5 avril 2018
Capture d'écran de l'application Eclipsa
Le Cerema a mis en place une chaîne de traitement automatisée pour l’analyse des comportements des usagers de la route, dans le cadre d’un partenariat avec une société anglaise spécialisée dans l’analyse vidéo et l’apprentissage automatique. A partir de données brutes, l’application Eclipsa, développée au Cerema, réalise des exploitations et des synthèses répondant aux besoins des études de comportement. Ce projet est lauréat des prix du Cerema dans la catégorie Innovation.

Simplifier le traitement des images issues d'observations vidéo

Pour mieux connaître le comportement des usagers dans des aménagements routiers ou urbains, il faut analyser de nombreuses heures d’observations. La vidéo permet de collecter des données sur la mobilité très riches mais qui demandent un traitement visuel et manuel chronophage.

Afin de gagner un temps considérable dans le traitement de ces images, le Cerema a mis en place une chaîne automatisée pour analyser les comportements des usagers, dans le cadre d’un partenariat avec une société anglaise spécialisée dans l’analyse vidéo et l’apprentissage automatique. La société Calipsa développe avec l’université de Cambridge des outils d’intelligence artificielle pour suivre les différents usagers (piéton, vélo, moto, voiture, poids-lourd et bus) dans un aménagement, à partir d’enregistrements vidéo. L’application web développée par Calipsa produit des fichiers bruts avec les données individuelles caractérisant la trajectoire de chaque usager détecté (temps de passage et position) dans une grille d’étude.

A partir de ces données brutes, l’application Eclipsa réalise des exploitations et des synthèses répondant aux besoins des différentes études de comportement.

Aperçu de la chaîne de traitement

Capture d'écran de l'application
  • Un enregistrement vidéo sur le terrain : il doit suivre certaines recommandations, aussi bien au niveau du choix du matériel (vitesse d’enregistrement, sensibilité) que de la prise de vue (hauteur, sens de circulation, cadrage) ;
  • Une analyse des fichiers vidéos par Calipsa : l’application étant basée sur le nuage, contrairement à un logiciel à installer sur un poste donné, il suffit de télécharger ses enregistrements vidéo vers le serveur Calipsa. Les vidéos sont ensuite analysées et l’utilisateur Cerema reçoit en retour par mail les résultats de l’analyse : sous forme de vidéo avec incrustation des usagers détectés, complétée par un fichier brut ;
  • Une exploitation des données brutes avec Eclipsa : l’outil de traitement a été développé à l’aide de R, un langage informatique dédié aux statistiques et à la science des données. Eclipsa s’appuie sur différentes bibliothèques Open Source. Les données individuelles sont enrichies pour estimer des vitesses et des trajectoires à partir de la grille d’étude. L’outil fournit également des agrégats par tranches horaires ou par classes de vitesse ainsi que par catégorie d’usager et par voie. Des recherches d’anomalie de détection complètent les exploitations.
  • Les résultats par tranches horaires vont permettre de confronter les observations Calipsa-Eclipsa aux données obtenues par d’autres méthodes de collecte, par exemple en séquence 6 mn avec des stations automatiques de comptage.

    Un premier test avec la circulation inter-files

    La première application, qui permet de valider le mode de recueil et les outils de traitement mis en place, est l’expérimentation de la circulation inter-files (la circulation des deux-roues entre les files de véhicules dans un trafic dense et congestionné).  Celle-ci n’est toujours pas autorisée par le code de la route dans les départements non expérimentaux.

    Cette étude pilotée par le Ceremac consiste à remplacer les résultats d’une analyse vidéo « traditionnelle » manuelle et visuelle par des estimations produites de manière automatisée ou semi-assistée par Calipsa et Eclipsa. L’objectif, à terme, en fonction des améliorations apportées à l’algorithme de détection des usagers, est de s’appuyer sur une méthode 100 % automatisée.

    Présentation de l'application Eclipsa