L’impact de l’information des voyageurs sur les réseaux de transport en commun

Gestion de l’information des voyageurs

Dans cette section, nous décrivons l’intégration de l’information des voyageurs dans le simulateur.

Flux d’information des voyageurs

Dans un système moderne d’information des voyageurs, il existe plusieurs types d’information des voyageurs. 1. Le premier type concerne les informations statiques sur la structure spatiale du réseau. Ces informations concernent la structuration du réseau en lignes, itinéraires et arrêts. Elles sont disponibles sous format papier ou sur les sites Internet des opérateurs concernés. 2. Le deuxième type concerne les informations statiques sur la structure temporelle du réseau, i.e. les tableaux de marche théoriques de véhicules de transport en commun. Cette information est généralement présente sous format papier aux arrêts de transport en commun ou sur les sites des opérateurs concernés. 

Gestion de l’information des voyageurs

3. Le troisième type d’information concerne les informations dynamiques sur les positions des véhicules de transport en commun. Il s’agit de modifications dynamiques des tableaux de marche des véhicules. Cette information est parfois disponible aux arrêts concernés du réseau et sur les sites Internet des opérateurs. Lorsque les modifications des tableaux de marche concernent les véhicules de toute une ligne ou de tout un itinéraire, ces modifications concernent la structure dynamique du réseau. Il s’agit du quatrième type d’information. 4. Le quatrième type d’information concerne la modification systématique des missions ou des courses des véhicules d’une ligne ou d’un itinéraire. Ces informations sont disponibles sur les arrêts du réseau, sur les sites Internet, mais également sur les autres arrêts du réseau, généralement les grands pôles d’échange, ou les arrêts de la même ligne que la partie du réseau touché. 5. Le cinquième type d’information concerne les informations dynamiques sur la structure spatiale ou temporelle du réseau, mais reçues de la part d’autres voyageurs. Ces échanges point à point peuvent survenir lorsque les voyageurs sont aux mêmes endroits par communication directe, ou via les réseaux sociaux, entre voyageurs de la même communauté (mêmes intérêts, mêmes lignes de transports habituels, mêmes zones origines et/ ou destinations. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons aux quatre premiers types d’information, que nous désirons intégrer dans le simulateur. Le dernier type d’information fera l’objet de travaux futurs. 

Flux d’information dans le simulateur

En l’état, il existe peu de flux d’informations dans le simulateur. Les interactions dans le simulateur sont de deux types : 1. Les agents voyageurs communiquent avec le service de planification afin d’obtenir leurs itinéraires. 2. Les agents véhicules perçoivent les agents voyageurs aux arrêts pour décider s’ils peuvent les embarquer à bord. Afin de simuler des scénarios perturbés, et d’intégrer les quatre types d’information listés plus haut, il faut doter le simulateur des capacités suivantes : 1. Les agents véhicules doivent être capables d’adapter leurs mouvements à l’état du réseau. Ils doivent donc être capables de percevoir des changements de vitesses sur les arcs qu’ils empruntent et adapter leur déplacement en conséquence. Ces changements de vitesses peuvent aller jusqu’à la rupture totale (en cas de panne ou de crise). 2. Les agents voyageurs doivent pouvoir être notifiés des changements survenus sur leur itinéraire et adapter leurs plans en conséquence. Concernant la deuxième capacité, les voyageurs peuvent être notifiés de différentes manières des modifications survenues sur leur environnement spatiotemporel. Selon qu’ils soient connectés à une plateforme d’information temps-réel ou non, les voyageurs se comportent d’une manière différente. C’est la raison pour laquelle nous créons deux types d’agents voyageurs. Les 89 Chapitre 4. Impact de l’information des voyageurs agents voyageurs connectés disposent d’un service de monitoring de leurs itinéraires, leur permettant de disposer en permanence du meilleur itinéraire possible étant donné l’état courant du réseau. Les voyageurs non connectés quant à eux ne disposent que des informations statiques sur le réseau, mis à jour avec les informations reçues localement pendant leur voyage. Afin d’intégrer la diffusion des informations sur le réseau de transport d’une manière réaliste et efficace, il faut répondre aux deux questions suivantes : 1. comment faire pour effectuer le suivi des itinéraires des voyageurs, et ne les garder informés que des changements survenus sur les parties du réseau qui les intéressent ? 2. comment faire pour représenter les flux d’information locale, leurs mises à jour et leur diffusion aux seuls agents voyageurs qui peuvent y accéder (contrainte spatiotemporelle) ? Afin de répondre à ces deux questions, nous avons procédé à la modification du comportement du service de planification, et à l’intégration d’un nouveau type d’« agent d’information locale ». L’agent d’information locale est responsable de l’information des agents voyageurs dans son voisinage. Il doit donc disposer des informations pertinentes à diffuser et avoir accès aux agents voyageurs pertinents.

Système multi-agent 

Agents voyageurs

Les agents voyageurs représentent les usagers du réseau de transport en commun. Nous définissons deux types d’agents voyageurs, selon leur équipement en smartphones et leur connexion à une source d’information temps-réel ou non. Les voyageurs non connectés Les voyageurs non connectés à un système d’information temps réel fondent leur calcul sur une vue statique du réseau. Leur connaissance est donc faite du graphe de transport avec un ensemble de nœuds et un ensemble d’arcs. L’agent voyageur connaît également les itinéraires k des véhicules et leur fréquence moyenne théorique φ(k) telle que définie dans le chapitre précédent ainsi que les temps de parcours théoriques moyens entre les arrêts. Cette représentation de l’environnement provient de la définition statique des réseaux de transport en commun telle que décrite par les opérateurs de transport. Elle représenterait les connaissances d’un voyageur en visite courte dans une ville, ou un voyageur habitué qui ne regarde pas ou plus les sources d’informations de transport temps-réel. Comme le montre la figure 4.1, l’agent a comme connaissance du monde un sous-ensemble du réseau statique de transport. L’agent non connecté fonde son calcul de plus court chemin sur cette vue statique et partielle du réseau. Une fois son itinéraire calculé, il est complètement autonome. Il va attendre les véhicules dans les arrêts planifiés et ne va changer d’itinéraire que lorsqu’il est bloqué dans une perturbation (retard ou déconnexion de ligne) ou lorsqu’il reçoit une information locale (de la part d’un agent d’information locale, voir plus loin) à propos d’une perturbation. Quand un agent non connecté reçoit une information locale concernant une perturbation sur le réseau, il déduit une approximation du nouvel état du réseau (cf. Figure 4.2). Il s’agit d’une  approximation car l’information ne concerne qu’un sous-ensemble du réseau. D’autres perturbations peuvent avoir lieu ailleurs sur le réseau, mais sa représentation mentale du réseau ne le reflète pas car il n’a pas l’information. En appliquant les modifications reçues à sa représentation mentale – et statique – du réseau de transport, l’agent non connecté calcule un plus court chemin fondé sur cette représentation. FIGURE 4.2 – L’impact des informations locales sur les voyageurs non connectés Ainsi, les voyageurs non connectés n’interagissent pas avec le service de planification comme 91 Chapitre 4. Impact de l’information des voyageurs le faisaient les agents voyageurs dans le simulateur. Tous leurs calculs sont fondés sur des connaissances locales sur une vision propre du réseau de transport en commun. Les agents voyageurs non connectés ne partagent pas tous la même perception du réseau de transport en commun. Même si la connaissance initiale du réseau de départ est la même, les voyageurs se forgent une vision propre du réseau, résultat de leur mouvement et de leur interaction locale avec les informations diffusées tout au long du parcours. A moins que les voyageurs aient une même origine, une même destination et qu’ils partent au même moment, la vision dynamique du réseau par les agents voyageurs est différente. Contrairement aux agents voyageurs connectés que nous décrivons dans la section suivante