Brevet FR2900728A1 — publié le 20071109

Procédé et dispositif d'information routière utilisant des profils de vitesse pour chaque route. La présente invention concerne un procédé d'information routière utilisant des profils de vitesse associés à chaque route ou tronçon de route. La présente invention concerne également un dispositif d'information routière, appelé aussi système de navigation, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les systèmes de navigation routière donnent des informations sur les temps de trajet, et permettent, en particulier, de calculer le chemin le plus rapide entre deux points d'un réseau routier : un point de départ et un point de destination donnés par l'utilisateur. Selon la demande de brevet français publiée sous le n 2 760 878, il est connu un système d'information routière qui comprend un récepteur portatif de radio-messagerie unilatérale, destiné à informer les automobilistes relativement à des temps de trajet dans un réseau routier, lequel récepteur comprend une unité centrale électronique, une mémoire, un clavier et un écran. La mémoire contient, pour chaque tronçon du réseau routier, un point de départ, un point d'arrivée et un temps de trajet élémentaire. L'unité centrale électronique est adaptée pour mettre à jour les temps de trajet élémentaires des tronçons de route en fonction de messages radio reçus, et pour calculer et afficher le temps de trajet global entre un point de départ et un pont d'arrivée souhaités, en fonction desdits temps de trajet élémentaires mémorisés. Selon la publication de demande de brevet japonais n 2002-312885, on connaît un système qui permet de calculer le temps qu'il faut pour arriver à une destination donnée. Quand une information relative à la destination est transmise du système de navigation du véhicule à un ordinateur d'un centre d'information, l'ordinateur évalue les conditions de route à venir (conditions météorologiques et densité du trafic) des différents tronçons de route qui forment le chemin jusqu'à la destination et estime une vitesse de déplacement du véhicule à laquelle le conducteur peut conduire le véhicule dans lesdites conditions de route, laquelle vitesse est la vitesse de déplacement dite préférable du véhicule. Les longueurs ou distances de tronçons de route et la vitesse dite préférable de déplacement sont utilisées pour évaluer le temps nécessaire pour aller à destination. Dans ces systèmes d'information routière de l'art antérieur, tels qu'ils sont décrits ci-dessus dans leurs grandes lignes, il s'agit bien de donner des informations relativement à des temps de trajet dans un réseau routier prédéterminé. Toutefois, pour calculer ces temps de trajet, ou pour calculer le chemin le plus rapide, ces systèmes de l'art antérieur estiment des vitesses de déplacement sur chaque tronçon de route d'une façon qui n'est pas vraiment représentative de la réalité. Les vitesses ne sont pas connues avec une grande précision, qui tiendrait compte des nombreux facteurs influant le trafic routier et la vitesse du véhicule. Le but de la présente invention est de réaliser un procédé d'information routière, pour donner des informations sur des temps de trajet, qui tienne compte de nombreux facteurs, tels le jour et l'heure du trajet, les condition météorologiques, et différents évènements imprévus comme des accidents et des travaux sur la chaussée. Un autre but de la présente invention est de réaliser un tel procédé d'information routière, qui attribue non pas une vitesse à chaque tronçon de route élémentaire, mais une matrice de vitesses selon plusieurs paramètres. Un autre but également de la présente invention est de réaliser un tel procédé d'information routière, qui puisse permettre de calculer le chemin le plus rapide entre deux points du réseau routier, et qui soit précis, fiable, et de mise en oeuvre la plus simple possible. C'est également un but de la présente invention de fournir un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé d'information routière et de calcul du chemin le plus rapide entre deux points d'un réseau routier. Pour parvenir à ces buts, la présente invention réalise un nouveau procédé pour donner des informations sur les temps de trajet d'un véhicule entre deux points d'un réseau routier. Selon ce nouveau procédé, pour chaque tronçon de réseau routier, on sélectionne une valeur de vitesse de déplacement du véhicule à l'intérieur d'une matrice de vitesse représentative des valeurs possibles de la vitesse de déplacement du véhicule sur ledit tronçon selon les variations d'au moins deux paramètres qui influent sur ladite vitesse, et on calcule les temps de trajet en utilisant lesdites valeurs de vitesse sélectionnées. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les matrices de vitesse comportent des valeurs de la vitesse de déplacement du véhicule classées selon le type de jour concerné et l'intervalle horaire concerné dans la journée. Le classement selon le type de jour signifie, en premier lieu, un classement selon les différents jours qui constituent une semaine. Selon la présente invention, le classement selon le type de jour comporte, de plus, un classement selon des évènements imprévus, tels que des accidents et des travaux sur la chaussée. De préférence, le classement selon le type de jour comporte aussi un classement selon des caractéristiques météorologiques et un classement incluant des jours spéciaux par leur statut, tels que jour de vacances ou jour férié , par exemple. De préférence également, les intervalles horaires sont choisis pour être corrélés aux taux de variation de la vitesse de déplacement des véhicules au cours de la journée. Les intervalles horaires sont plus courts aux heures de pointe du trafic qu'aux heures de faible trafic. Ainsi, le procédé, selon un mode préféré de réalisation de l'invention, comprend les étapes suivantes, prises en combinaison : - pour chaque tronçon de route, en fonction de l'heure, on sélectionne une colonne de la matrice représentative des vitesses dans l'intervalle de temps concerné, -et en fonction du jour concerné, on sélectionne une ligne de la colonne précédemment sélectionnée, à savoir une valeur de la vitesse dite vitesse pertinente sur ledit tronçon de route, - une fois la valeur de la vitesse pertinente extraite pour chaque tronçon de route concerné, lesdites vitesses pertinentes et les longueurs des tronçons de route sont alors traitées, de manière connue en soi, pour calculer des temps de trajet. La présente invention permet aussi de fournir un procédé de calcul du chemin le plus rapide entre deux points d'un réseau routier, qui comporte les étapes suivantes : - on calcule les temps de parcours de chaque tronçon de route en divisant la longueur du tronçon par la vitesse pertinente associée audit tronçon, obtenue selon le procédé de la présente invention, et - on minimise par calcul le temps entre les deux 25 points du réseau routier. De manière préférentielle, on minimise par calcul le temps entre les deux points du réseau routier en appliquant un algorithme de Drijka. La présente invention réalise également un nouveau 30 dispositif d'information routière pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. Ce dispositif comporte une unité centrale électronique, une mémoire, une interface homme machine (clavier, écran, etc.). La mémoire comprend, pour chaque tronçon de réseau routier, 35 une matrice de vitesse représentative des valeurs de la vitesse de déplacement du véhicule sur ledit tronçon selon les variations d'au moins deux des paramètres suivants qui influent sur ladite vitesse : le jour de la semaine, l'intervalle horaire dans la journée, des évènements prévisibles comme le statut du jour et des évènements imprévisibles comme les attributs météorologiques, les accidents ou les travaux sur la chaussée. De préférence, les évènements prévisibles, tels les jours fériés et les jours des vacances, peuvent être mis à jour en mémoire, au moins une fois par an, au moyen d'un message de type SMS. De préférence également, des évènements imprévisibles, tels les évènements météorologiques, peuvent être repérés par l'usage d'équipements du véhicule, et entrés en mémoire. Par exemple, l'évènement pluie peut être repéré par l'usage, pendant une période de temps minimale, d'un essuie- glace. Des évènements imprévisibles, tels les accidents peuvent être, de préférence, repérés par l'envoi d'un message spécifique enregistré en mémoire. Un tel message peut être un message de l'un quelconque 20 des types suivants : SMS, GPRS, RDS-TMC. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, non limitatif de la portée de la présente invention, et accompagnée des dessins 25 annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma représentant une cartographie de chemins entre deux points : un point de départ A et un point de destination B, - la figure 2 est le schéma de la figure 1 dans lequel 30 les temps de parcours sont associés aux tronçons de route entre les points A et B, - la figure 3 est un exemple de profil des vitesses pour un tronçon de route en fonction de l'heure de la journée, pour les différents jours de la semaine, 35 - la figure 4 est le schéma de la figure 1 dans lequel chaque tronçon de route est pondéré par une longueur et une vitesse pertinente obtenue selon le procédé de l'invention, et - la figure 5 est un organigramme représentant un exemple de mode d'extraction de la vitesse pertinente sur un tronçon de route, à partir d'un exemple de matrice de vitesse donnée et associée au tronçon de route. En se référant au dessin de la figure 1, le chemin entre un point de départ A et un point de destination B peut prendre différents trajets représentés schématiquement par une cartographie du réseau routier. Cette cartographie est représentée par des tronçons qui ont chacun une longueur (L1, L2, ...) et une vitesse (v1, v2, ...) . Un chemin entre les points A et B est une succession de tronçons qui relie le point A au point B. La longueur totale du chemin est la somme des longueurs des tronçons constitutifs, par exemple L7 + L6. Le temps total du chemin est la somme des temps pour parcourir chacun des tronçons. En référence maintenant au schéma de la figure 2, pour calculer le chemin le plus rapide entre le point A et le point B, le temps de parcours de chaque tronçon est calculé en divisant la longueur du tronçon par la vitesse de déplacement du véhicule sur ce tronçon. Ainsi, le temps de parcours du tronçon de longueur L6 est calculé en divisant la longueur L6 du tronçon par la vitesse v6. Le calcul du chemin le plus rapide est effectué en utilisant un algorithme qui minimise le temps antre le point A et le point B. Cet algorithme peut être, par exemple, un algorithme dit algorithme de Drijka. L'algorithme de Drijka est une alternative à l'algorithme de Floyd. Dans l'algorithme de Drijka, on se fixe un sommet source et l'algorithme donne tous les chemins les plus courts de ce sommet source à chacun des autres sommets. Comme mentionné précédemment, l'un des inconvénients majeurs des systèmes de navigation connus de l'art antérieur est de ne pas connaître la vitesse de déplacement du véhicule associée à chaque tronçon de route avec suffisamment de précision. Cette vitesse varie en fonction du jour, de l'heure, des conditions météorologiques et d'autres évènements imprévus, tels que les accidents et les travaux sur la chaussée. Selon le principe de la présente invention, on attribue à chaque tronçon de route non pas une valeur de vitesse, mais une matrice de valeurs de vitesse, représentative des paramètres qui influent sur cette vitesse. Les paramètres qui influent sur les vitesses peuvent être, à titre d'exemple non limitatif de l'objet de la présente invention, le type de jour concerné et l'heure concernée dans la journée. En ce qui concerne le type de jour concerné, on peut classer les jours selon les différents jours de la semaine (lundi, mardi, mercredi, jeudi, vendredi, samedi et dimanche) et aussi, de manière conventionnelle, selon des attributs ou caractéristiques préalablement déterminés liés à des évènements prévisibles ou non prévisibles, comme par exemple : - jour spécial 1 : jour de pluie (non prévisible) - jour spécial 2 : jour férié (prévisible) - jour spécial 3 : jour de vacances scolaires (prévisible). Le nombre de jours spéciaux peut être différent. Les 25 jours spéciaux sont adaptables aux tronçons de route, ou à chaque pays ou région. En ce qui concerne l'heure concernée, l'intervalle de temps de 24 heures peut être divisé en autant d'intervalles que souhaité, par exemple : 00h00 - 02h00, 02h00 -04h00, 30 04h00 - 06h00, 06h00 - 06h30, 6h30 - 07h00, 07h00 - 07h15, etc. Les tranches horaires choisies sont avantageusement corrélées au taux de variation de la vitesse. Les tranches horaires sont, en conséquence, courtes aux moments où les 35 gens utilisent majoritairement leur voiture (trajet domicile/lieu de travail et retour) et sont longues quand peu de voitures circulent (la nuit, par exemple). Un exemple de profils de vitesses pour un tronçon de route en fonction de l'heure de la journée, pour chaque jour de la semaine, est donné à titre d'exemple sur le graphe de la figure 3. Dans cet exemple, les courbes A, B, C, D et E, représentent des profils de vitesse selon les 24 heures d'un jour, en fonction du jour de la semaine, à savoir : - A pour le dimanche, - B pour le samedi, - C pour le vendredi, - D pour le mardi, le mercredi et le jeudi, et - E pour le lundi. L'axe des abscisses du graphe de la figure 3 représente l'heure dans la journée (de 0 à 24 heures) et l'axe des ordonnées représente le pourcentage (en %) de trafic journalier. Le fonctionnement du dispositif d'information routière selon la présente invention est le suivant. Le dispositif connaît le jour - désigné j - et l'heure - désignée h - par son horloge interne, de manière connue en 20 soi. Un certain nombre de jours spéciaux sont prévisibles (jours spéciaux JP), parce qu'ils sont fixés assez longtemps à l'avance. C'est le cas, par exemple, des jours fériés et des jours de vacances scolaires, qui, dans 25 l'exemple précédemment décrit pour illustrer l'invention, sont conventionnellement désignés jour spécial 2 (jour férié) et jour spécial 3 (vacances scolaires). D'autres jours spéciaux sont des jours spéciaux non prévisibles , comme les jours caractérisés par des 30 conditions météorologiques. C'est le cas, dans l'exemple précédemment décrit pour illustrer l'invention, du jour conventionnellement désigné jour spécial 1 (jour de pluie). Les jours spéciaux prévisibles JP peuvent être mis à 35 jour chaque année au moyen de SMS (acronyme de Short Message Service qui signifie mini message texte ou texto ). Si l'on code chaque jour normal (les jours de la semaine) et les jours spéciaux prévisibles (jour spécial 2, jour spécial 3), deux bits sont nécessaires pour chaque jour, et une année peut être codée sur moins de 100 octets. Ainsi, tout cela peut être envoyé au moyen d'un SMS, avec possibilité également d'encoder trois jours spéciaux par SMS. Les jours spéciaux non prévisibles peuvent être repérés par l'usage d'équipements du véhicule, par exemple par l'usage pendant au moins une minute d'un essuie-glace EG. Ils peuvent également être repérés par l'envoi d'un message spécifique indiquant que la journée doit être classifiée jour spécial N , par exemple dans l'exemple précédemment décrit jour spécial 1 s'il pleut. Un tel message peut être un message de type SMS, de type GPRS (acronyme de Global Packet Radio Service ), de type RDSTMC qui est un mode de diffusion adapté aux terminaux de navigation de première ou de seconde monte ou adapté aussi à certains PDA ( Personal Digital Assistant pour assistant personnel numérique). Avec ces informations fournies sur les jours prévisibles et les jours non prévisibles , il est possible, à moindre coût, d'améliorer la précision temporelle du dispositif d'information routière. Comme schématiquement illustré par le dessin de la figure 4, chaque tronçon de route est pondéré par une longueur (L1, L2, ...) et une matrice de vitesses (V1, V2, ...) . A titre d'exemple non limitatif de l'objet de l'invention, chaque matrice de vitesse est décomposée en N lignes et X colonnes, dans laquelle : - N est le nombre de jours, de la semaine et/ou spéciaux, et - X est le nombre d'intervalles de temps de la journée. Ainsi, pour une matrice avec trois jours (N = 3) et 16 35 intervalles de temps (X = 16), la matrice prend la forme suivante : vl,1 vl,2 V1,3 vl,4 vl,5 V1,6 vl,7 vl,8 vl,9 vl,10 v1,11 v1,12 v1,13 v1,14 v1,15 v1,16 v2,1 v2,2 V2,3 v2,4 v2,5 V2,6 v2,7 v2,8 v2,9 v2,10 v2,11 v2,12 v2,13 v2,14 v2,15 v2,16 v3,1 v3,2 V3,3 v3,4 v3,5 V3,6 v3,7 v3,8 v3,9 v3,10 v3,11 v3, 12 v3,13 v3,14 v3,15 v3,16 A chaque tronçon de route est associé un nombre de valeurs de vitesse égal à N multiplié par X. Chaque valeur 5 est une valeur v i,j dans laquelle : - i est représentative du jour (i pouvant prendre une valeur de 1 à N), et - j est représentative de l'intervalle horaire dans la journée (j pouvant prendre une valeur de 1 à x). 10 En se reportant à l'organigramme de la figure 5, le système de navigation extrait, pour chaque tronçon de route Ti, la vitesse dite pertinente Vi selon les étapes suivantes . - en fonction de l'heure h, le système sélectionne une 15 colonne de la matrice Mi représentative des vitesses dans l'intervalle de temps H concerné. Dans l'exemple donné sur la figure 5, la colonne sélectionnée est la huitième colonne à partir de la gauche (X = 8), - et en fonction du jour concerné j, le système 20 sélectionne une ligne de la matrice Mi, par conséquent un jour J, et donc une valeur de vitesse dans la colonne précédemment sélectionnée. Dans l'exemple donné sur la figure 5, la ligne sélectionnée est la seconde ligne (N = 2), et par conséquent la valeur de la vitesse pertinente est 25 la valeur v 2,8. Dans la sélection du jour concerné, le procédé peut consister à vérifier s'il s'agit d'un jour spécial prévisible JP et si, par exemple, un essuie-glace EG est en fonctionnement depuis une période de temps minimale 30 suffisante pour considérer qu'il s'agit d'un jour de pluie. Dans l'exemple de la figure 5, il s'agit d'un jour prévisible et l'essuieglace ne repère pas de pluie. - une fois la valeur de la vitesse pertinente extraite pour chaque tronçon de route, le calcul du plus court chemin est effectué de manière classique, connue en soi, à partir des longueurs et des vitesses pertinentes extraites pour tous les tronçons de route concernés. Ainsi, la présente invention permet de fournir un procédé de calcul du chemin le plus rapide entre deux points A et B d'un réseau routier, qui comporte les étapes suivantes . - on calcule les temps de parcours de chaque tronçon de route Ti en divisant la longueur du tronçon Li par la vitesse pertinente Vi associée audit tronçon, obtenue selon le procédé décrit ci-dessus, et - on minimise par calcul le temps entre les deux points A et B du réseau routier. De préférence, on minimise par calcul le temps entre 15 les deux points A et B du réseau routier en appliquant un algorithme de Drijka, par exemple. La présente invention réalise également un nouveau dispositif d'information routière pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Ce dispositif comporte une unité 20 centrale électronique, une mémoire, une interface homme machine (écran, clavier, etc.). La mémoire comprend, pour chaque tronçon de réseau routier Ti, une matrice Mi de vitesse représentative des valeurs de la vitesse de déplacement du véhicule sur ledit tronçon selon les 25 variations d'au moins deux des paramètres suivants qui influent sur ladite vitesse : le jour de la semaine, l'intervalle horaire dans la journée, des évènements prévisibles comme le statut du jour et des évènements imprévisibles comme les attributs météorologiques, les 30 accidents ou les travaux sur la chaussée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour donner des informations sur les temps de trajet d'un véhicule entre deux points (A, B) d'un réseau routier, caractérisé en ce que, pour chaque tronçon (Ti) de réseau routier, on sélectionne une valeur de vitesse (Vi) de déplacement du véhicule à l'intérieur d'une matrice (Mi) de vitesse représentative des valeurs possibles (v i,j) de la vitesse de déplacement du véhicule sur ledit tronçon selon les variations d'au moins deux paramètres qui influent sur ladite vitesse, et on calcule les temps de trajet en utilisant lesdites valeurs de vitesse (Vi) sélectionnées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites matrices (Mi) de vitesse comportent des valeurs de la vitesse de déplacement du véhicule classées selon le type de jour (J) concerné et l'intervalle horaire (H) concerné dans la journée. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le classement selon le type de jour (J) signifie un classement selon les différents jours qui constituent une semaine. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le classement selon le type de jour (J) comporte, de plus, un classement selon des évènements imprévus, tels que des accidents et des travaux sur la chaussée. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le classement selon le type de jour (J) comporte, de plus, un classement selon des caractéristiques météorologiques. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le classement selon le type de jour (J) comporte, de plus, un classement incluant des jours spéciaux par leur statut, tels que les jours de vacances ou les jours fériés. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les intervalles horaires (H) sont choisis pour êtrecorrélés au taux de variation du trafic routier au cours de la journée. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes . - pour chaque tronçon de route (Ti), en fonction de l'heure (h), on sélectionne une colonne de la matrice (Mi) représentative des vitesses (v i,j) dans l'intervalle de temps (H) concerné, - et en fonction du jour concerné (j), on sélectionne une ligne de la colonne précédemment sélectionnée, à savoir une valeur de la vitesse pertinente (Vi), - une fois la valeur de la vitesse pertinente (Vi) extraite pour chaque tronçon de route concerné, lesdites vitesses pertinentes (Vi) et les longueurs (Li) des tronçons de route sont traitées pour calculer des temps de trajet. 9. Procédé selon la revendication 8, pour calculer le chemin le plus rapide entre deux points (A, B) d'un réseau routier, caractérisé en ce que les temps de parcours de chaque tronçon de route (Ti) sont calculés en divisant la longueur du tronçon (Li) par la vitesse pertinente (Vi) associée audit tronçon (Ti), et en ce qu'on minimise par calcul le temps entre les deux points (A, B) du réseau routier. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on minimise par calcul le temps entre les deux points (A, B) du réseau routier en appliquant un algorithme de Drij ka. 11. Dispositif d'information routière pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une unité centrale électronique, une mémoire, un interface homme machine, caractérisé en ce que ladite mémoire comprend, pour chaque tronçon (Ti) de réseau routier une matrice (Mi) de vitesse représentative des valeurs de la vitesse de déplacement du véhicule sur ledit tronçon (Ti) selon les variations d'au moins deux des paramètres suivants qui influent sur laditevitesse : le jour de la semaine, l'intervalle horaire dans la journée, des évènements prévisibles comme le statut du jour et des évènements imprévisibles comme les attributs météorologiques, les accidents ou les travaux sur la chaussée. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits évènements prévisibles, tels les jours fériés et de vacances, peuvent être mis à jour en mémoire, au moins une fois par an, au moyen de SMS. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que des évènements imprévisibles, tels les évènements météorologiques, peuvent être repérés par l'usage d'équipements du véhicule, et entrés en mémoire. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'évènement pluie peut être repéré par l'usage pendant un période minimale de temps d'un essuie-glace, et être ensuite entré en mémoire. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que des évènements imprévisibles, tels les accidents peuvent être repérés par l'envoi d'un message spécifique enregistré en mémoire. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé 25 en ce qu'un tel message peut être un message de l'un quelconque des types suivants : SMS, GPRS, RDS-TMC.