metramoto ceteif utbm sterela · 2012. 5. 16. · metramoto_ceteif_utbm_sterela author: subirats-p...
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Système hybride
MARIA Ludovic
CETE Ile-de-France
MEsure du TRAfic des deux-roues MOTOrisés pour la sécurité etl’évaluation des risques
Séminaire de mi parcours
11 mai 2012CETE Normandie Centre, Rouen
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Tâche 3 – Système Hybride
•CETE Ile-de-France
• STERELA
• UTBM
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Objectifs du projet
• Chercher un système hybride (boucles + câbles)
• Détecter les 2RM en interfile et évaluer leur vitesse
• Détecter les 2RM en pleine file et évaluer leur vitesse
• Analyser leur interaction avec les autres véhicules
• Hypothèses simplificatrices
• Chaussée réduite : voie rapide et interfile
• Les véhicules ne changent pas de position sur le système
• Pas de PL ni de 3RM
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Fonctionnement d’une boucle
• Intégration de la boucle dans un oscillateur quasi-sinusoïdal
• Sans véhicule
• Génération d’un courant sinusoïdal dans la boucle
• Création d’un champ magnétique
• Au passage d’un véhicule
• Création de courants induits sur le bas de caisse
• Variation de l’inductance de la boucle
• Modification de la fréquence de l’oscillateur
• Détection d’un véhicule :
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Choix de la boucle
• Critère principal
• Différentiation entre les 2RM et les autres véhicules
• Paramètres
• Forme de la boucle
• Dimensions de la boucle
• Positionnement de la boucle (pleine file / interfile)
• Mesures expérimentales
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Mesures expérimentales
Test d’une boucle rectangulaire SIREDO inversée
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Mesures expérimentales
Test d’une boucle losange
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Choix de la boucle
• Les boucles rectangulaires sont intéressantes
• Très faible sensibilité pour les 2RM
• Plus faible sensibilité pour un plus faible recouvrement
• Choix de la boucle rectangulaire SIREDO classique
• Meilleure différentiation des VL en interfile et des 2RM
• Système plus compact
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Le câble Thermocoax
• Phénomène de piézo-électricité
• Relation entre la tension de sortie et la pression appliquée :
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Le câble piézo-polymère MSI
• Phénomène de piézo-électricité
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Estimation de la masse
• Il est possible d’estimer le poids en fonction de l’amplitude du signal, indépendamment de la vitesse (en considérant que les pneus ont une pression homogène d’un véhicule àl’autre)
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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La station de comptage MIXTRA
• Compteur de trafic bord de voie
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Interfaces du compteur
• Interface pour les boucles
• Interface pour les câbles piézoélectriques
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Applications
• Avec deux boucles
• Variables globales : débit, taux d’occupation, vitesse moyenne…
• Variables individuelles : amplitude, créneau de présence, vitesse, temps inter-véhiculaire, temps d’arrivée
• Avec les câbles
• Poids de chaque roue ou essieu
• Poids total
• Recueil de mesures expérimentales pour les simulations
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Présentation des configurations
En interfile placement obligatoire d’au moins un câble
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Présentation des configurations
En pleine file
association de câbles et de boucles
utilisation de câbles seulement
utilisation de boucles en décalé seulement
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Présentation des configurations
Détection de la vitesse
par des systèmes identiques en parallèle
par un câble seulement
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Essais expérimentaux sur les boucles
• Réalisation d’enregistrements standards à partir de plusieurs véhicules
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Essais expérimentaux sur les boucles
• Réalisation d’enregistrements standards à partir de plusieurs véhicules
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Simulation des réponses des boucles
• Entrée des mesures expérimentales standards sur les boucles pour chaque type de véhicule dans la base de données du simulateur
• Homothétie de la variation de l’amplitude
• Agrandissement ou réduction de la courbe de passage standard suivant l’amplitude maximale, la longueur et la vitesse de notre véhicule
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Influence du décalage des boucles
• Choisir le décalage adéquat : encore à régler
• Assez grand pour positionner les VL sur une voie
• Assez petit pour détecter la vitesse des 2RM en pleine file
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Exemple de simulation
• Exemple de trafic entré dans le simulateur (configuration 7)
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Deux configurations intéressantes
• Un seul câble en interfile nécessaire
• Les boucles en décalé sont très intéressantes
• Un câble en pleine file pour plus de précision
• Détection de 2RM en configuration complexe
• Utilisation des coïncidences pour repérer les VL en interfile
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Génération d’un trafic important
• Utilisation de véhicules réels
• 200 VL, 150 motos, 50 scooters, 15 VU et 5 VSP
•Automatisation de la détection : programme Matlab
• Seulement sur les deux configurations intéressantes
• Parties d’algorithmes spécifiques selon les possibilités de détection par les différents capteurs
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Performances des deux configurations
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Sommaire
• Introduction
• Etude des capteurs
• Les boucles électromagnétiques
• Les câbles piézo-électriques
• Acquisition pratique des données de trafic
• Comparaisons de configurations de capteurs
• Performances de détection des systèmes
• Conclusion et perspectives
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Conclusion
• Proposition de systèmes de détection avec câbles piézo et boucles décalées
• 9 configurations considérées
• 2 configurations très intéressantes étudiées en détail
• Les 2RM en interfile sont toujours bien détectés
• Les autres véhicules sont toujours bien détectés
• Pour mieux détecter les 2RM en pleine file et mieux estimer la vitesse des 2RM en interfile, il faut utiliser un câble en pleine file
• Matériel d’acquisition disponible et efficace
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Perspectives
• Compléter les essais
• Dimensionner précisément le système
• Choisir le type de câble piézoélectrique à utiliser
• Faire des tests en site contrôlé
• Evaluer les performances en situation plus proche de la réalité
• Rechercher un site réel
• Tests en circulation
• Déterminer les réelles performances de détection
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Merci de votre attention