Détection des comportements anormaux des navires

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1 Détection des comportements anormaux des navires
Trafic Maritime  Détection des comportements anormaux des navires 7èmes journées scientifiques et techniques du CETMEF, Paris 8 décembre 2008

2 Sommaire Objectifs Partenaires Méthode
Situations et paramètres comportementaux Phase 1 : Acquisition de données Phase 2 : Cartographie et données environnementales Phase 3 : Renseignement de la situation maritime Situation Maritime renseignée : DST Ouessant le 17 octobre 2008, 12H08 Phase 4 : moteur de règles Phase 5 : Système multi-agent Situation Maritime renseignée et analysée : DST Ouessant le 17 octobre 2008, 12H22 Discussion et évolutions

3 Objectifs SCANMaris est un prototype d’une solution de bout en bout
Aide à la décision SCANMaris est un prototype d’une solution de bout en bout SCANMaris est un outil d’aide à la surveillance maritime étendue. L’objectif est la détection automatique de comportements anormaux à partir des trajectoires et des informations disponibles sur ces navires. L’opérateur averti traitera l’alerte selon son analyse de la situation renseignée et les protocoles en vigueur.

4 Partenaires

5 Méthode : situations d’étude et paramètres comportementaux
Les situations étudiées relèvent de la surveillance du trafic maritime (SMT CROSS) et de la surveillance de la pêche (CSP CROSSA). Changement important de vitesse pour navires commerciaux Entrée/sortie de zone réglementée Dérapage au mouillage Pêche illicite au thon Rouge en Méditerranée Les types de comportements anormaux, les paramètres permettant de les identifier ont été spécifiés (ECOMER) Vitesse < 5kts navire commercial Localisation : Sortie de rail DST, point tournant, zone 7nm, hors chenal pour entrée/sortie port Pêche thon : comportement individuel : Vitesse et distance pour heure arrivée au port / préavis Localisation et informations externes pour navire isolé / détention licence PPS, période de pêche Comportement collectif : convergence durant 2 à 3 jours de quelques navires FR vers un point « aveugle », à la limité des eaux libyenne et internationale

6 Gestion base de données capteurs
Méthode : détection des mobiles Récupération des détections AIS et intégration pour constituer la situation maritime (DCNS). Pour le suivi des navires de pêche, des pistes AIS ont été simulées. Les détections du radar HFSWR, (portée 200 nm) déployé par l’ONERA, seront également intégrées pour quelques situations. A l’étude, possibilité d’ajouter des positions de mobiles reçues ou détectées par moyens aéronautiques. AIS AIS HFSWR AIS PHASE 1 Capteur longue portée Capteurs AIS Gestion base de données capteurs Trafic 2000 VMS simulé AIS

7 STM Chenal de La Helle et DST Ouessant montant cap 28
Méthode : Renseignement de la situation maritime Dès qu’un navire est détecté (AIS, radar, …), le système recherche les informations sur celui-ci dans sa base de données constituée d’une fusion consolidée des bases de données TRAFIC2000, Lloyd’s register, Paris MoU (SOFRESUD). Ces informations ont un double rôle : Renseigner la situation maritime Alimenter le moteur de règles et le système d’analyse multi-agent SMA N1 : navire vraquier français, chargé, vitesse 15kts, cap340° N2 : navire passager, ligne Ouessant-Conquet, 11kts, cap 88° N3 : chimiquier grec, >3000tjb, vitesse 18kjt, cap 26° N4 : vraquier espagnol, <3000tjb, vitesse 15kts, cap 28° N5 : porte container panaméen, liste noir Paris MoU, cap 76° > PHASE 2 Gestion Bases de données externes TF2000 LLOYD STM Chenal de La Helle et DST Ouessant montant cap 28 17 Octobre 2008 – CROSS Corsen

8 Gestion des données environnementales
Méthode: Cartographie de la SMT et données environnementales Les cartes électroniques de navigation ENC, au format S57, produites par le SHOM servent de support visuel et de base d’informations (bathymétrie, balisage, chenaux…) contribuant à l’analyse (ARMINES). D’autres éléments peuvent être consultés : Météo/océano (fichiers GRIB importés automatiquement dans la base à chaque mise à jour) Fiche navire Les réglementations relatives aux situations d’étude sont intégrées dans la base documentaire du système (CDMT). Bathymetrie Météo Gestion des données environnementales Réglementation par zone PHASE 3

9 Résultat : Situation de Trafic Maritime Renseignée SMTR
Situation spatio-temporelle renseignée Archive d’évènements LLOYD TF2000 Gestion Bases de données externes Bathymetrie Météo Gestion des données environnementales Réglementation par zone Capteur longue portée Capteurs AIS Gestion base de données capteurs Trafic 2000 VMS simulé Nouvel évènement Nouvel évènement Contexte antérieur

10 Méthode : moteur de règles
Le moteur de règles (DCNS) définit des comportements qui seront testés par le SMA Un navire de jauge >3000tjb chargé n’est pas autorisé à emprunter le chenal de La Helle Une vitesse <5kts hors mouillage pour un navire de commerce est anormale Les navires de commerce doivent respecter les voies de circulation du DST Certaines règles sont modulées par les conditions météorologiques Moteur d’Inference Interrogation Statut Anormal PHASE 4

11 Systeme Multi Agent Adaptatif
Méthode : Système multi-agent SMA Les situations renseignées sont analysées par un SMA (IRIT). Un indice de criticité (niveaux normal, vigilance, pré-alerte, alerte) est positionné sur chaque navire et évolue à chaque pas de temps. Il est évalué par l’interrogation du moteur de règles. Deux types de traitement de l'information : Intégration sémantique des criticités où la préexistence du premier pic, liée à une première anomalie, induit lors de la seconde anomalie une variation plus importante de la criticité. Intégration temporelle de la criticité : chaque anomalie induit une élévation constante de la criticité globale, c'est leur proximité temporelle qui induit le dépassement du seuil d'alerte. PHASE 5 Apprentissage Opération Systeme Multi Agent Adaptatif Environnement Exchanges internes Alertes Reconnaissance Interrogation Statut Anormal

12 Résultat : Situation de Trafic Maritime renseignée et analysée SMTRA
Apprentissage Opération Utilisateur Systeme Multi Agent Adaptatif Traces Environnement Nouvel évènement Situation spatio-temporelle renseignée Archive d’évènements LLOYD TF2000 Gestion Bases de données externes Bathymetrie Météo Gestion des données environnementales Réglementation par zone Capteur longue portée Capteurs AIS Gestion base de données capteurs Trafic 2000 VMS simulé Nouvel évènement Contexte antérieur Exchanges internes Alertes Reconnaissance Moteur d’Inference Interrogation Statut Anormal

13 Résultat : Situation de Trafic Maritime renseignée et analysée SMTRA
N1 : alerte « vitesse<5kts » sur 10 min N2 : vigilance car « route collision » avec N1 non manœuvrant N3 : vigilance « sortie du DST » – pas de changement de cap au point tournant N5: vigilance « engagement dans DST avec angle » trop fort

14 Discussion et perspectives
SCANMaris est un prototype d’une solution de bout en bout. Les évolutions seront de deux ordres : Elargissement du nombre de sources de détection. Diversification des comportements anormaux traités (liés à la diversité des navires et activités)

15 Merci pour votre Attention