Survol des potentialités informationnelles et analytiques dun système GPS de localisation en temps réel Cas 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 Gagné Étudiant à la maîtrise École Polytechnique de Montréal

2 Objet de la présentation Faire état de lexpérience 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 lAMT

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 Mise en place et utilisation Besoin initial Encadrement des contrats dopération déléguée Identification et quantification des retards Clauses de bonus/malus Localisation des trains Mesures durgence Raffinement des données dexploitation 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 dinstrumentation Delson À venir Deux-Montagnes

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 Instrumentation logicielle 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 lhoraire SnagIt Liaison Extranet iDenTcLinkLMU ManagerTrainTRACSnagIt

10 Instrumentation logicielle

11 Instrumentation logicielle TCLink – Lecture des données GPS

12 Instrumentation logicielle LMU Manager – Contrôle des modules GPS

13 Instrumentation logicielle TrainTRAC - Affichage synoptique Localisation des trains Mesure des écarts à lhoraire Train en marcheTrain en gare Train anormalement arrêté Locomotives en activité Gares

14 Instrumentation logicielle TrainTRAC - Affichage géographique Localisation des trains

15 Instrumentation logicielle TrainTRAC - Affichage géographique Localisation des trains

16 Instrumentation logicielle Diffusion 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 : 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 Anomalies de génération et stockage de linformation Matériel de remplacement (locomotive) sans module GPS Bris déquipement 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 dintégration 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 / de 1 / de 2 / de 2 / Inconsistance des données Absence partielle de données Inconsistance des données

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

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

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

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

24 Anomalies Mesures correctives Anomalies de génération et stockage de linformation Matériel de remplacement (locomotive) sans module GPS Bris déquipement 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 dintégration de données Assignations erronées de numéros de trains Fichiers de données interrompus Mesures correctives Limités… équiper le matériel de remplacement Limités… se doter déquipement de relève Ajustements aux logiciels de traitement Équipement dédiés et isolés (salle de serveurs) Ex.1 Ex.2 Filtrage et tri des données

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 linformation de façon à accueillir requêtes Quantification des écarts entre le service déployé et planifié Vérification de correspondance des arrêts observés avec lhoraire planifié Calcul dindicateurs pour chaque arrêt Vitesse moyenne précédant larrivée à une gare Heure et écart à larrivée Heure et écart au départ Définitions des écarts Retard : Retard au moment de larrivée 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 lhoraire Mesure Lieux En début et/ou fin de parcours En un sous-semble darrêts À chaque arrêt Pondération Pondérée ou non en fonction de lachalandage

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

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

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

30 Écarts à lhoraire 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 doffre 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 lhoraire Avis de peturbation Détection, typologie et transmission systématique davis de perturbations de service Module de prévision des perturbations

33 Synthèse générale Motivation initiale Suivi contractuel : Quantification des retards de service Mesures durgence : localisation en temps réel des trains Acquis à ce jour 3 lignes sur 5 dinstrumentées (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 linformation Développements projetés Intrumentation prochaine dune 4 e ligne Raffinement des instruments de gestion opérationnelle Modèle de prévision des retards aux gares Mécanismes de diffusion à la clientèle Mesurer Détecter Réagir Agir Prévoir Informer