L'intelligence artificielle dans les transports publics

20 mai 2021

L'intelligence artificielle dans les transports publics

L'intelligence artificielle est devenue un sujet majeur tant dans le domaine des technologies de l'information que dans celui des transports publics. Mais quelles sont les capacités actuelles de cette technologie ?

Où est-elle utilisée ? L'intelligence artificielle est-elle suffisamment avancée pour offrir de réelles opportunités aux opérateurs et rendre le trajet plus agréable pour les passagers ? Nous devons nous demander si la mise en œuvre d'une solution d'IA apporte de réels avantages aux transports en commun. L'intelligence artificielle est-elle la technologie de l'avenir ?

Ces dernières années, le domaine de la technologie des capteurs a connu des avancées considérables. Aujourd’hui, les capteurs intègrent des processeurs performants et fiables, suffisamment compacts pour permettre des processus de calcul complexes, tels que l’apprentissage automatique, dans un espace réduit. Les capteurs d’IA modernes collectent une variété de données bien plus large à partir de l’image de l’environnement que les capteurs classiques. Ils combinent et traitent ces données directement pour en faire des informations exploitables en temps réel, tout en respectant les directives en matière de protection des données.

Comme pour toute nouvelle technologie, les opérateurs de transports en commun doivent gagner en efficacité tout en améliorant le confort et la sécurité des usagers. Sinon, cela ne serait pas acceptable. Cela vaut également pour la prochaine génération d’intelligence artificielle. La question se pose alors : l’IA apporte-t-elle une valeur ajoutée suffisante dans le domaine des transports en commun pour justifier son utilisation ? La réponse, en un mot, est oui. Car ces systèmes capables d’apprendre ont été développés précisément dans ce but.

Les avantages des capteurs capables d'apprendre

Le service client constitue l’un des principaux défis des transports publics. Depuis de nombreuses années, le confort de voyage occupe la première place dans les enquêtes menées auprès des usagers – c’est-à-dire un encombrement aussi faible que possible à l’intérieur du véhicule. Les opérateurs de transport sont constamment confrontés à la tâche de trouver un équilibre entre une utilisation optimale de la capacité et le meilleur confort possible pour les usagers. De plus, en période de pandémie, il est essentiel de réguler les flux d’usagers et de favoriser la distanciation sociale. Cela n’est possible que lorsqu’un système de guidage des passagers est en place. Cela permet également d’éviter les encombrements au niveau des portes. Pour cela, des informations en temps réel sont nécessaires. Où y a-t-il de la place dans le véhicule et pour combien de passagers ? Pour le déterminer, la technologie des capteurs basés sur l’intelligence artificielle utilise des informations visuelles provenant de différents angles. Des algorithmes capables d’apprendre calculent ensuite les distances entre les passagers. Si une valeur seuil est atteinte, les passagers en sont automatiquement informés.

Les temps d’arrêt constituent un autre sujet sensible. L’efficacité des opérations d’embarquement et de débarquement est entravée par un volume important de passagers. Les annonces aux arrêts, telles que « Veuillez monter par toutes les portes », ne sont pas très conviviales pour les usagers. Les passagers en attente préfèrent savoir à l’avance où se trouvent les places libres, avant même l’arrivée des véhicules. Des informations dynamiques en temps réel sont nécessaires pour déterminer ces indicateurs de capacité. La nouvelle génération d’intelligence artificielle dispose de cette capacité. Des capteurs adaptatifs détectent les afflux de passagers vers les portes peu avant un arrêt. Ils calculent le nombre de places libres et transmettent ces informations directement là où elles sont nécessaires : sur les écrans d’affichage aux arrêts de bus et de tramway, sur les quais et sur les portes du véhicule. Cela permet aux passagers de voir à l’avance où se trouvent les places libres, ce qui leur laisse suffisamment de temps pour se diriger vers la porte appropriée.

Les informations relatives à la disponibilité des places dans le véhicule peuvent être transmises aux voyageurs en temps réel, par exemple via des applications. Grâce aux technologies modernes d’intelligence artificielle, de nouveaux services, tels que la réservation rapide, sont envisageables en association avec des systèmes de réservation et différentes classes de confort. Le transport longue distance tirerait également un grand bénéfice de l’optimisation des procédures d’embarquement et de débarquement, guidées par les informations en temps réel provenant du train et affichées sur le quai et dans les voitures.

La reconnaissance dynamique de motifs ou d’objets à l’intérieur du véhicule fournit une multitude d’informations utiles supplémentaires permettant d’améliorer le confort des passagers. Les capteurs apprennent à détecter les objets oubliés sur le porte-bagages et à distinguer les sièges libres de ceux qui sont occupés. Ils reconnaissent les graffitis et les actes de vandalisme, et peuvent distinguer les salissures des déchets et des vêtements. Ils peuvent également signaler aux passagers les emplacements libres pour les vélos, les poussettes ou les fauteuils roulants. Des capteurs adaptatifs détectent même l’apparition d’une urgence médicale ou d’une menace. Une personne peut être allongée inconsciente sur le sol, ou un passager peut avoir un comportement anormal. Le système alerte le conducteur et le centre de contrôle afin de demander une assistance médicale ou l’intervention du personnel de sécurité.

L'IA ne sert pas seulement à améliorer le confort des passagers. Elle facilite également la vie du conducteur, aide le personnel lors des contrôles de routine et du comptage des passagers, et assiste l'équipe de nettoyage au terminus, tout en fournissant des informations essentielles en temps réel aux planificateurs et aux régulateurs du centre de contrôle.

Mode de fonctionnement, sécurité opérationnelle, protection des données

Des capteurs intelligents, installés à l'intérieur des véhicules, constituent le cœur des systèmes d'IA. Ces capteurs utilisent des caméras embarquées et ont accès à des images en temps réel de la situation. Les images sont décomposées en différentes couches puis analysées. Les données d’image individuelles, telles que les formes et les couleurs, sont filtrées couche par couche, les motifs sont reconnus et les mouvements des passagers sont calculés. Aucune donnée à caractère personnel n’est collectée. Les informations détaillées telles que la couleur des cheveux, le sexe, l’âge, les vêtements ou le poids n’ont que peu, voire aucune valeur pour l’optimisation des opérations. L’extraction de ces données à partir d’images nécessite une capacité de traitement et une mémoire considérables. L’objectif principal n’est pas la reconnaissance des personnes, mais plutôt celle des objets. Les passagers sont essentiellement des objets qui vont et viennent, s’assoient ou se déplacent.

Les capteurs eux-mêmes sont des unités fermées, sans accès depuis l’extérieur. Le processeur d’IA, situé à l’intérieur des véhicules, traite directement les images. Aucune photo ni image n’est transmise depuis le véhicule, seules des métadonnées cryptées sont utilisées sur les écrans et autres terminaux. Cela garantit que les utilisateurs disposent d’informations opérationnelles à jour. Cela peut également déclencher des annonces automatiques par haut-parleur, par exemple concernant le port d’un masque couvrant la bouche et le nez ou le respect des règles de distanciation physique, lorsque les capteurs ont détecté un besoin immédiat à cet égard. Les outils de planification du centre de contrôle peuvent être étendus ou complétés par les données issues des capteurs IA. Il est ainsi possible d’effectuer des évaluations de capacité, de réduire les temps de réponse en cas de panne de véhicule et de mettre à jour les bases de données.

Une autre application de l'IA assistée par caméra est la surveillance visuelle dans le sens de la marche. Les capteurs surveillent la zone située à l'avant du véhicule afin d'identifier d'éventuelles sources de danger. Cette technologie est principalement utilisée dans les trains, pour lesquels les animaux, les branches basses ou les objets présents sur les voies peuvent représenter un danger sérieux. Les alertes sont immédiatement transmises au train suivant.

Les différents aspects de l'IA moderne

L'intelligence artificielle est utilisée dans les véhicules depuis un certain temps déjà, par exemple sous la forme de capteurs de comptage automatique des passagers (APC) installés au-dessus des portes pour déterminer le nombre de personnes qui montent et descendent. Ces capteurs apprennent à faire la distinction entre un ballon, un chien et un être humain portant une casquette. Cette IA se limite au comptage et fournit des données bidimensionnelles, telles que le nombre de personnes sur une période donnée. Elle n'est pas capable d'enregistrer la dynamique à l'intérieur de l'habitacle pendant un trajet.

La génération actuelle d’IA va déjà plus loin. Elle est capable de détecter le mouvement d’objets, tels que des personnes, par rapport à d’autres objets, par exemple des sièges, ou de constater l’absence d’un extincteur. Cette intelligence artificielle raisonne en trois dimensions. On s’attend à ce que la prochaine génération d’intelligence artificielle soit capable de faire des prédictions, c’est-à-dire des annonces basées sur la situation actuelle. Un tel système de capteurs à quatre dimensions détecte, par exemple, qu’une zone précise d’un bus bondé est évitée par les passagers. Cela peut être dû à un déversement désagréable ou à une salissure. Cette information est importante pour le conducteur et le personnel de nettoyage. La prévisibilité est également un facteur décisif pour la planification : les capteurs intelligents fournissent des informations en temps réel.

Conclusion

Dans le domaine des transports publics, l’intelligence artificielle n’est pas seulement une technologie d’avenir, mais déjà une réalité. Elle fournit des informations en temps réel et des solutions qui facilitent les opérations pour toutes les parties prenantes, tout en améliorant considérablement le confort et la sécurité des usagers. Aujourd’hui, l’IA dans les transports publics ne se limite pas à l’intelligence artificielle, mais englobe également un service client intégré.

Résumé :

L’intelligence artificielle dans les transports publics offre de nombreuses possibilités d’optimisation aux opérateurs, tout en améliorant le confort et la sécurité des passagers. Au cœur des systèmes d’IA installés dans les véhicules se trouvent des capteurs capables d’apprendre, qui fournissent les informations (visuelles) nécessaires. Aujourd’hui, les processeurs intégrés à ces capteurs sont si petits, puissants et fiables qu’ils permettent d’effectuer des calculs complexes même dans les espaces les plus restreints. Grâce à l’IA, les caméras deviennent des capteurs.