Kasia Bourée THNS, 27 novembre 2015 Déplacements « sans-couture » Méthodes et outils des systèmes d’information du transport collectif Kasia Bourée THNS, 27 novembre 2015 THNS - Paris, 27/11/2015

Un déplacement commence chez soi… ? Quel est le trajet optimal? Comment acheter mon titre de transport? Ai-je droit à une réduction? Quel en est le prix? Où dois-je valider le titre de transport? Quels sont les horaires? Offrir aux usagers un “voyage sans couture” est un des principaux objectifs du transport collectif. Cet objectif, plutôt ambitieux, est une condition nécessaire pour arriver à un transfert modal. Cependant, les obstacles sont nombreux et les voyageurs sont plutôt exigeants vu l’environnement technologique qui les entoure: l’information sur un déplacement planifié ou en cours doit être rapide, exacte, prendre en compte tout un ensemble de critères, par exemple temporels, indiquer plusieurs options, fournir le coût du trajet, les possibilités d’acquisition de titres etc. Le plan de déplacement doit être, en général, de porte-à-porte. L’usager doit pouvoir être assisté dans la re-planification de son déplacement en fonction de divers événements (comme par exemple des perturbations du trafic ou des accidents sur la voirie) qui induisent des modifications du trajet tel qu’il a été prévu,. Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Un déplacement qui commence en voiture et se termine en transport public Pour un conducteur de voiture, l’information à bord de véhicule doit tenir compte des incidents sur la voirie et fournir une information la plus complète possible pour l’encourager à garer sa voiture et continuer son déplacement en transport en commun. Dans tous les cas, afin de fournir une information complète et cohérente, les systèmes d’information multimodale doivent se servir de nombreuses sources d’information. Un des principaux problèmes qu’ils rencontrent est d’une part la difficulté d’accéder à ces sources de données, d’autre part d’exploiter cette information pour la plupart hétérogène. Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Contexte des travaux: Comité Européen de Normalisation CEN modèles de données et formats d’échange information multimodale groupe inactif CEN / TC278 / WG 3 Transport Public SG 3 Information des usagers SG 4 Modèle de données Transmodel SG1 Communications à bord des véhicules SG 5 Architecture fonctionnelle de système tarifaire SG 6 Identification des objets fixes pour le TC IFOPT SG 7 Service Interfaces Real Time Information SIRI Pour faciliter la mise en place d’un tel service aux voyageurs, plusieurs groupes de travail du CEN (Comité Européen de Normalisation), en particulier le groupe 3 (WG3 – Transport Public) du Comité Technique 278 (TC278) ont développé des spécifications standardisées pour permettre : d’une part une cohérence de la sémantique des données au niveau européen, d’autre part des standards d’échange de ces données. Jusqu’à présent, les sous-groupes les plus actifs ayant développé des standards les plus utiles dans ce domaine sont SG4 : Modèle de données de référence - Transmodel SG6 : Identification des objets fixes pour le transport collectif SG7 : Services d’échange de données temps réel SG9 : Services d’échange de de l’offre théorique et tarifs. Récemment le SG8 est devenu très actif et via à élaborer une interface standard entre les différents systèmes d’information multimodale, pas exemple lorsque le déplacement mobilise des calculateurs de déplacement dans plusieures régions ou pays. Ces groupes de travail ont développée des spécifications techniques (TS) – revues au bout de 3 ans – ou des normes européennes (EN) – revues tous les 5 ans. SG 8 Calculateur de déplacement distribué SG 9 Network and Timetable Exchange –NeTEx Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Vue schématique d’un système et les tâches du groupe CEN CEN TC278 WG3 élabore 3 types de standards Stratégies Domaines Applications Structures de données Techniques de l’information Infrastructure/matériel ITS Intelligent Transport Systems Technologies de l’information: sont utilisées par les standards du CEN TC278 Voilà une vue schématique d’un système: on peut identifier différentes « couches » La couche définissant des règles de fonctionnement au niveau stratégique, la distinction des différents domaines: information multimodale, billettique, transport des passagers, gestion du personnel, etc Les applications Les structures des données Les « couches » inférieures se rapportent aux technologies de l’information Mes standards ITS concernent surtout les couches supérieures. Modèles de données Echanges de données Modèles fonctionnels Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Spécifier des systèmes interopérables = Objectif: assurer l’interopérabilité de systèmes pour offrir à l’utilisateur un service continu c’est-à-dire « sans coutures » Spécifier des systèmes interopérables = spécifier des services cohérents à partir des composants d’un système techniquement différents, développés et gérés par des organismes différents. Comment spécifier un tel système? 1. Spécification des échanges de données  interopérabilité syntaxique Outils: formats d’échange de données, protocoles d’échange 2. Possibilité d’interpréter automatiquement et précisément les données échangées afin de produire une information correcte Spécification du contenu des échanges  interopérabilité sémantique  Besoin d’un modèle commun de référence décrivant la structure des données.  le contenu des échanges ne comporte pas d’ambiguïté: ce qui est envoyé par un système / application est bien compris par l’autre Un des mots clés de la standardisation est l’interopérabilité …… Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Deux conditions nécessaires pour l’interopérabilité CE qui est échangé doit être spécifié de façon univoque Stratégie Les deux systèmes doivent savoir COMMENT échanger les données Stratégie Domaines Domaines Applications Applications Structures de données Structures de données Système 1 Interopérabilité sémantique et syntaxique Système 2 Voilà donc, à quel niveau se situe l’élaboration de l’interopérabilité et ses deux « axes »: l’interopérabilité sémantique et syntaxique Modèles fonctionnels servent à définir les limites fonctionnelles des systèmes Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Principaux standards ITS pour l’Information Multimodale Infrastructure PublicTransport Traffic Management Echanges de données: messages & protocoles GDF Geographic Data Files 5.05.1 Exchanges NeTEx Réseau Horaires Tarifs pour l’ Information usagers DATEX II échanges SIRI données temps réel (retard, temps de passage, …) Modèles de données Transmodel Topologie réseau Horaires Graphicage Suivi de l’exploitation Information Usagers Gestion des tarifs GDF Geographic Data Files Réseau routier/ferré, etc DATEX : Événements Routiers, Données trafic, Conditions de la voirie etc Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Transmodel–NeTEx–SIRI: une suite cohérente de standards Planification Exploitation Statistiques TRANSPORTATION network plan, timetables vehicle scheduling FARE MANAGEMENT access rights rules sales & access rights control -validation PASSENGER INFORMATION pre-trip info on-trip Info DRIVER MANAGEMENT driver scheduling NeTEx vehicle control & monitoring Historical Management Info. SIRI Historical Management Info. Historical Management Info Pour ce qui est des standards relatifs au tranport public, voilà les périmètres des différents standards: Considérons les trois états décrivant une donnée: il peut s’agis d’une donnée planifiée, d’une donnée opérationnelle (temps réel, ou d’une donnée enregistrée , servant aux statistiques. Les grands domaines considérés sont Le service (gestion du réseau , des services voiture, des horaires) La tarification L’information ax usagers La gestion du personnel roulant Le modèle de données de de référence recouvre l’ensemble des domaines et les 3 étapes. En vue de l’information des usagers 2 standards d’échange NeTEx et SIRI recouvrent une partie des l’ensemble. Historical Management Info driver follow-up Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Objectifs des échanges NeTEx – SIRI: exemple de cas d’utilisation Planification Horaires Système d’information usager Horaires théoriques (planifiés) Horaires estimés SIRI Système d’aide à l’exploitation Localisation de véhicules NeTEx Voici un cas d’usage concret. Prenons les horaires planifiés qui sont transmis par l’intermédiaire de NeTEx au SIM SIRI permet de transmettre l’information temps-réel sur la localisation des véhicules et de calculer les horaires estimés. Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Utilisation de NeTEx/SIRI pour l’Information Multimodale End users End users’ request/answer management Système d’information Multimodale Gestion Offre Geston tarifs Gestion arrêts Equipment Management Information Statistics AVMS SIG Planification horaires Applications Revenons au voyageur qui a besoin de tout un tas d’informations sur son déplacement. Le SIM doit accéder à un certain nombre de BD, provenant des sources différentes et les exploiter. Afin de permettre au calculateur de dispose d’une information homogène, le standard NeTEX est mis en oeuvre Data Warehouse Infrastructure Parcours Lignes Equipment Produits Tarifiares Arrêts Courses Horaires Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Système d’information Multimodale Un système d’information multimodale nécessite des données multi-sources Utilisateur final Gestion des requêtes/réponses Applications Système d’information Multimodale SAE NeTEx SIRI Pour obtenir l’information temps réel, SIRI permet d’ajouter l’information temps réel . Points of Interest Stops Parcours Lignes Fare Products Timing Info Points of Interest Stop Equipment Stops Journey Patterns, Routes, Lines Fare Products Timing Info Points remarquables Journey Patterns, Routes, Lines Stop Equipment Produits tarifaires Timing Info Equipement Arrêts Courses, horaires Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Information Multimodale Avantages de sturcturation modulaire des données et échanges: continuité des services lors des extensions du système global Utilisateur final Gestion des requêtes/réponses Information Multimodale Gestion arrêts Planification horaires Applications Gestion produits ,tarifiaires Gestion Offre Gestion Equipment GIS NeTEx Ajoutons une caractéristique importante de l’approche: la structuration du modèle d’échanges et du modèle de données sous-jacent est modulaire. Dans le cas d’extension du système, par exemple lorsque l’information sur les tarifs est ajoutée, un service spécifique est rajouté, sans remettre en cause ce qui est déjà implémenté. Infrastructure Parcours, Lignes Equipment Produits tarifiaires Arrêts Courses, Horaires Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Complexité de la tarification Tarifs Région n Tarifs région 1 Tarif région 5 Tarifs région 4 Tarifs région 6 Tarifs rail longue distance Tarifs région 3 Tarifs région 2 Back Office commun NeTEx Passenger Info System NeTEx: topologie horaires tarifs Prix déplacement A  B? Produits tarifaires des régions 1-n Conditions tarifaires Back Office Autorité 1 Autorité 2 Complexité de la tarification Les systèmes de tarification en Europe sont extrêmement complexes et multiples. Transmodel et NeTex ont mis en oeuvre une modélisation paramétrée qui permet de représenter dans un back office l’ensemble des tarifs D’échanger les tarifs entre régions Entre autorités organsatrice.s Fournissant aisni à un utilisateur une information sur les tarifs « composés », provenant des différentes sources, par exemple villes. Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Inter-dépendance des catégories de données Méthodologie (1): Les données peuvent être structurées en catégories inter-dépendantes Catégories de données Exemples de données TEMPS REEL TARIFICATION ASPECTS TEMPORELS ASPECTS SPATIAUX INFRASTRUCTURE Incidents, perturbations, actions de régulation, plans de production, disponibilité de l’offre de covoiturage, état des équipements, validation/contrôle des titres de transport, etc Structure tarifaire, produitrs tarifaires, prix, types de titres , etc Horaires théoriques, courses, services voiture, tableaux de marche, etc Lieux d’arrêts, lignes, itinéraires, … Aires de covoiturage, d’utropartage,… Réseau routier, ferré, etc Données cartoographiques Voilà le principe qui permet une certaine modularité: Les données se structurent en catégories inter-dependantes. Les données planifiées: Infrastructure Topologie du réseau Horaires et courses Tarifs Et les données temps réel. Ces comme en respectant ce principe que sont développés les modèles et échanges actuels. Inter-dépendance des catégories de données Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Méthodologie (2): Principe fondamental Application utilsateur 1 B utilsateur 2 utilsateur 5 A C Application Application Concept Un autre principe fondamental suivi est l’unicité des concepts. Un concepts, par exemple ITINERAIRE est défini une fois pour toutes, indépendamment du contexte fonctionnel ou applicatif. utilsateur 3 utilsateur 4 Application E D Application Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

CONCEPTUAL MODEL(UML) Méthodologie (3) : approche basée sur un modèle de référence commun – « model driven design » CONCEPTUAL MODEL(UML) Modèle conceptuel de données – indépendant du choix de l’implémentation (Transmodel) Modèles physiques de données peuvent être multiples Dérivés d’un même modèle conceptuel, sont adaptés à l’implémentation choisie NeTEx est dérivé un modèle physique en vue d’une implémentation XML Implémentation Dérivée du modèle physique: Pour NeTEx: Schema XML Physical Model (UML) For XML Physical Model (UML) For XML Physical Model (UML) For XML Enfin, le mise en œuvre suit le principe appelé « model driven design » On part d’un modèle conceptuel On développe un modèle physique (plusieurs modèles en fonction de l’implémentation peuvent exister. Pour passer à l’implémentation : ici XML IMPLEMENTATION (XML) IMPLEMENTATION (XML) IMPLEMENTATION (XML) Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Un cadre de travail pour des actions futures Développement de standards nouveaux Développement de standards d’implémentation (profils) Harmonisations de standards Architecture de systèmes interopérables Commission Européenne Urban ITS Commission Implementation Decision Information Multimodale Gestion du Trafic Gestion du Fret projets recommandations Quel avenir pour ces développements? Différentes actions sont envisageables … Et actions de vulgarisation de diffusion. La Commission Européenne a publié une première version d’un document qui fixe le cadre des travaux futurs qui vont concerner les ddomaines suivants Info MM Gestion du trafis Gestion du fret Dans les espaces urbains Un groupe de 11 experts a été réuni dont je sui un des membre qui produit des recommandations à prendre en compte lors des projets Européens dans les 3-5 ans à venir. projets Urban ITS Prestudy groupe de 11 experts Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

http:// netex-cen.eu http://transmodel-cen.eu http://kasia.bouree.fr MERCI DE VOTRE ATTENTION http:// netex-cen.eu http://transmodel-cen.eu http://kasia.bouree.fr Kasia Bourée, KBIC

Caractérisitques de Transmodel What is it ? European Norm specifying the information semantics of several Public Transport functional areas 1. Network Topology Definiton: routes, lines, stops (using IFOPT standard), … 2. Timetable Planning: run times, journeys… 3. Vehicle Scheduling: vehicle services, … 4. Operations Monitoring and Control: daily production plans, control actions triggers and consequences 5.Fare Management: access rights/fare products definition, control, validation, sales 6. Passenger Information: general/specific information based on scheduled/or real- time data 7. Driver Management: driver schedules, rostering, driving personnel disposition 8. Management Information: raw data dedicated to statistics and indicators Development 19901997:Transmodel V4.1.1 2001: Transmodel v5.1 (published 2006) Participants France, Germany, Greece, Italy, Netherlands, UK, Spain, Sweden, EU projects Current status? Transmodel V6 (update) : Parts 1-2-3: passed public enquiry stage (2015) Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Caractérisitques de NeTEx: Network-Timetable-Fare Exchange What is it ? New CEN standard for XML Public Transport data exchange for Passenger Information (network- timetables -fares) Approach: Model Driven Design Transmodel UML (model of the structure of data exchange messages) Physical UML (for an XML implementation)  XML implementation Who were the active participants? Austria, Germany, France, Hungary, Italy, Netherlands, Sweden, Slovenia, ERA/UIC, UK Inputs CEN: Transmodel, IFOPT (stop model) National: VDV 452, TransXChange, NEPTUNE, UIC ++ Deliverables CEN specification document (TS), Part 1: Network, Part 2: Timetables, Part 3: Fares (2014/15) NeTEx XML schema as reusable packages XML Examples National Mapping tables Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Une modélisation basée sur les droits d’accès et non sur des prix Exemples Droits d’accès Structure tarifaire: décrite à travers des règles liés aux aspects spatiaux et temporels aux paramètres de validité et d’usage Accès réseau bus 1-3 zones, valable 2 heures Produits tarifaires Produits destinés au public Déplacement métro 3 zones suivi de déplacement bus 2 zones (sans correspondance bus) valable pendant 1h30 Support : ticket papier ou carte électronique Lots commerciaux Description de la distribution Vente à l’unité ou en carnet Vente par internet ou au guichet Paramètres de prix et réductions Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015

Passenger information (telematic and telephone servers, displays) Transmodel à Lyon Schedule Assignment, Budget Management Scheduling (vehicle+driver) Stop Point Management On-line Control System TITAN Data Base Transmodel Production follow-up Data Access System Personnel Disposition, Payroll Passenger information (telematic and telephone servers, displays) Kasia Bourée, KBIC THNS - Paris, 27/11/2015