metramoto ceteif utbm sterela · 2012. 5. 16. · metramoto_ceteif_utbm_sterela author: subirats-p...

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Système hybride

MARIA Ludovic

CETE Ile-de-France

MEsure du TRAfic des deux-roues MOTOrisés pour la sécurité etl’évaluation des risques

Séminaire de mi parcours

11 mai 2012CETE Normandie Centre, Rouen

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Tâche 3 – Système Hybride

•CETE Ile-de-France

• STERELA

• UTBM

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Objectifs du projet

• Chercher un système hybride (boucles + câbles)

• Détecter les 2RM en interfile et évaluer leur vitesse

• Détecter les 2RM en pleine file et évaluer leur vitesse

• Analyser leur interaction avec les autres véhicules

• Hypothèses simplificatrices

• Chaussée réduite : voie rapide et interfile

• Les véhicules ne changent pas de position sur le système

• Pas de PL ni de 3RM

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Fonctionnement d’une boucle

• Intégration de la boucle dans un oscillateur quasi-sinusoïdal

• Sans véhicule

• Génération d’un courant sinusoïdal dans la boucle

• Création d’un champ magnétique

• Au passage d’un véhicule

• Création de courants induits sur le bas de caisse

• Variation de l’inductance de la boucle

• Modification de la fréquence de l’oscillateur

• Détection d’un véhicule :

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Choix de la boucle

• Critère principal

• Différentiation entre les 2RM et les autres véhicules

• Paramètres

• Forme de la boucle

• Dimensions de la boucle

• Positionnement de la boucle (pleine file / interfile)

• Mesures expérimentales

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Mesures expérimentales

Test d’une boucle rectangulaire SIREDO inversée

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Mesures expérimentales

Test d’une boucle losange

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Choix de la boucle

• Les boucles rectangulaires sont intéressantes

• Très faible sensibilité pour les 2RM

• Plus faible sensibilité pour un plus faible recouvrement

• Choix de la boucle rectangulaire SIREDO classique

• Meilleure différentiation des VL en interfile et des 2RM

• Système plus compact

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Le câble Thermocoax

• Phénomène de piézo-électricité

• Relation entre la tension de sortie et la pression appliquée :

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Le câble piézo-polymère MSI

• Phénomène de piézo-électricité

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Estimation de la masse

• Il est possible d’estimer le poids en fonction de l’amplitude du signal, indépendamment de la vitesse (en considérant que les pneus ont une pression homogène d’un véhicule àl’autre)

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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La station de comptage MIXTRA

• Compteur de trafic bord de voie

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Interfaces du compteur

• Interface pour les boucles

• Interface pour les câbles piézoélectriques

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Applications

• Avec deux boucles

• Variables globales : débit, taux d’occupation, vitesse moyenne…

• Variables individuelles : amplitude, créneau de présence, vitesse, temps inter-véhiculaire, temps d’arrivée

• Avec les câbles

• Poids de chaque roue ou essieu

• Poids total

• Recueil de mesures expérimentales pour les simulations

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Présentation des configurations

En interfile placement obligatoire d’au moins un câble

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Présentation des configurations

En pleine file

association de câbles et de boucles

utilisation de câbles seulement

utilisation de boucles en décalé seulement

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Présentation des configurations

Détection de la vitesse

par des systèmes identiques en parallèle

par un câble seulement

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Essais expérimentaux sur les boucles

• Réalisation d’enregistrements standards à partir de plusieurs véhicules

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Essais expérimentaux sur les boucles

• Réalisation d’enregistrements standards à partir de plusieurs véhicules

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Simulation des réponses des boucles

• Entrée des mesures expérimentales standards sur les boucles pour chaque type de véhicule dans la base de données du simulateur

• Homothétie de la variation de l’amplitude

• Agrandissement ou réduction de la courbe de passage standard suivant l’amplitude maximale, la longueur et la vitesse de notre véhicule

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Influence du décalage des boucles

• Choisir le décalage adéquat : encore à régler

• Assez grand pour positionner les VL sur une voie

• Assez petit pour détecter la vitesse des 2RM en pleine file

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Exemple de simulation

• Exemple de trafic entré dans le simulateur (configuration 7)

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Deux configurations intéressantes

• Un seul câble en interfile nécessaire

• Les boucles en décalé sont très intéressantes

• Un câble en pleine file pour plus de précision

• Détection de 2RM en configuration complexe

• Utilisation des coïncidences pour repérer les VL en interfile

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Génération d’un trafic important

• Utilisation de véhicules réels

• 200 VL, 150 motos, 50 scooters, 15 VU et 5 VSP

•Automatisation de la détection : programme Matlab

• Seulement sur les deux configurations intéressantes

• Parties d’algorithmes spécifiques selon les possibilités de détection par les différents capteurs

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Performances des deux configurations

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Sommaire

• Introduction

• Etude des capteurs

• Les boucles électromagnétiques

• Les câbles piézo-électriques

• Acquisition pratique des données de trafic

• Comparaisons de configurations de capteurs

• Performances de détection des systèmes

• Conclusion et perspectives

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Conclusion

• Proposition de systèmes de détection avec câbles piézo et boucles décalées

• 9 configurations considérées

• 2 configurations très intéressantes étudiées en détail

• Les 2RM en interfile sont toujours bien détectés

• Les autres véhicules sont toujours bien détectés

• Pour mieux détecter les 2RM en pleine file et mieux estimer la vitesse des 2RM en interfile, il faut utiliser un câble en pleine file

• Matériel d’acquisition disponible et efficace

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Perspectives

• Compléter les essais

• Dimensionner précisément le système

• Choisir le type de câble piézoélectrique à utiliser

• Faire des tests en site contrôlé

• Evaluer les performances en situation plus proche de la réalité

• Rechercher un site réel

• Tests en circulation

• Déterminer les réelles performances de détection

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Merci de votre attention