avril 2005, Laval Congrès AQTR

1. Survol des potentialités informationnelles et analytiquesd’un système GPS de localisation en temps réelCas du réseau métropolitain de trains de banlieue de la région de Montréal avril 2005, Laval Congrès AQTR Daniel Bergeron, ing Coordonnateur, planification et développement Agence métropolitaine de transport Sébastien GagnéÉtudiant à la maîtriseÉcole Polytechnique de Montréal

2. Objet de la présentation • Faire état de l’expérience acquise et des potentialités révélées • par le système de localisation en temps réel • opéré depuis deux ans sur le réseau de trains de banlieue de l’AMT

3. Volets abordés • Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue • Mise en place et utilisation du système de localisation GPS • Besoin initial et déploiement • Instrumentation matérielle et logicielle • Analyse des données de localisation • Capital de données recueillies • Détection et correction des anomalies • Mesures normatives • Autres potentialités analytique et informationnelles

4. Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue • Mise en place et utilisation du système de localisation GPS • Besoin initial et déploiement • Instrumentation matérielle et logicielle • Analyse des données de localisation • Capital de données recueillies • Détection et correction des anomalies • Mesures normatives • Autres potentialités analytique et informationnelles

5. Réseau de trains de banlieue

6. Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue • Mise en place et utilisation du système de localisation GPS • Besoin initial et déploiement • Instrumentation matérielle et logicielle • Analyse des données de localisation • Capital de données recueillies • Détection et correction des anomalies • Mesures normatives • Autres potentialités analytique et informationnelles

7. Besoin initial Encadrement des contrats d’opération déléguée Identification et quantification des retards Clauses de bonus/malus Localisation des trains Mesures d’urgence Raffinement des données d’exploitation Ponctualité Tableaux de marche Déploiement Priorités données aux lignes… fort achalandage davantage de perturbations Contrainte posée par le tunnel du Mont Royal Instrumentées à ce jour Dorion-Rigaud Blainville Mont-Saint-Hilaire En cours d’instrumentation Delson À venir Deux-Montagnes Mise en place et utilisation

8. Instrumentation matérielle • Module GPS • TechnoCom Tethered Locator • Modem de communication sans fil • Motorola iM1000 iDEN Modem • Réseau de communication • Telus • Remarque • Les équipements à bord de la locomotive sont alimentés et fonctionnent seulement lorsque la locomotive est elle-même alimentée et en fonction

9. iDen Connexion au réseau cellulaire TcLink Lecture des données GPS via la connexion au réseau cellulaire LMU Manager Contrôle à distance des modules GPS TrainTRAC Affichage synoptique et géographique Monitoring des écarts à l’horaire SnagIt Liaison Extranet iDen LMU Manager TcLink TrainTRAC SnagIt Instrumentation logicielle

10. Instrumentation logicielle

11. Instrumentation logicielleTCLink – Lecture des données GPS

12. Instrumentation logicielleLMU Manager – Contrôle des modules GPS

13. Localisation des trains Mesure des écarts à l’horaire Instrumentation logicielleTrainTRAC - Affichage synoptique Train en marche Train en gare Locomotives en activité Gares Train anormalement arrêté

14. Instrumentation logicielleTrainTRAC - Affichage géographique • Localisation des trains

15. Instrumentation logicielleTrainTRAC - Affichage géographique • Localisation des trains

16. Instrumentation logicielleDiffusion Extranet

17. Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue • Mise en place et utilisation du système de localisation GPS • Besoin initial et déploiement • Instrumentation matérielle et logicielle • Analyse des données de localisation • Capital de données recueillies • Détection et correction des anomalies • Mesures normatives • Autres potentialités analytique et informationnelles

18. Analyse des données GPS • Objectif • Faire un examen plus approfondi des données GPS archivées par le centre de contrôle • Capital de données • Échantillon de données étudié : Ligne Montréal-Rigaud • Nombre de lignes de données par jour : ≈10 000 lignes • Soit 2,5 millions de lignes de données par année • Analyses • Visualisation graphique des données • Transformation et assemblage vers base de données • Analyse des tableaux de marche

19. Anomalies de génération et stockage de l’information Matériel de remplacement (locomotive) sans module GPS Bris d’équipement Anomalies de transmission Positionnement GPS erroné ou nul Évolution négative du temps GPS Temps GPS nul Temps GPS non-unique et transmission répétée Anomalies de traitement et d’intégration de données Assignations erronées de numéros de trains Fichiers de données interrompus Fréquence ou incidence ------------------------------------- Absence complète de données sur numéros de départs planifiés Absence de données --- - de 2 / 100 000 + de 1 / 100 - de 2 / 1000 - de 2 / 100 ------------------------------- ------------------------------------------------------- Inconsistance des données ------------------ Absence partielle de données Anomalies Inconsistance des données

20. AnomaliesÉvolution négative du temps GPS Suivi de la locomotive 1324 avec tri des temps GPS Heure GPS (sec)

21. AnomaliesÉvolution négative du temps GPS Suivi de la locomotive 1324 selon séquence reçue des localisation GPS Heure GPS (sec)

22. AnomaliesNuméro de train erroné Nombre de signaux reçus par tranche de 10 minutes Horaire planifié du train #10: 5h55 à 6h50 Mauvaise assignation du numéro de train

23. Affectation chronologique AnomaliesNuméro de train erroné Nombre de signaux reçus par tranche de 10 minutes Horaire planifié du train #10: 5h55 à 6h50 Mauvaise assignation du numéro de train

24. Anomalies de génération et stockage de l’information Matériel de remplacement (locomotive) sans module GPS Bris d’équipement Anomalies de transmission Positionnement GPS erroné ou nul Évolution négative du temps GPS Temps GPS nul Temps GPS non-unique et transmission répétée Anomalies de traitement et d’intégration de données Assignations erronées de numéros de trains Fichiers de données interrompus Mesures correctives Limités… équiper le matériel de remplacement Limités… se doter d’équipement de relève Ajustements aux logiciels de traitement ------------------ Équipement dédiés et isolés (salle de serveurs) AnomaliesMesures correctives Ex.1 Filtrage et tri des données Ex.2

25. Estimation des tableaux de marche • Formalisation et description détaillée du service rendu • Reconstitution des offres de service journalières • Reconnaissance systématique des arrêts aux gares • Stockage structuré de l’information de façon à accueillir requêtes • Quantification des écarts entre le service déployé et planifié • Vérification de correspondance des arrêts observés avec l’horaire planifié • Calcul d’indicateurs pour chaque arrêt • Vitesse moyenne précédant l’arrivée à une gare • Heure et écart à l’arrivée • Heure et écart au départ • Définitions des écarts • Retard : Retard au moment de l’arrivée en gare • Avance : Avance au moment du départ de la gare

26. Notion de ponctualité • Définition • Transit Capacity and Quality of Service Manual • Ponctualité = entre 0 et 5 minutes de retard • Application • Selon une enquête du Transit Cooperative Research Program américain menée auprès de 86 opérateurs de bus • 35 % : utilisent un seuil de retard égale à 5 minutes • 42 % : utilisent un seuil de retard supérieur à 5 minutes • 92 % : considèrent une avance supérieure à 5 minutes comme un écart à l’horaire • Mesure • Lieux • En début et/ou fin de parcours • En un sous-semble d’arrêts • À chaque arrêt • Pondération • Pondérée ou non en fonction de l’achalandage

27. Retard à la gare terminale Nombre de retards de plus de 3 et 5 minutes aux gares terminales (par jour) Août 2004 - Ligne Rigaud

28. Retards aux gares Nombre de retards de plus de 3 et 5 minutes (par jour) Août 2004 - Ligne Rigaud

29. Retard et profil de vitesse Nombre de retards de plus de 3 et 5 minutes (par gare) Août 2004 - Ligne Rigaud

30. Écarts à l’horaire Distribution des écarts à l'arrivée en gare (par 60 sec) Août 2004 – Ligne Rigaud

31. Portrait du réseau métropolitain de trains de banlieue • Mise en place et utilisation du système de localisation GPS • Besoin initial et déploiement • Instrumentation matérielle et logicielle • Analyse des données de localisation • Capital de données recueillies • Détection et correction des anomalies • Mesures normatives • Autres potentialités analytique et informationnelles

32. Potentialités à développer • Raffinement de mesures opérationnelles d’offre de service • Profil de vitesse • Durée des arrêts aux gares • Programme systématique de suivi de la qualité du service rendu • Avances • Retards • Amélioration potentielle de l’horaire • Avis de peturbation • Détection, typologie et transmission systématique d’avis de perturbations de service • Module de prévision des perturbations

33. Synthèse générale Mesurer Détecter Réagir Agir Prévoir Informer • Motivation initiale • Suivi contractuel : Quantification des retards de service • Mesures d’urgence : localisation en temps réel des trains • Acquis à ce jour • 3 lignes sur 5 d’instrumentées (16 locomotives) • Intégration à la géomatique (réseau filamentaire et ortho-photos) • Production de tableaux généraux de suivi des retards • Intégration au centre de contrôle du réseau de trains de banlieue • Diffusion extranet de l’information • Développements projetés • Intrumentation prochaine d’une 4e ligne • Raffinement des instruments de gestion opérationnelle • Modèle de prévision des retards aux gares • Mécanismes de diffusion à la clientèle