Gwenaëlle Toulminet, Chercheur - ASFA - Atec/ITS France

Démonstrations de systèmes coopératifs interopérables
d’information trafic et d’appel d’urgence dans le cadre du
projet européen COOPERS
Gwenaëlle Toulminet, Ramdane Mahiou et Jacques Boussuge
1. Introduction
E-mail: gwenaelle.toulminet@mines-paristech.fr , r.mahiou@gmail.com
jacques.boussuge@autoroutes.fr
Dans le cadre du projet européen COOPERS [1] (COOPerative systEms for Intelligent Road
Safety), les sociétés d’autoroute ASF, ATMB, SANEF et SAPN ont conçu et testé des applications
de gestion coopérative du trafic. Dans ce papier, nous présentons deux expérimentations pour
lesquelles l’interopérabilité européenne a été démontrée, et nous détaillons les résultats obtenus.
La première expérimentation a été menée avec l’équipement COOPERS en exploitant la base de
données d’Autoroutes-Trafic (plate forme commune d’information routière multimédia des sociétés
d’autoroutes). Ce service permet de recevoir des informations trafic continues et dédiées sur
l’ensemble du réseau concédé français, dans la région parisienne et dans la région lyonnaise. La
faisabilité de l’interopérabilité européenne a été démontrée à l’occasion du Cooperative Mobility
Showcase à Amsterdam (23-26 mars 2010). Pour cette expérimentation, Autoroutes-Trafic a pu, en
temps réel, de façon opérationnelle, transmettre les informations en provenance du centre
d’information trafic d’Amsterdam. L’interopérabilité est ainsi obtenue par l’échange d’information
entre les plateformes d’information routière (Autoroutes-Trafic et centre d’Amsterdam). La
deuxième expérimentation a consisté à transférer automatiquement aux centres de gestion de
trafic de l’autoroute les informations contenues dans le « TPS eCall » ainsi que les réponses à un
« questionnaire autoroute » dont l’efficacité a été testée. Cette expérimentation a été réalisée en
collaboration avec PSA sur l’autoroute A11, avec un véhicule français, ayant un abonnement
auprès d’une mutuelle d’assistance française, et un véhicule suisse abonné à une mutuelle
d’assistance suisse. Ce système permet d’accélérer la détection d’accident/incident jusqu’à 4
minutes en moyenne, ce qui peut contribuer à réduire le nombre de sur-accidents qui représentent,
en France, 15% des accidents sur autoroute.
2. Les expérimentations des sociétés françaises d’autoroute
COOPERS [1] est un Projet Intégré (IP) européen du 4 ème appel du 6 ème programme cadre de
recherche. COOPERS était coordonné par AustriaTech, a débuté le 1 er février 2006 et s’est
achevé le 30 septembre 2010. La participation des sociétés françaises d’autoroute dans le projet a
consisté à concevoir et tester des systèmes coopératifs et interopérables, basés sur les
communications sans fil entre véhicules et infrastructures via le réseau GSM (communication
GPRS), pour la gestion et l’information trafic.
Les systèmes coopératifs conçus par ASF [2], AT [3], ATMB [4], SAPN [5] et SANEF [6] ont été
testés sur 6 sections (cf. Figure 1), et à l’occasion du Cooperative Mobility Showcase (CoMo) à
Amsterdam (23-26 mars 2010) 1 . Les chaînes d’information conçues sont présentées sur la Figure
2. Les objets d’études ou concepts testés dans le cadre du projet COOPERS sont
• Le panneau à message variable embarqué
• La borne d’appel d’urgence embarquée
• Repérage automatique
• L’acceptabilité du conducteur & l’efficacité du service
L’ensemble des expérimentations COOPERS – ASFA sont détaillées dans les livrables COOPERS
[8,9,10]. L’interopérabilité a été démontrée pour le Panneau à Message Variable embarqué, et la
Borne d’Appel d’Urgence embarquée. Ces concepts sont davantage détaillés dans ce papier.
1 http://www.cooperativemobilityshowcase.eu/nl/en/pages/default.aspx

Les sections du site de test COOPERS – ASFA
PMV embarqué
Acceptabilité du
conducteur &
efficacité du service
3
6
4
Repérage automatique
Acceptabilité du
conducteur & efficacité
du service
Borne d’appel d’urgence
embarquée & interopérabilité
européenne
2
1
1
5
Efficacité du
service
«évacuation en
tunnel»
Figure 1 : Les objets d’études et les concepts testés sur les sections du site de test
COOPERS – ASFA
3. Le Panneau à Message Variable embarqué
Ce concept a été testé sur les sections 1, 3 et 6. Chaque événement est associé à une zone
d’influence fixe délimitée en amont de l’événement. Un véhicule équipé (cf. sur la Figure 2) envoie
périodiquement sa géo localisation via le réseau de téléphonie mobile au centre de gestion du
trafic, au fournisseur de contenu ou de service. Dès que le véhicule entre dans une zone
d’influence, l’information trafic correspondant à l’événement est envoyée sur le terminal embarqué
du conducteur.
Le service d’affichage des vitesses limites dynamiques associées aux chantiers, à la pollution et
au vent violent (viaduc de Bellegarde) a été plus particulièrement testé sur la section 1. La base de
données de la section 6 étant celle de Autoroutes-Trafic, la section 6 est l’étendue géographique
de la section 1 à l’ensemble du réseau autoroutier, la région parisienne et la région lyonnaise.
4. La Borne d’Appel d’Urgence embarquée
Depuis 2005, en France, des constructeurs automobiles et des mutuelles d’assurance ont
développé un service d’appel d’urgence interopérable (« TPS eCall »). Ce système alternatif à
l’eCall paneuropéen équipe environ 500 000 véhicules. Il est actionné manuellement par le
conducteur en demande d’assistance, ou automatiquement en cas d’accident (cf. sur la Figure 2).
Dans les deux cas, le véhicule est mis en relation téléphonique avec un plateau d’appel pour
l’assistance. La localisation géographique précise du véhicule est envoyée au plateau d’assistance
qui organise l’intervention rapide des secours et des services de dépannage. Les communications
vocales et la transmission des données géographiques s’effectuent via le réseau de téléphonie
mobile.

Figure 2 : La chaîne d’information du site de test COOPERS – ASFA

Le concept de borne d’appel d’urgence embarqué a été testé sur la section 2 en collaboration avec
PSA et consiste à transférer automatiquement au centre de gestion de trafic les informations
contenues dans le « TPS eCall » ainsi que les réponses à un « questionnaire autoroute » dont
l’efficacité a été testée. Le questionnaire est le suivant :
• S’agit-il d’un accident? (oui/non)
• Y-a-t-il des blessés ? (oui/non)
• Y-a-t-il des obstacles sur les voies ? (oui/non)
• Combien de véhicules sont impliqués ?
• Etes-vous témoin ou victime ? (témoin/victime)
5. Le repérage automatique
A partir d’un équipement adapté embarqué dans les véhicules d’intervention, le repérage des
chantiers est effectué automatiquement : les dates, heures et positions GPS entre le début et la fin
de balisage de travaux sont envoyées automatiquement au centre de gestion de trafic. L’objectif
d’un tel service est l’alerte temps réel de début et de fin de travaux, permettant ainsi d’accroître la
qualité de l’information « alerte travaux », et donc la sécurité des personnels d’intervention.
Ce service a été testé sur la section 4. Il peut être étendu aux zones d’intervention en cas
d’accident/incident, au suivi des véhicules de viabilité hivernale, où d’utiliser les véhicules de
service comme source de xFCD.
6. L’interopérabilité européenne
L’interopérabilité européenne a été testée pour le concept de borne d’appel d’urgence embarquée
sur la section 2 ; et pour le concept de PMV embarqué à l’occasion du Cooperative Mobility
Showcase à Amsterdam (23-26 mars 2010).
Le concept de borne d’appel d’urgence embarquée et interopérable a été démontré avec un
véhicule français et un véhicule suisse. Le véhicule français était en relation avec un centre
d’appel français (IMA), le véhicule suisse avec un centre d’appel suisse (Touring Club Suisse).
Dans les deux cas, le « TPS eCall » ainsi que les réponses au « questionnaire autoroute » ont été
transférés automatiquement au centre de gestion de trafic de l’autoroute empruntée.
Pour l’expérimentation de PMV embarquée et interopérable, Autoroutes-Trafic a pu, en temps réel,
de façon opérationnelle, transmettre les informations en provenance du centre d’information trafic
d’Amsterdam.
Dans les 2 cas, l’interopérabilité est obtenue par l’échange d’informations entre les plateformes
d’information routière : Le fournisseur de service et le centre d’Amsterdam dans le cadre de
CoMo ; le centre de gestion de trafic et le centre d’appel d’urgence pour la section 2. Le concept
étendu aux autres pays permet de parler d’interopérabilité européenne.
En se basant sur des standards existant (XML, web service SOAP, TPEG RTM, GPRS, TSML),
ces 2 expérimentations montrent qu’il est possible d’intégrer à faible coût de nouvelles sources de
données et d’interagir avec des plateformes de services localisées sur le territoire européen. Elles
permettent de dessiner les contours d’organisations possibles de réseaux de plateformes
interopérables entre elles à l’échelle européenne. Une telle organisation permet à un usager ayant
souscris un abonnement dans son pays de pouvoir disposer de services sans interruption durant
un trajet qui traverse plusieurs pays européens. Cette interopérabilité est fortement conditionnée
par
• L’utilisation de standards communs et à minima ceux de COOPERS
• L’existence de terminaux ou OBU compatibles à 100%

7. Les standards
L’interopérabilité repose sur le respect des standards qui sont sélectionnés pour être implémentés
au sein des plateformes de diffusion. C’est l’unique moyen d’assurer une compatibilité entre les
fournisseurs de données, les plateformes de diffusion et les terminaux dans les véhicules.
Si les architectures mises en place respectent strictement les standards adoptés, toute nouvelle
plateforme ou tout nouveau système embarqué peut s’interfacer avec le réseau de plateformes
déjà en place.
COOPERS utilise un certain nombre de standards au niveau des formats et des mécanismes
d’échanges :
Production de données au format TSML COOPERS :
Les données d’entrée du COOPERS SERVICE CENTER (CSC, cf. Figure 2) doivent respecter un
format standardisé. COOPERS a défini un format nommé TSML qui est basé sur les standards
XML et TPEG. Le schéma qui décrit ce format coopers_tsML.xsd est consultable sur le site officiel
de COOPERS http://www.coopers-ip.eu.
Toute plateforme de diffusion doit être capable de produire et/ou d’interpréter les données reçues
dans le format TSML COOPERS.
« L’agrégateur » de contenus de trafic et de sécurité qui souhaite alimenter un « COOPERS
SERVICE CENTER » doit lui fournir des données au format TSML COOPERS.
Dans la majorité des cas la plateforme de diffusion englobe les deux briques « agrégation de
contenus » et « production des données au format TSML COOPERS ». C’est le cas lorsque les
TCC alimentent directement en données brutes ou formatées la plateforme de services.
L’agrégation de contenus peut ne pas être réalisée au sein de la plateforme services. Ce fut le cas
lors de la démonstration du CoMo d’Amsterdam. En effet, Myzar produisait les données au format
TSML COOPERS et a du implémenter une solution pour alimenter le CSC. Ce module repose sur
une notion standardisée :
Web service
C’est une application orientée web respectant les standards établis (SOAP, REST) afin d’échanger
les informations de la manière suivante :
- Envoi d’une requête, par le CSC, en direction du web service en donnant en paramètre la
position du véhicule
- Le web service renvoie un flux de données au format TSML COOPERS. Les données
étant des informations pertinentes dans la zone d’influence du véhicule.
Ce cas de figure s’applique pour tous les échanges directs de données entre les plateformes de
services. Elles se communiquent les données au format standard COOPERS. L’avantage de cette
solution est que la plateforme destination n’a pas besoin de connaitre le référentiel de la source
pour exploiter les informations reçues.
Encodage/décodage des données :
Le consortium COOPERS a sélectionné l’encodeur TPEG RTM de FIRST FRONHAUFFER pour
l’encodage des données en binaire avant diffusion vers l’OBU (On Board Unit).
Le TPEG RTM a l’avantage de rendre les données très compactes ce qui est très important
lorsque la bande passante est limitée et les coûts de la data prohibitifs tel que c’est le cas avec le
GPRS.
A l’autre bout de la chaine, l’OBU doit être capable de décoder les informations reçues par GPRS.
L’OBU intègre donc un décodeur TPEG compatible avec l’encodeur afin d’extraire les données
reçues.
Les actions d’encodage/décodage :
• CSC : XML COOPERS TPEG TPEG RTM binaire
• OBU : TPEG RTM binaire XML Coopers TPEG

Communication entre le COOPERS SERVICE CENTER et l’OBU:
Le site de test ASFA a permis de démontrer la viabilité des échanges de données via une
communication en GPRS. Au moment du choix par le consortium COOPERS, le GPRS était le
protocole le plus approprié pour l’échange de données.
Aujourd’hui, le réseau 3G est très répandu, il tend à naturellement remplacer le GPRS car celui-ci
dispose d’une bande passante plus importante et de plus en plus les opérateurs de téléphonie
mobile proposent des abonnements à des forfaits data illimités ou à moindre coût.
Le consortium COOPERS a produit des spécifications qui définissent le mode opératoire des
échanges entre le CSC et l’OBU (document COOPERS CSC Interface Specification v1.2.doc). Les
tests menés dans le cadre du projet COOPERS ont permis de montrer l’efficacité et la robustesse
de ce protocole d’échange reposant sur la suite de protocoles TCP/IP.
Dans la perspective de l’adoption de l’architecture COOPERS pour la mise en place de
plateformes interopérables de diffusion d’informations aux usagers de la route, la standardisation
de ce protocole de communication pourrait s’avérer nécessaire. En effet, un protocole standardisé
sera plus facilement accepté pour une utilisation opérationnelle.
8. La compatibilité des terminaux
La production de terminaux 100% compatibles COOPERS est un enjeu clé de cette
interopérabilité. En effet, les terminaux peuvent être le talon d’Achille de cette infrastructure si les
fabricants de terminaux n’implémentent pas strictement les spécifications COOPERS. On pourrait
alors voir naitre, comme c’est le cas aujourd’hui avec les terminaux RDS-TMC, des produits qui
fonctionneraient dans certains pays et pas dans d’autres, qui seraient compatibles avec certains
fournisseurs de services et pas d’autres. Dans le cas du RDS-TMC, chaque fabricant a
implémenté la norme telle que ses ingénieurs la comprenait sans se soucier du respect strict de
celle-ci. La non-existence d’un organisme de certification des terminaux a contribué à cet état de
fait.
9. Résultats des expérimentations COOPERS – ASFA
Les caractéristiques et les résultats des expérimentations COOPERS – ASFA sont présentés dans
les tableaux suivants. Les sections où l’interopérabilité européenne a été démontrée sont les
sections 2 et CoMo. Les résultats des autres sections sont donnés pour information.
Communication V2I pour la collecte de données trafic
Section 2 Section 4
Coordinateur
Contributeurs PSA, IMA, Touring Club Suisse Masternaut
Réseau A11 A4
Date 28 avril 2010
Juin – Novembre 2008
Juin 2009
Nb de véhicules test 2 ≈ 20 (véhicules de services)
Conducteurs Personnels ASFA, AT et PSA Personnel d’intervention SANEF
Equipement embarqué WipCOM – Navidrive MCU2 Masternaut
Type d’information Heure, direction de conduite, type et
remontée
localisation récente du véhicule
Date, heure et position GPS

Type d’événement
Mode actuel de
remontée de
l’information
Nb de remontées
d’information au centre
de gestion de trafic
Temps de remontée de
l’information
Nb de km parcourus
Nb d’heures de conduite
Concept ou objet
d’étude
Urgence et assistance
Evénements simulés
RAU, AID, 112, véhicule de service
58 appels envoyés
32 appels reçus
22 fiches ouvertes
Causes : problèmes techniques
rencontrés, mais résolus
Travaux
Evénements réels
Radio
5 à 7 minutes 3 à 5 minutes
≈ 400 km
≈ 8h
Borne d’appel d’urgence embarquée
Interopérabilité européenne
Repérage automatique
Acceptabilité & efficacité du service
Tableau 1 : Remontée de l’information trafic par communication GPRS ; résultats et
caractéristiques des expérimentations des sections 2 et 4
Communication I2V pour l’information ou l’alerte trafic
Section 3 Section 1 Section 6
Coordinateur
Contributeurs
Masternaut
C&D, Centre de Robotique de Mines
ParisTech
Réseau A13 A40 A13
Date Septembre 2008 – Janvier 2009 5 – 9 juillet 2010 14 – 19 juin 2010
Nb de véhicules test 5 1 1
Conducteurs
Personnels SAPN circulant
régulièrement sur l’A13
Conducteurs recrutés
Equipement embarqué
Type d’information
MCU2 Masternaut (Position GPS)
téléphone portable (info. trafic)
accident/incident, météo, travaux,
OBU COOPERS
accident/incident, météo, travaux,
bouchon
descendue
bouchon
Vitesse limite
dynamique
temps de parcours
Type d’événement
Evénements réels
Evénements Evénements
simulés et réels simulés
Mode actuel de
descente de
PMV, radio
PMV, radio

l’information
Nb d’événements
Temps de redescente
de l’information
Nb de km parcourus
Nb d’heures de
conduite
Concept ou objet
d’étude
855 sur téléphone portable
(128 sur PMV
≈ 3000 via le 107.7)
1 min. pour le traitement
30 s. pour l’envoi du SMS
113 62
De 5 s à 1 min.
≈ 2500 km
≈ 1250 h ≈ 16 h ≈ 6 h 20
PMV embarquée
Acceptabilité & efficacité du service
PMV embarquée
Acceptabilité & efficacité du service
Tableau 2 : Redescente de l’information trafic par communication GPRS ; résultats et
caractéristiques des expérimentations des sections 1, 3, 6
Communication I2V pour l’information ou l’alerte trafic
Section 5
CoMo
Coordinateur
Contributeurs
Ligeron
Réseau Tunnel du Vuache, A40 Amsterdam
Date
Nb de véhicules test
Conducteurs
17 mai 2009
3 octobre 2008 (Phase 1)
16 novembre 2008 (Phase 2)
11
4 (Phase 1) ; 12 (Phase 2)
18 conducteurs recrutés
23 – 26 mars 2010
Equipement embarqué Autoradio OBU COOPERS
Type d’information
descendue
Accident / Alerte en tunnel
≈10
accident/incident, météo, travaux,
bouchon
Type d’événement Evénements simulés Evénements simulés
Concept ou objet
d’étude
Efficacité du service «évacuation en
tunnel»
Interopérabilité européenne
Tableau 3 : Caractéristiques de la section 5 et de l’expérimentation réalisée à l’occasion du
Cooperative Mobility Showcase (CoMo)

10. Conclusion
Le site de test français COOPERS – ASFA a démontré que sa plateforme de services de diffusion
d’informations de trafic et de sécurité répondait aux exigences requises pour une interopérabilité
avec d’autres systèmes adoptant les mêmes standards au niveau des formats et des échanges de
données. Pour qu’un tel réseau de plateformes, qui seraient principalement initiées par des
fournisseurs de services nationaux, puisse voir le jour, il faudra l’adoption par le plus grand nombre
de standards tant au niveau des formats que des protocoles d’échange. COOPERS a montré la
voie de cette interopérabilité en se basant sur les standards existants.
Nous avons volontairement occulté les aspects liés aux modèles économiques que nous pourrions
envisagés. En effet, nous considérons que la réflexion sur la mise en place de plateformes de type
COOPERS nécessite d’être poussée un peu plus loin pour notamment identifier les besoins du
marché et l’acceptabilité par les usagers.
La section 2 : A11 – réseau ASF – test avec événements simulés
= Intérêt de l’interopérabilité basée sur les services et non sur la technique
= Intérêt technique et sécurité de la borne d’appel d’urgence embarqué
• Absence de problèmes de compréhension dans les cas transfrontaliers
o Problèmes rencontrés avec le 112
• Un questionnaire autoroute pour une meilleure gestion des accidents/incidents
• Une meilleure précision dans la localisation des accidents/incidents
• Gain de temps théorique dans la détection des accidents/incidents transfrontaliers
o 0 à 9 min.
o 4 min. en moyenne
Réduction potentielle des situations de sur-accident qui représentent 15% des accidents
Les sections 1 & 6, CoMo : A40, A13, région parisienne et Amsterdam – 20 conducteurs test
avec des événements réels et simulés
= Interopérabilité nationale et européenne
• Qualité de l’information trafic (TPEG)
• Intérêt d’un fournisseur de service commun
• Etude d’acceptabilité du conducteur

Pour information, voici ci-après les synthèses des résultats obtenus pour les sections 3, 4 et 5.
La section 3 : A13 – réseau SAPN – 1250 h de conduite – test avec événements réels
= Intérêt technique et sécurité du PMV embarqué
• Une meilleure exploitation de la base de données trafic
o ≈ 5% des messages sont envoyés vers le terminal embarqué uniquement
o ≈ + 40% de messages envoyés par rapport au PMV
• Une information trafic dédiée
o ≈ 75% de messages filtrés par rapport au 107.7
• Les conducteurs ralentissent à l’approche d’un événement
Le PVM tous les 4-5 km
• Position GPS remontée toutes les 2 minutes
• Traitement et redescente de l’information : 1 min. 25 en moyenne
La section 4 : A4 – réseau SANEF – 7 mois de test avec des événements réels et 20
véhicules d’intervention
= Amélioration de la sécurité des personnels d’intervention
• Objectif de simplification d’une tâche accidentogène
• Une meilleure précision du repérage des balisages
o Précision de 10 m (par rapport à 10 à 50 m par rapport à la radio)
o Meilleure résolution temporelle de l’ordre de la seconde (5 min pour la radio)
• Temps de remontée de l’information : 3 à 5 min.
Dissémination et mise à jour de l’information trafic
Suivi des véhicules de viabilité hivernale
Utilisation des véhicules de service comme source de xFCD
La section 5 : Exercice d’évacuation dans le tunnel du Vuache – A40 – réseau ATMB
= Etude de grande envergure sur l’efficacité de message pour le respect des consignes de
sécurité
• Les messages audios semblent être le moyen le plus efficace pour relayer les alertes en
tunnel
References
[1] COOPERS: Co-operative systems for intelligent road safety.
[Online]. Available: http://www.coopers-ip.eu/
[2] ASF: Autoroutes du sud de la france.
[Online]. Available: http://www.asf.fr/
[3] AT: Autoroutes Trafic
[Online]. Available: http://www.autoroutes-trafic.fr/

[4] ATMB: Autoroutes et tunnel du mont blanc.
[Online]. Available: http://www.atmb.net/
[5] SANEF: Sociétée des autoroutes du nord et de l’est de la france.
[Online]. Available: http://www.sanef.com/fr/
[6] SAPN: Sociétée des autoroutes paris-normandie.
[Online]. Available: http://www.sapn.fr/
[7] ASFA: Association des sociétées françaises d’autoroutes et d’ouvrages à péeage.
[Online]. Available: http://www.autoroutes.fr/lasfa.html
[8] COOPERS Internal 6700 – Final demonstration evaluation report (Site 4 – section 1&6)
[9] COOPERS Internal 6700_1 – Services evaluation (Site 4 – sections 2 to 5)
[10] COOPERS Internal 6700_2 – Systems evaluation inputs (Site 4 – sections 2 to 5)