse d'images vidéo du trafic et de la circulation. La mesure, la régulation et la surveillance sont les principales tâches de la gestion de la circulation.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la gestion de la circulation routière utilisant la caméra vidéo comme source d'information.

La mesure, la régulation et la surveillance sont les principales tâches de la gestion de la circulation.

On connaît des dispositifs de la mesure dites boucles magnétiques ou inductives, noyées dans la chaussée. Lesdites boucles magnétiques sont formées de spires de fil de cuivre isolées de diverses sections créant un transducteur sensible à la présence de la masse métallique d'un véhicule dans son champ magnétique. La sensibilité du dispositif est définie par la variation relative de l'inductance lors du passage du véhicule sur la boucle et permet sa détection. Lesdites boucles magnétiques nécessitent un sillage de la chaussée pour leurs installations définitives et leurs maintenances. Ce genre d'opération, fastidieuse et coûteuse ne permet pas l'évolution et ne donne pas droit à l'erreur. La zone d'emprise au sol est relativement réduite. L'installation nécessite l'arrêt de la circulation. Toutes les mesures déduites de l'identification du passage du véhicule sont ponctuelles. L'occupation au sol des véhicules ne peut être évaluée. La non présence de véhicule sur une boucle magnétique, en cas de file d'attente ne permet pas d'identifier la dite file d'attente. Les piétons, comme les deux roues, ne sont pas identifiés. La mesure est aveugle. La durée de vie des boucles magnétiques dépend directement de l'état de la circulation et de la chaussée. Les boucles magnétiques ne permettent pas leur autodiagnostic.

On connaît des dispositifs de mesure dites tuyaux pneumatiques qui se présentent sous forme d'un tube en caoutchouc. Ils se fixent sur la chaussée perpendiculairement à l'axe de la circulation. Le passage des roues d'un véhicule entraîne un écrasement ponctuel créant, à l'intérieur, une variation de pression qui se propage jusqu'aux extrémités pour actionner un contact électrique informant d'identification. Les véhicules sont comptés par le nombre de paire de roues. Lesdits tuyaux pneumatiques ne permettent pas d'identifier plusieurs voies de circulation; ceci étant de même pour les poids lourds, les deux roues et les piétons. La zone d'emprise au sol est relativement réduite. Toutes les mesures déduites de l'identification du passage du véhicule sont ponctuelles. L'occupation au sol des véhicules ne peut être évaluée. La non présence de véhicule sur le capteur tuyau pneumatique, en cas de file d'attente ne permet pas d'identifier la dite file d'attente. La mesure est aveugle. Lesdits tuyaux pneumatiques sont fragiles, leurs durées de vies est très directement
liée à la qualité du caoutchouc, au trafic et au vandalismes, elle peut varier de quelques jours à quelques mois. Les tuyaux pneumatiques ne permettent pas leur autodiagnostic.

On connaît des dispositifs de mesure dits capteurs piezo-électriques qui sont des câbles blindés coaxiaux constitués d'une âme et d'une gaine en cuivre, isolées l'une de l'autre par une céramique piézoe'lectÀque. Ces capteurs devront être conditionnés, avant leur insertion dans la chaussée, dans un barreau de résine dont la longueur représente la largeur de la chaussée. Le poids d'un véhicule crée une variation de pression permettant l'identification. La pose nécessite l'intervention d'une entreprise spécialisée et une coupure du trafic de plusieurs heures. Lesdits capteurs piézoélectriques sont sensibles aux contraintes mécaniques que la pression des roues des véhicules crée dans la couche de roulement. L'emplacement doit répondre à des contraintes très strictes (la chaussée doit tout le temps être saine, propre et unie). La zone d'emprise au sol est relativement réduite. Toutes les mesures déduites de l'identification du passage du véhicule sont ponctuelles. L'occupation au sol des véhicules ne peut être évaluée. La non présence de véhicule sur le capteur piezoélectrique, en cas de file d'attente ne permet pas d'identifier la dite file d'attente. La mesure est aveugle. Les capteurs piézoalectriques ne permettent pas leur autodiagnostic.

On connaît des dispositifs de mesures dites radar et des capteurs dites ultrason qui identifient un véhicule par la réflexion d'une onde émise. L'onde rétrodiffusée revient avec un décalage en fréquence qui permet d'identifier le sens et la vitesse du mobile.

La zone d'emprise au sol est relativement réduite. Toutes les mesures déduites de l'identification du passage du véhicule sont ponctuelles. L'occupation au sol des véhicules ne peut être évaluée. La non présence de véhicule dans le champ de l'onde, en cas de file d'attente ne permet pas d'identifier la dite file d'attente. La mesure est aveugle.

On connaît des dispositifs de mesures dites capteurs magnétiques qui fonctionnent grâce à une analyse de la variation du champ magnétique de la terre induit par le passage de véhicule. La zone d'emprise au sol est relativement réduite. Toutes les mesures déduites de l'identification du passage du véhicule sont ponctuelles.

L'occupation au sol des véhicules ne peut être évaluée. La non présence de véhicule
sur le capteur, en cas de file d'attente ne permet pas d'identifier la dite file d'attente.

La mesure est aveugle.

On connaît des dispositifs de mesure dites capteurs vidéo qui identifient le passage d'un véhicule grâce à une analyse de la variation d'éclairage sur des lignes prédéfinies. La zone d'emprise au sol est relativement réduite. Toutes les mesures déduites de l'identification du passage du véhicule sont ponctuelles. L'occupation au sol des véhicules n'est pas évaluée.

Réguler la circulation routière à l'aide de la signalisation des feux tricolores consiste à utiliser un organe de commande, dit contrôleur de carrefour, pour asservir les changements d'état des signaux et la durée des états à la demande prévisible ou aléatoire de l'ensemble des usagers. Certains contrôleurs répartissent le temps de vert d'une façon cyclique et définitive. Ils ne prennent en compte de la demande. Certains contrôleurs répartissent le vert selon un plan de feux choisi en fonction du jour et l'heure. Les plans de feux sont mémorisés dans une bibliothèque de plans précalculés en fonction du trafic mesuré à partir des capteurs de types boucles magnétiques ou à partir d'enquêtes de comptage directionnel réalisées par des enquêteurs manuellement. Les variations de trafic sont de deux sortes: les variations régulières prévisibles et les variations exceptionnelles et aléatoires. Ces dernières peuvent être importantes d'un jour à l'autre pour la même plage horaire. Certains contrôleurs sont capables de les évaluer à partir des conséquences qu'elles engendrent quelques minutes après en installant des boucles magnétiques aux entrées et sorties de chaque carrefour à réguler. Les mesures utilisées proviennent de capteurs dont la zone d'emprise au sol est relativement réduite. L'absence d'information spatiale laisse tous ces systèmes de régulation aveugles , ce qui ne permet pas de prendre en compte des particularités locales et temporelles influençant la congestion et la capacité spatiale du carrefour, section et voirie. Le recueil de données basées sur le débit ne permet pas de déceler les anomalies de régulation et de la circulation de trafic. Certaines villes installent des caméras dans des carrefours de circulation routières dits critiques pour une surveillance manuelle du trafic routier en complément d'informations venant des boucles magnétiques installées sur les voiries. Des indicateurs de saturation sont affichés sur un tableau de bord lumineux attirant l'attention du technicien de trafic qui interrompt ses tâches en cours pour sélectionner la caméra correspondant au carrefour et commander la visualisation des images pour faire le diagnostique du type de situation de trafic et commander manuellement le contrôleur du carrefour en question.

On connaît des dispositifs de surveillance vidéo comportant une série de caméras reliées à un panneau de visualisation qui comporte une série d'écrans de visualisation permettant à un opérateur de surveiller un certain nombre de sites entrant dans le champ des caméras. Un tel dispositif permet à un opérateur unique d'assurer la surveillance d'un grand nombre de sites, le nombre de sites surveillés pouvant être plus grand que le nombre d'écrans de visualisation. Le rôle de l'opérateur est de surveiller les diverses anomalies de la circulation afin de pouvoir agir sur la commande des contrôleurs des feux de signalisation tricolores. Les caméras permettent à l'opérateur de comprendre les phénomènes de la circulation. La vidéo arrive au poste central de la voirie sur les câbles spécialisés (fibre optique ou câble coaxial). Des magnétoscopes enregistrent continuellement le trafic afin de permettre, en cas de problème, la revisualisation de la cassette pour identification.

Ce genre de surveillance est très fastidieux et coûteux, en particulier lorsque les événements faisant l'objet de la surveillance surviennent avec une fréquence peu élevée et que l'attention de l'opérateur est ainsi peu sollicitée. Ce type de surveillance d'anomalie n'est pas automatisé quant à l'identification et à la prise de décision sur la régulation. En outre, une visualisation de ce type ne permet pas de contrôler à posteriori le déroulement des événements dans le cas d'une anomalie de la circulation. En particulier en cas d'accident, de formation de file d'attente, de création rapide de bouchons, d'un blocage de la circulation, d'un franchissement de feux rouges, d'augmentation de pollution, d'augmentation de nuisance, il n'est pas possible de reconstituer avec certitude les circonstances dans lesquelles l'anomalie est arrivée.

Chaque tâche de la gestion de trafic dispose de ces dispositifs. L'utilisation de la caméra est uniquement à des buts d'observation humaine par un opérateur du fonctionnement de la circulation.

Le but du dispositif et procédé de l'invention est l'amélioration de la gestion de trafic en incluant la caméra comme source d'informations et en automatisant l'extraction de l'information utile par des techniques du traitement et analyse d'images vidéo du trafic et de la circulation. L'amélioration de la gestion de trafic commence par: v Mesurer automatiquement les mouvements de la circulation routière v Diagnostiquer automatiquement le fonctionnement de la régulation et ces carences v Asservir les feux tricolores par la prise en compte automatique des informations spatio-temporelles ( occupation au sol des véhicules dans le temps) du mouvement de la circulation routière issue du dispositifs de l'invention.

v Surveiller automatiquement les événements et leurs origines susceptibles d'intéresser l'exploitant de trafic.

En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention d'intégrer le dispositif sur site pour la mesure et le diagnostic, pour la régulation et pour la surveillance en utilisant, d'une manière générale les images des caméras installées dans le lieu concemé et en utilisant les informations relatives au fonctionnement d'un ou plusieurs carrefours à feux.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients cités au début des dispositifs actuels et d'offrir de multiples avantages comme: v en mesure et diagnostic
- L'identification du passage d'un véhicule donne une information
ponctuelle pour avoir la compatibilité avec les mesures actuelles et une
information spatio-temporelle liée à la surface au sol occupée par le
véhicule.

- Les nouvelles mesures spatio-temporelles permettent d'obtenir de
nouvelles grandeurs du trafic routier pour apprécier, par exemple, les
files d'attentes, les encombrements et bouchons.

- Les zones de mesures et de diagnostics sont non figées.

- L'absence de génie civil pour définir les zones de mesures et de
diagnostics.

- Le procédé permet d'identifier tout type de mouvement et par
conséquent les piétons comme les deux roues sont de même identifiés.

- Tout ce qui est mesuré dans la scéne vidéo est visible; de ce fait, la
mesure n'est plus aveugle.

- La réduction du sillage
- La réduction du dérangement de l'usagers.

- La maintenance est facile.

- L'automatisation de tout type de comptage y compris les comptages
directionnels pour obtenir la matrice origine-destination utile pour la
régulation des feux tricolores.

- L'évaluation de l'efficacité des stratégies de régulation v En régulation
- Réguler en tenant compte de l'occupation au sol et en optimisant
la capacité de la voirie
- Prendre en compte la demande instantanée du trafic
- Tenir compte des mouvements dans le centre du carrefour et dans
toute zone vue par la caméra.

- Tenir compte des mouvements tournants.

- Faciliter le développement de stratégies de régulation selon les
objectifs de l'exploitant.

- Simuler et valider la stratégie avant sa mise en place sur le site.

- Gérer mieux la saturation.

- Réduire les coûts de la régulation de trafic.

z En surveillance
- Paramètrage et définitions des événements
- Identification automatique des événements
- Mémorisation de l'origine et du début des événements marquants
- Maintenance traficielle
- Absence de consommable
- Transfert à distance des événements
En référence à la figure fige , le dispositif illustré est destiné à assurer la gestion du
trafic routier dans un carrefour 3 en utilisant la seule source d'information: la
caméra 1 dont une seule a été représentée pour ne pas surcharger la figure. La
circulation dans le carrefour 3 est gérée par les feux tricolores 4.

Une partie du dispositif est installée dans l'armoire de feux tricolores 6 qui comporte:
- une alimentation secteur 7
- une carte unité arithmétique et logique Il dont la fonction est de gérer les cartes
8, 9, 10, 12, 13 et d'exécuter la stratégie de régulation définie par l'exploitant à partir
du clavier de commande 48,
- une carte entréelsortie 12 pour la communication avec la seconde partie du
dispositif installé au poste central 35 pour la réception de nouvelles stratégies de
régulation,
- des cartes de commande de feux tricolores 8,
- une carte de puissance 9
- une carte entrée-sorties capteurs 10 - un dispositif de communication téléphonique 13 - des entrées vidéo 14, 26 - des sorties vidéo 15, 29 - un dispositif d'amélioration du signal vidéo 16 - des dispositifs de numérisation 17, 28 - une unité de stockage de donnée 18 - un capteur divers ( pollution, bruit, choc,...) 19 - une unité logique de traitement d'images 20 - un organe décisionnel pour l'asservissement 21 - des entrées-sorties série pour la communication avec un PC 22 - des modem 23, 33 - des organes de compression mémorisation d'images 24, 31 - des entrées-sorties pour la commande du contrôleur du carrefour 25 - un organe de stockage d'images des événements 27 - des entrées-sorties capteurs 31 - entrées-sorties séries 30 - une unité centrale de surveillance événementielle 32 - une mémoire tampon 34
La seconde partie du dispositif est au poste central de la voirie 35, elle est constituée de: - une unité centrale 36 - une entrée vidéo 37 - une sortie vidéo 38 - un dispositif de numérisation de l'image 39 - une unité de stockage 40 - un organe de stratégie d'asservissement 41 - un organe de mesure et diagnostic 42 - une carte de compression d'images 43 - un organe de simulation 44 - une liaison contrôleur 45 - une liaison asservissement-mesure 46 - une liaison surveillance événementielle 47 - un clavier de commande 48 - une imprimante 49 - un écran 50
Exemple de fonctionnement du procédé de l'innovation pour la tâche "mesure de trafic" dans la gestion de trafic.

Le signal vidéo de la caméra 1 est amélioré 16 pour pouvoir prendre en compte les changements de lumière et les diverses conditions extérieures. Le signal vidéo sortant du dispositif 16 est numérisé 17 afin qu'il soit traité par l'unité logique de traitement d'images 20. Ce traitement va mettre en évidence l'ensemble des zones en mouvement dans la scène analysée (véhicules, piétons, 2 roues, ...). L'unité 20 va représenter le mouvement par des surfaces englobant les objets identifiés. Une seconde représentation dite "le passé récent" est faite en deuxième étape du processus du traitement et de l'extraction de l'information utile. Cette présentation correspond aux différentes surfaces occupées successivement dans le temps par les objets (véhicules, piétons, 2 roues, ...) en mouvement. Cette présentation met en évidence le sens de déplacement, la vitesse instantanée, I'accélération instantanée et les diverses occupations spatio-temporelles dans les surfaces actuellement occupées et englobant les objets identifiés. Le résultat de cette dernière représentation est compressé 24 afin de réduire sa taille pour être mémorisé dans l'unité de stockage 18.

Les étapes correspondants à un cycle sont:
- I'acquisition du signal vidéo par la caméra,
- I'amélioration,
- la numérisation,
- I'extraction des zones en mouvement,
- la modélisation du mouvement la compression de l'image résultat,
- le stockage
La durée du cycle varie selon les objectifs à atteindre (100ms à 300ms). L'unité de stockage 18 est dimensionnée pour garder en mémoire les résultats compressés d'analyse du mouvement souhaité par l'exploitant. Chaque donnée est répértoriée et datée. Les caractéristiques, les conditions et paramètres d'analyse sont de même mémorisés au poste de la voirie 35. L'exploitant choisit à l'aide de son clavier 48 le carrefour 3 sur lequel il souhaite faire des mesures et le diagnostic du trafic.

L'unité centrale 36 lui permet d'identifier ce carrefour et commande à travers la liaison asservissement-mesure 46 L'unité 20, de transferer les données demandées qui sont stockées sur l'unité 40. L'organe de mesure et diagnostic 42 va permettre à l'exploitant de décompresser 43 les représentations spatio-temporelles correspondant aux divers mouvements et d'effectuer les mesures de trafic aux endroits qu'il aura définis. Deux familles de mesures sont proposées: v des mesures basées sur le comptage à un point donné:
- le débit
- le débit de saturation
- intervalle véhicule,
- densité linéaire
- taux d'occupation ponctuelle
- vitesse apparente concentration
sont quelques exemples de types de mesures de cette famille v des mesures basées sur l'occupation spatiale (I'occupation de surface au sol)
- taux d'occupation spatiale
- taux d'occupation spatio-temporelle
- taux spatial de dégagement
- taux spatial de fluidité
- taux spatial de saturation
- temps d'arrêt
- temps moyen de dégagement
- longueur de file d'attente
- temps d'attente moyen
- comptage directionnel
- temps de traversée
Une fois que l'extraction des surfaces en mouvement est faite, l'exploitant peut faire
et refaire tout type de mesures et à divers endroits. Ceci présente un grand
avantage.

L'organe 43 permet à l'exploitant d'analyser le fonctionnement du carrefour pour
identifier la présence ou non de dysfonctionnement dans la régulation, la circulation
ou la sécurité routière dans le carrefour analysé/ Les mesures de trafic sont
réalisées de la façon suivante:
- détermination des zones d'analyses
- détermination des types de mesures
- détermination des formes de présentation des résultats
- animation en temps réel des mouvements des surfaces spatio
temporelles représentant des véhicules et objets identifiés dans la scène
- extraction des mesures programmées et exploitation des résultats
Cette façon de évaluer dans cette invention permet de mesurer tout ce qui est visible et de voir ce qui est mesuré. Ainsi, la mesure n'est plus aveugle. Le procédé de l'invention offre l'avantage à l'exploitant de pouvoir remesurer une grandeur donnée sans qu'il soit obligé de refilmer la scène et de la retraiter. De cette façon-ci, la mesure est reproductible et non aveugle. Les zones de mesures peuvent être modifiées à volonté.

L'organe de simulation de stratégie de régulation ou de circulation de trafic permet à l'exploitant de définir:
- la stratégie de régulation ou de la circulation
- les grandeurs mesurables ainsi que leurs seuils intervenant dans les
changements des états des feux tricolores
- les plans de feux et les conditions des changements des états.

A partir de ces données, le dispositif va simuler la régulation, la circulation routière et les changements des états feux dans le lieu dit en utilisant les mesures extraites auparavant. De nouvelles mesures sont faites lors de cette simulation. Elles permettent d'évaluer la stratégie pour son optimisation. Cette simulation est visible sur le moniteur 50. La simulation de cette invention offre l'avantage de voir comment le carrefour risque de fonctionner, d'analyser et mesurer les mouvements pour valider la stratégie de l'exploitant afin qu'il puisse mettre en place cette stratégie par un simple transfert par la liaison 45 des nouveaux plans de feux au contrôleur correspondant à El. Les nouveaux plans de feux sont mémorisés dans El. L'unité Il exécute la nouvelle stratégie. A partir de la liaison asservissement mesure 46 et 30, I'exploitant commande le transfert des grandeurs et mesures de régulation ainsi que leurs seuils intervenant dans les changements du déroulement du diagramme des feux; il transfere les zones d'analyse et l'ensemble des paramètres utiles au fonctionnement de l'unité 20 et du groupe des équipements E2.

Exemple de fonctionnement du procédé de l'inovation pour la tâche "régulation de trafic" dans la gestion de trafic.

Le signal vidéo de la caméra 1 est amélioré 16 afin de pouvoir prendre en compte les changements de lumière et de diverses conditions extérieures. Le signal vidéo sortant du dispositif 16 est numérisé 17 et traité par l'unité logique de traitement d'images 20. Ce traitement va mettre en évidence l'ensemble des zones en mouvement dans la scène analysée (véhicules, piétons, 2 roues, ...).

L'unité 20 va représenter le mouvement par des surfaces spatio-temprelles englobant les objets identifiés. Cette présentation correspond aux différentes surfaces occupées successivement dans le temps par les objets (véhicules, piétons, 2 roues, ...) en mouvement. Le fonctionnement de l'asservissement nécessite de définir: les zones décisionnelles, les grandeurs décisionnelles, les seuils décisionnels affectés à chaque grandeur, la logique pour l'asservissement correspondant aux limites et seuils décisionnels atteints. Ces informations sont mises en mémoire tampon et sauvegardées pour qu'elles ne soient pas perdues en cas de coupure de courant électrique. Cette mémoire fait partie de l'organe décisionnel pour l'asservissement 21.

Les zones décisionnelles dans un carrefour peuvent être à titre d'exemple: les entrées, les sorties, les files d'attente aux entrées, les files d'attente aux sortie, les tournés-à-gauche, le centre du carrefour, les zones de stationnement ocasionnel, les passages piétons. Ces zones peuvent être de même: les zones cyclables, les zones piétonnes, les entrées-sorties d'établissements publics ou privés, les lieux publics ou privés.

Les grandeurs et mesures décisionnelles peuvent être: le débit, le débit de saturation, l'intervalle véhicule, la densité linéaire, le taux d'occupation ponctuelle, la vitesse apparente, la concentration, le taux d'occupation spatiale, le taux d'occupation spatio-temporelle, le taux spatial de dégagement, le taux spatial de fluidité, le taux spatial de saturation, le temps d'arrêt, le temps moyen de dégagement, la longueur de file d'attente, le temps d'attente moyen, le débit directionnel, le temps de traversée.

Les seuils décisionnels affectés aux mesures choisies sont des valeurs correspondant aux limites extrèmes pour la prise en compte dans la logique de décision.

La logique de décision est composée d'opérateurs de comparaison (ET, OU,
MAXIMUN, MINIMUM ...), d'opérateurs de condition (SI, SINON, ...) et d'opérateurs d'actions (FERMER, OUVRIR, ALLUMER, ETEINDRE, RALENTIR, POSITIONNER,
ARRÉTER, LIBERER...).

La stratégie correspondant à l'objectif à atteindre par l'exploitant en matière de régulation et de la circulation routière comme: I'optimisation d'un carrefour à feux en cycle fixe, l'adaptativité en fonction des lieux des conflits, l'anti-blocage, l'antibouchon, l'adaptativité en fonction du débit de saturation, la fluidité-sécurité,
I'adaptativité en fonction des mouvements directionnels, l'adaptativité en fonction du temps de traversée des piétons, l'optimisation du temps perdu devant les feux de signalisation, I'adaptativité en fonction des lieux de travaux et chantiers, la sécurité des piétons. La multi-stratégie de l'innovation offre l'avantage d'avoir un même équipement, une seule installation pour les besoins actuels et futurs.

L'organe 21 scrute chaque zone pour identifier l'occupation spatio-temporelle pour le mouvement des véhicules, piétons, deux roues... L'organe 21 évalue les mesures des grandeurs choisies et correspondantes aux zones programmées. Il identifie les seuils atteints et informe par la sortie capteur 31 et la carte 10 L'unité centrale du contrôleur du carrefour pour son asservissement et l'exécution des plans de feux tricolores correspondant à l'état de la stratégie programmée.

La présentation spatio-temporelle correspondant aux différentes surfaces occupées successivement dans le temps par les objets (véhicules, piétons, 2 roues, ...) en mouvement est compressée24 afin de réduire sa taille pour être mémorisée dans l'unité de stockage 18. Les mesures de trafic peuvent être effectuées sur les demiers jours. Ce nombre de jours est fonction de la taille de la mémoire de l'unité 18.

Exemple de fonctionnement du procédé de l'innovation pour la tâche "surveillance événementielle automatique et maintenance traficielle" dans la gestion de trafic.

A partir du clavier de commande 48 et des équipements E4, l'exploitant de trafic identifie le carrefour à surveiller, précise ses zones critiques, choisits les mesures et seuils intervenant dans la décision, identifie les capteurs associés 19,1 et détaille les objets et les pertinences à surveiller. Ce paramètrage est transferé à l'unité de surveillance événementielle 32 par les liaisons 47 et 30.

L'objet de la surveillance défini peut-être, à titre d'exemple, la détection de stationnement abusif, la détection d'incident, la détection des franchissements des lignes continues, stops et feux rouges, la détection d'attente des piétons, la détection de véhicules roulant à contre-sens, la détection de la formation de file d'attente, la détection de la formation de la saturation, la détection de l'origine de la pollution, la détection de l'origine du bruit ou choc, la détection de taggueurs, la détection de l'origine de la saturation au sens de carrefour, la détection des anomalies de la régulation.

Pour la mise en oeuvre du procédé de surveillance événementielle de l'innovation on prévoit, selon l'invention, un dispositif de surveillance à base vidéo comportant au moins une caméra 1 reliée à un organe de numérisation 28 d'images associée à un détecteur événementiel 19,20 et à une mémoire tampon de stockage 34 d'images numérisées. Une unité de stockage 27 des images compressées 31 des événements identifiés est reliée à la mémoire tampon. L'unité centrale de la surveillance événementielle 32 gére l'ensemble de ces éléments.

La mémoire tampon permet de stocker temporairement une série d'images en remettant continuellement à jour de sorte que la série d'images de la mémoire tampon correspond à chaque instant au passé récent de l'événement survenu et détecté par 19,20. Ainsi, en transférant après compression 31 le contenu de la mémoire tampon dans la mémoire de stockage lors de l'apparition d'un événement, on s'assure que la mémoire de stockage ne contient que des séries d'images relatives à des événements anormaux et la visualisation de la mémoire de stockage peut donc être effectuée très rapidement pour localiser des images présentant un intérêt majeur.

Le dispositif selon l'invention, permet de mettre en oeuvre le procédé qui consiste à mémoriser, de façon temporaire, dans la mémoire tampon les images numérisées.

Chaque nouvelle image mémorisée introduite dans la mémoire tampon vient en remplacement de l'image la plus ancienne dans cette mémoire tampon de façon que la série d'images dans la mémoire tampon soit remise à jour de façon continue pour correspondre à chaque instant aux dernières images prises. La durée de la séquence d'images de la mémoire tampon est un paramètre programmable comme l'intervalle temps inter-images. Lorsque un événement est détecté par le capteur associé, par exemple lorsque l'on détecte la formation de la file d'attente dans un couloir de circulation ou, par exemple, on détecte une forme de pollution directionnelle, I'ensemble des images contenues dans la mémoire tampon est compressé et transféré dans la mémoire de stockage. Simultanément, une alarme est envoyée au centre de gestion de trafic, de sorte que l'opérateur peut immé de modifier le profil des voies du site pour éliminer, ou en tout cas, minimiser les anomalies.

On peut prévoir d'associer plusieurs capteurs à une caméra et à l'unité de surveillance événementielle. Ainsi, tous les capteurs peuvent avoir une mémoire visuelle. Le procédé offre d'autres avantages en matière de la surveillance évènementielle: - Surveillance intelligente et automatique permettant de mémoriser les phénomènes marquants, - Absence de consommable, - Enregistrement uniquement du début des événements, - Recherche instantanée des événements.

Claims

Revendications

1. Procédé de gestion globale ou partielle de trafic routier (mesurer, réguler, surveiller) incluant une ou des caméras comme source d'informations et automatisant l'extraction de l'information utile par des techniques du traitement et analyse d'images vidéo du trafic et de la circulation, selon lequel à partir de l'information extraite automatiquement des images vidéo sur des zones décisionnelles, J on mesure automatiquement des grandeurs décisionnelles à partir de la détection et l'extraction des mouvements de la circulation routière, J on diagnostique automatiquement le fonctionnement de la régulation et ses carences à partir de ces zones et grandeurs, J on asservi, selon une logique décisionnelle, les feux tricolores par la prise en compte automatiquement des informations, grandeurs et mesures décisionnels, spatio-temporelles occupation au sol des véhicules dans le temps) dans les zones décisionnelles, J on surveille automatiquement les événements et leurs origines susceptibles d'intéresser l'exploitant de trafic dans les zones décisionnelles utilisant des seuils paramétrables sur les grandeurs.

2. Procédé selon la revendication 1 caracterisé en ce qu'il: J extrait, de l'image numérisée, l'ensemble des zones en mouvement dans la scène analysée (véhicules, piétons, 2 roues, ..) par comparaison spatio-temporelle de caractéristiques correspondants aux objets en mouvement dans les images J représente, dans une première phase, le mouvement par des surfaces englobant les objets identifiés et dans une seconde phase "le passé récent" correspond aux différentes surfaces occupées successivement dans le temps par les objets (véhicules, piétons, 2 roues, ...) en mouvement pour le calcul des diverses occupations spatio-temporelles dans les surfaces actuellement occupées et englobant les objets identifiés.

3. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il recalcule à volonté sur des zones paramètrables et à partir des surfaces englobant les objets identifiés en mouvement dans les images traitées ( véhicules, piétons, 2 roues, ...) des mesures décisionnelles de trafic ponctuelles et spatiotemporelles.

4. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il: J simule des stratégies de régulation, de circulation routière et des changements des états feux dans le lieu-dit en utilisant les mesures décisionnelles extraites auparavant, J évalue la meilleure stratégie correspondant au lieu-dit de régulation par comparaison et recalcul des mesures données par chacune des stratégies, J transfert à El des plans de feux et des conditions des changements des états correspondant à la stratégie développée et choisie pour l'objectif à atteindre par l'exploitant en matière de régulation et de la circulation routière comme: I'optimisation d'un carrefour à feux en cycle fixe, l'adaptativité en fonction des lieux des conflits,

I'anti-blocage, I'anti-bouchon, I'adaptativité en fonction du débit de saturation, la fluidité-sécurité, l'adaptativité en fonction des mouvements directionnels, l'adaptativité en fonction du temps de traversée des piétons, l'optimisation du temps perdu devant les feux de signalisation, l'adaptativité en fonction des lieux de travaux et chantiers.

5. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les seuils décisionnels affectés aux mesures choisies soient des valeurs correspondantes aux limites extrèmes pour la prise en compte dans la logique de décision.

6. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones décisionnelles quant à l'identification ou à la mesure ou à la régulation ou à la surveillance dans le lieu-dit de circulation sont non figées et correspondent à un lieu d'intérêt comme: les entrées d'un carrefour ou giratoire de circulation, les sorties, les files d'attente aux entrées, les files d'attente aux sorties, les tournés-à-gauche, le centre du carrefour, les zones de stationnement occasionnels, les passages piétons, les zones cyclables, les zones piétonnes, les entrées-sorties d'établissements publics ou privés, les lieux publics ou privés.

7. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les grandeurs et mesures décisionnelles sont: le débit, le débit de saturation,

I'intervalle véhicule, la densité linéaire, le taux d'occupation ponctuelle, la vitesse

apparente, la concentration, le taux d'occupation spatiale, le taux d'occupation

spatio-temporelle, le taux spatial de dégagement, le taux spatial de fluidité, le taux

spatial de saturation, le temps d'arrêt, le temps moyen de dégagement, la longueur

de file d'attente, le temps d'attente moyen, le débit directionnel, le temps de

traversée et tout autre mesure composée de celles citées.

8. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en

ce que la logique de décision, est composée:

J d'opérateurs de comparaisons (ET, OU, MAXIMUN, MINIMUM, SUPERIEUR,

INFERIEUR, PRESENCE, ABSENCE, ...) sur les mesures décisionnelles dans les

zones d'intérêts, J d'opérateurs de conditions (SI, SINON, ..) J d'opérateurs d'action (FERMER, OUVRIR, ALLUMER, ETEINDRE, RALENTIR,

POSITIONNER, ARRETER, LIBERER, INFORMER...) sur les interfaces et équipements matériels d'action pour la mesure, la régulation et la surveillance.

9. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la régulation de la circulation comporte: - dans une premiere étape d'initialisation

J définition des zones décisionnelles dans les images vidéo du lieu-dit de régulation J définition des grandeurs et mesures décisionnelles par zone J établissement de stratégie optimale correspondant à la régulation du lieu-dit J établissement des plans de feux tricolores correspondant à la stratégie optimale à la régulation J définition de la logique décisionnelle par zone - dans une seconde étape de fonctionnement répétitif J extraction, à partir des images vidéo des caméras, des surfaces en mouvement correspondant, J calcul des mesures décisionnelles dans les zones programmées, J execution de la logique décisionnelle J activation, selon la logique décisionnelle, du contrôleur El du carrefour J execution du plan de feux tricolores correspondant au résultat de la logique décisionnelle.

10 Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de zones décisionnelles peut atteindre 200 au moins

11. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surveillance événementielle automatique comporte: - une étape de paramètrage caractérisant, par des grandeurs et une logique décisionnelles, un événement dans toute zone programmée - une seconde étape répétitive J extraction, à partir des images vidéo des caméras, des surfaces en mouvement correspondant, J mémorisation, de façon temporaire, dans une mémoire tampon les images numérisées, d'une séquence vidéo de durée paramètrable, de façon à ce que chaque nouvelle image mémorisée introduite dans la mémoire tampon vient en remplacement de l'image la plus ancienne, J identification automatique des événements avec stockage d'une séquence vidéo contenant les dernières secondes avant la détection de l'événement et quelques secondes après, J transfert à distance, en cas d'identification, des images des événements, J envoi d'une alarme, en cas d'identification, aux dispositifs raccordés.

des organes de compression mémorisation d'images 24 , 31, - des entrées-sorties pour la commande du contrôleur du carrefour 25, - un organe de stockage d'images des événements 27, - des entrées-sorties capteurs 31, - entrées-sorties séries 30, une unité centrale de surveillance événementielle 32, - une mémoire tampon 34, v pour la partie installée au poste central de la voirie 35, elle est constituée de: - une unité centrale 36, - une entrée vidéo 37, - une sortie vidéo 38, - une carte de numérisation de l'image 39, - une unité de stockage 40, - un organe de stratégie d'asservissement 41, - un organe de mesure et diagnostic 42, - une carte de compression d'images 43, - un organe de simulation 44, - une liaison contrôleur 45, - une liaison asservissement-mesure 46, - une liaison surveillance événementielle 47, - un clavier de commande 48, -une imprimante 49, - un écran 50.

12 Système de gestion globale ou partielle de trafic routier (mesurer, réguler, surveiller) par caméra vidéo formé d'un ensemble d'appareillage E2, E3, E4 pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconques des revendications caractérisé en ce qu'il comprend: v pour la partie installée dans l'armoire de feux tricolores 6 qui comporte:- une alimentation secteur 7 - une carte unité arithmétique et logique 11 dont la fonction est de gérer les cartes 8, 9, 10, 12, 13 et d'exécuter la stratégie de régulation définie par l'exploitant à partir du clavier de commande 48, - une carte entréelsortie 12 pour la communication avec la seconde partie du dispositif installé au poste central 35 pour la réception de nouvelles stratégies de régulation, - des cartes de commande de feux tricolores 8, - une carte de puissance 9, - une carte entrée-sorties capteurs 10, - un dispositif de communication téléphonique 13, - des entrées vidéo 14, 26, - des sorties vidéo 15, 29, - un dispositif d'amélioration du signal vidéo 16, - des cartes de numérisation 17, 28, - une unité de stockage de donnée 18, - un capteur divers ( pollution, bruit, choc,...) 19, - une unité logique de traitement d'images 20, - un organe décisionnel pour l'asservissement 21, - des entrées-sorties série pour la communication avec un PC 22, - des modem 23, 33,

13 Appareillage E4 installé au Poste de la voirie, selon l'une quelconque dla revendication 12 caratérisé à ce qu'il commande E2 et recalcule à volonté sur des zones paramètrables des mesures de trafic ponctuelles et spatio-temporelles.

14. Appareillage E4, installé au Poste de la voirie, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé à ce qu'il commande E2 et permet de simuler une stratégie de régulation, de circulation routière et des changements des états feux dans le lieu-dit en utilisant les mesures extraites auparavant et transfert des plans de feux et des conditions des changements des états correspondant à la stratégie développée et choisie à El.

15. Appareillage E2, installé sur site dans l'armoire de régulation des feux tricolores, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconques des revendications précédentes caractérisé à ce qu'il extrait automatiquement l'information util dans les images vidéo, commande El et E3 et asservi El relatif aux zones décisionnelles, aux grandeurs décisionnelles, aux seuils décisionnels affectés à chaque grandeur, et à la logique pour l'asservissement correspondant aux limites et seuils décisionnels atteints.

16. Appareillage E4, installé au Poste de la voirie, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconques des revendications précédentes, est commandé par E3 lorsque des événements mémorisés se sont produits, et commande E3 pour le transfert des séquences des images correspondant au début des événements.