Systèmes embarqués pour les transports publics

Dans les véhicules de transport en commun (autobus, tramways,…), la part faite à l'électronique et à l'informatique est de plus en plus importante. Découvrez dans ces dossiers les équipements embarqués à bord des véhicules. Ces systèmes permettent d'améliorer la qualité du service rendu aux voyageurs.

Une série de liens vers des sociétés fournissant ces systèmes pour le transport urbain figure à la fin de ce dossier.

Les principaux équipements installés à bord, sont les systèmes d'aide à l'exploitation, les équipements liés à la billettique, les girouettes, la vidéoprotection, le comptage des passagers et les systèmes d'aide à la conduite.

Chaque système doit être alimenté et connecté. Les véhicules sont équipés d'emplacements dédiés pour l'installation de ces systèmes.

Normes

Face à l'augmentation du nombre d'équipements embarqués, plusieurs industriels se sont associés pour créer la norme ITxPT (Information Technology for Public Transport). Elle vise à faciliter l'intégration et la communication entre les systèmes grâce à la définition d'interfaces. Pour sa rédaction, elle s'appuie sur les travaux qui ont eu lieu dans le cadre de projets de recherche : EBSF (European Bus System of the Future), 3iBS (intelligent, innovative, integrated Bus System) et EBSF2.

Communications

L'échange de données entre le bus et l'extérieur a lieu par des ondes radio (Tetra, wifi ou réseaux mobiles).

À bord du bus, la communication entre système s'effectue généralement par des câbles. Le réseau embarqué est à la norme ethernet TCP/IP. Tous les systèmes embarqués peuvent être connectés à ce réseau interne mutualisé.

Une antenne GPS permet de récupérer le positionnement du bus.

Plusieurs fournisseurs commercialisent des switches Ethernet (ex : Tronteq Electronic). Le nombre de ports nécessaires dépend des équipements à connecter, plusieurs switches peuvent être installés et communiquer entre-eux. Dans un bus articulé, le besoin en ports est souvent supérieur à celui d'un bus standard.

Switch ethernet Tronteq à bord d'un bus
Switch ethernet Tronteq positionné dans le voussoir d'un bus Iveco Urbanway.

La communication s'effectue avec des routeurs de communication WiFi et cellulaires (4G/5G).

Systèmes de priorité aux carrefours à feux

Détecteur
Détecteur placé sur la tête d'un feu tricolore.

Afin d'accroître la vitesse commerciale des lignes de bus et d'améliorer leur régularité, de nombreux réseaux de transport public installent des systèmes de priorité aux feux pour les bus. Le fonctionnement nécessite l'installation de détecteurs sur les feux de signalisation, des émetteurs (infrarouge ou radio) dans les bus, de récepteurs sur les feux et le paramétrage des contrôleurs de feux. Dans les couloirs de bus, il est possible d'installer des boucles de détection au sol à l'approche des intersections.

Lorsque le bus approche du carrefour, il est détecté par les unités bord de route, permettant au contrôleur de feux d'adapter les phases de vert et de rouge pour faciliter le passage du bus. Il est possible d'allonger la phase verte ou de raccourcir la phase rouge.

Un standard européen existe : V2X (Vehicle-to-Everything). La société Lacroix City a développé PrioV2X. Ce système a été installé sur la ligne 393 exploitée par la RATP dans le Val-de-Marne.

À Toulouse, le SMTC a lancé en décembre 2022 une expérimentation V2X sur la ligne de bus Aéro (gare - aéroport). Deux industriels, Lacroix et Fareco (Fayat), participent à cet essai afin de s'assurer de l'interopérabilité des systèmes. Chacun fourni 3 équipements embarqués (UEV) et 3 équipements au sol. Les 6 autobus Heuliez GX337 électriques de cette ligne exploitée par Tisséo Voyageurs et six carrefours à feux, gérés par Toulouse Métropole, ont été équipés. L'expérimentation, démarrée sur le terrain en avril 2023, vise à tester les performances de la priorité bus, l'interopérabilité des équipements, les interfaces pour les conducteurs et d'évaluer l'utilisation de cette technologie pour d'autres usagers et d'autres usages. Le signal d'aide à la conduite devrait être intégreé à bord des véhicules.

Vidéoprotection

Des caméras peuvent être installées à bord pour assurer la vidéoprotection.

Caméra Hikvision
Caméra Hikvision à bord d'un bus.

Le nombre de caméras dépend de la longueur du bus.

Comptage des voyageurs

Des systèmes permettent d'effectuer des comptages automatiques des passagers. Interfacés au SAEIV et à la billettique ils permettent d'avoir des statistiques de fréquentation très détaillées par ligne, par sens, par heure et par arrêt. Les systèmes les plus modernes permettent d'avoir une transmission du nombre de passagers à bord en temps réel. Il est ainsi possible de communiquer aux usagers cette information (ex : taux de remplissage des prochains bus à venir).

Plusieurs technologies de comptage existent. Les capteurs placés au dessus des portes fournissent le nombre de montées et de descentes de voyageurs à chaque arrêt.

Les dispositifs les plus perfectionnés (ex : traitement 3D stéréoscopique de l'image) permettent de distinguer le sens de passage à l'aide de caméras.

Cellules compteuses
Système de comptage des passagers au-dessus de la porte d'un autobus.

D'autres systèmes de comptage existent, ils utilisent les traces des téléphones mobiles des passagers. Le bureau d'études Kisio Etudes & Conseil propose la solution DotPulse. La technologie utilisée capte les signaux wifi émis automatiquement par les smartphones/tablettes des usagers.

Les données récoltées permettent d'adapter la régulation en temps réel et d'ajuster l'offre de transport aux besoins de mobilité.

Pour les autocars à étage des systèmes permettent d'indiquer le nombre de places disponibles à l'étage.

Plusieurs sociétés proposent des équipements de comptage des voyageurs :

Gestion de l'énergie

Dans un bus, l'électricité (24 volts) est créée par l'alternateur, entraîné par le moteur. Lorsque le moteur ne tourne pas, les batteries prennent le relais pour alimenter les équipements. Face à l'augmentation des équipements embarqués, l'énergie nécessaire peut être élevée. Pour éviter de laisser tourner le moteur au terminus et continuer à utiliser les équipements sans décharger la batterie, certains réseaux équipent leurs bus de cellules photovoltaïques en toiture.

Cellules photovoltaïques
Deux panneaux de cellules photovoltaïques sur le toit d'un autobus Citelis du réseau SETRAM, au Mans.

Fournisseurs d'équipements

Voici quelques liens vers des industriels proposant des systèmes électroniques et informatiques pour les transports collectifs.

Les liens vers les fournisseurs de systèmes embarqués sont directement disponibles en bas du dossier consacré à ce sujet.

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