Flux de trafic optimal avec des feux de signalisation intelligents
Les embouteillages et les longues attentes aux carrefours dans les centres-villes font partie de notre quotidien - en tant que piéton, utilisateur des transports publics et en tant que conducteur individuel. Le spin-off de l'ETH Lumisera promet une nette amélioration de la fluidité du trafic gr?ce à des feux de signalisation autoguidés.
Toutes les grandes villes connaissent le problème : des carrefours où les embouteillages et les ralentissements sont récurrents. Les ingénieurs et les autorités développent des plans de signalisation pour chaque heure de la journée et chaque volume de trafic afin de contr?ler des systèmes de signalisation lumineuse complexes. L'objectif est de trouver la meilleure variante possible pour tous les usagers de la route à chaque moment de la journée. Si nécessaire, une commande en phase verte permet par exemple de donner la priorité aux bus des transports publics ou aux piétons. Ce type de commande des feux de circulation est standard depuis 20 à 30 ans.
Christian Heimgartner (CEO) et Stefan L?mmer (CTO) de Lumisera font un pas de plus et replanifient le déroulement du trafic seconde par seconde avec leurs installations de feux de signalisation autopilotées. Cela signifie que les commutations ne sont pas programmées à l'avance, mais adaptées en permanence au volume du trafic. L'auto-commande peut ainsi réagir rapidement et de manière flexible aux situations de trafic.
L'objectif général est toujours le même : les usagers de la route doivent avoir peu d'arrêts et de temps d'attente, les embouteillages doivent être minimisés. Parmi toutes les possibilités, le procédé d'optimisation breveté choisit la combinaison qui permet d'obtenir au mieux des temps d'attente et des arrêts minimaux. Le système permet de pondérer les différents usagers de la route, et ce indépendamment de l'heure de la journée, car le volume de trafic est analysé en permanence. Si des situations de trafic imprévisibles surviennent (par exemple des déviations), la commande s'adapte automatiquement.
Caméras, capteurs et algorithmes
Pour l'analyse continue du volume de trafic et l'optimisation des ordres de commande, on utilise une technologie qui a été initialement développée et brevetée à l'Université technique de Dresde et à la chaire de Computational Social Science avec la participation du professeur Dirk Helbing. Pour la saisie, les piétons appuient comme jusqu'à présent sur le bouton situé près du feu de signalisation. Les bus envoient automatiquement un ensemble de données d'information au système de commande, et pour le reste du trafic, il existe des caméras ainsi que des boucles d'induction intégrées dans l'asphalte. Les données transmises donnent une image dynamique du trafic, sur la base de laquelle le logiciel commande les feux de signalisation.
La saisie continue des données et l'algorithme d'optimisation nécessitent davantage de capacité de calcul que les feux de signalisation traditionnels. Celle-ci est fournie par un processeur externe qui peut être utilisé indépendamment de l'installation dans la centrale ou sur place. Ainsi, les mises à jour et les extensions du logiciel sont possibles à tout moment, indépendamment du cycle de vie de l'installation de signalisation lumineuse.
Projet pilote de Lucerne
La ville de Lucerne a testé le système sur un tron?on de route comportant deux n?uds de circulation. Chaque jour, 18 000 véhicules et environ 700 bus y circulent. En raison des nombreuses places de travail dans les environs, le trafic piéton et cycliste est également considérable. Des temps d'attente et des embouteillages se sont produits, surtout aux heures de pointe.
Une analyse scientifique de la phase de test effectuée en janvier 2020 par l'Institut de planification du trafic et des systèmes de transports (IVT) de l'ETH Zurich a donné des résultats encourageants. Les chercheurs ont comparé la nouvelle commande des feux de circulation avec la commande initiale. Pour tous les usagers de la route, le temps d'attente moyen aux deux carrefours a diminué - selon l'heure de la journée, les économies sont même considérables.
L'autoguidage a fait ses preuves de manière remarquable et a entre-temps remplacé l'ancien système de commande. D'autres installations sont en cours de planification.
Auto-contr?le vers l'avenir
Outre l'amélioration de la fluidité du trafic, les installations de signalisation lumineuse autoguidées présentent d'autres avantages. Ainsi, par exemple, la configuration préalable fastidieuse de différents plans de signalisation pour diverses heures de la journée n'est plus nécessaire. De même, les premières observations indiquent que la sécurité des piétons est accrue, car ils traversent moins souvent la route au rouge. Le système serait vraiment intéressant dans le contexte de la conduite en réseau ou autonome, car les véhicules y envoient en permanence des signaux qui seraient également re?us par le système sans boucles d'induction.
Mais ce n'est encore que de la musique d'avenir. Pour l'instant, Heimgartner et L?mmer se concentrent sur la poursuite de la diffusion des installations autoguidées. Actuellement, deux projets sont en cours en Suisse et trois en Allemagne. Un autre domaine de leur activité comprend l'élaboration d'expertises de trafic pour les autorités, pour lesquelles ils peuvent s'appuyer sur de nombreuses années d'expérience dans le secteur.
Contact/Liens :
Sciences sociales computationnelles de l'ETH Zurich
site externeReportage vidéo dans "Schweiz Aktuell" sur le projet à Lucerne (suisse allemand)
Vous êtes intéressé(e) par d'autres histoires passionnantes de "News for Industry" ?
Abonnez-vous à notre newsletter
site externeSuivez-nous sur LinkedIn
Vous cherchez des partenaires de recherche à l'ETH Zurich ?
Contacter ETH Industry Relations
Spin-offs de l'ETH : faits et chiffres :
Depuis 1996, des recherches ont été menées à la ETH Zurich 496 spin-offs ont été créés. ETH transfer, le service de transfert de technologie de l'ETH Zurich, soutient les spin-offs reconnues de l'ETH dans leur processus de création et dans leurs premières années d'activité.
Bourses pour pionniers
Avec l'aide du projet financé par l'ETH Foundation. Programme de fellowship Pioneer les jeunes chercheurs peuvent développer des produits et des services innovants sur la base de leur travail scientifique à l'ETH Zurich. Une Pioneer Fellowship est attribuée à de jeunes entrepreneurs de l'ETH qui souhaitent développer un produit ou un service particulièrement innovant qui sera utilisé commercialement et/ou au profit de la société.
Découvrez l'ETH Entrepreneuriat
Communiqué de presse spin-offs de l'ETH janvier 2022 : ""Dans la lutte contre le changement climatique et la pandémie"