Its japon

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Its japon

  1. 1. Ambassade de France au Japon SERVICE POUR LA SCIENCE ET LA TECHNOLOGIE Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon RAPPORT D’ÉTUDE DE Florian LANSON Chargé de mission pour les Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication SOUS LA RESPONSABILITÉ DE Pierre DAUCHEZ Attaché pour la Science et la Technologie Novembre 2010 Ambassade de France au Japon Service pour la Science et la Technologie 4-11-44, Minami Azabu, Minato-ku Tokyo 106-8514, JAPON www.ambafrance-jp.org Contact : adjoint.stic@ambafrance-jp.org, attache.stic@ambafrance-jp.org
  2. 2. Préface L'accélération des découvertes scientifiques au XXe siècle et l'avènement de l'informatique et des technologies de la communication ont permis la diffusion de nouveaux outils toujours plus performants et plus simples d'utilisation. Grâce à leur introduction dans le domaine des transports, les constructeurs automobiles ont pu mettre au point de nouveaux instruments tels que le système de navigation, la boîte de vitesse robotisée ou le télépéage. Ces derniers donnent aux chauffeurs un meilleur contrôle sur leur véhicule et facilitent de plus en plus la conduite. Les détecteurs et les caméras qui sont insérés petit à petit dans les nouveaux modèles permettent de fournir à l'utilisateur de plus en plus d'informations. Présentées de manières pertinentes, elles offrent une meilleure visibilité et augmentent ainsi la sécurité. Ces nouvelles techniques encore en développement dans nos pays feront partie des transports du futur. Le Japon qui s'appuie depuis de nombreuses années sur les technologies de pointe, a rapidement rattrapé son retard dans le domaine de l'automobile. Aujourd'hui considéré comme faisant partie des piliers du secteur, le pays contribue fortement aux avancées de celui-ci. Le gouvernement japonais participe activement à l'effort d'investissement et incite les industries à mettre au point de nouveaux transports dits intelligents. Ces systèmes qui utilisent les technologies de l'information et de la communication afin de rendre les véhicules plus efficaces sont appelés « Systèmes de Transport Intelligents » ou STI. À l'occasion de la venue d'une délégation parlementaire sur les transports intelligents, l'Ambassade de France au Japon a eu la possibilité de constater l'état de l'art dans ce domaine. Nous avons pu au cours de la mission rencontrer des représentants de corps gouvernementaux, d'industrie, de centres de recherches et d'organismes indépendants chargés des transports intelligents. Les visites que nous avons effectuées et les présentations faites par des experts auxquelles nous avons assisté nous ont permis d'avoir une vue d'ensemble de ces systèmes ainsi que de connaître les prochaines technologies qui sont actuellement discutées et développées. Ce rapport s'appuie pour partie sur l'ensemble des informations recueillies tout au long de la mission afin de présenter les STI japonais aux acteurs français. Il a été complété par des données issues de rapports d'origines variées (constructeurs automobiles, centres de recherche, gouvernement...) et des entretiens avec des experts du domaine. Le sujet des STI étant très vaste et s'appliquant à beaucoup de thèmes allant de l'industrie automobile à la gestion des informations dans un réseau, nous avons décidé de nous restreindre à une présentation générale du sujet. Par conséquent, nous n'entrerons pas dans les détails techniques des différentes technologies. Le document ci-après présente en premier lieu un aperçu des développements des transports intelligents dans le contexte particulier du Japon et décrit les solutions qui ont été développées et mises en place dans ce pays. A quelques exceptions près, ce rapport se focalise principalement sur l'aspect routier.
  3. 3. Après une description des caractéristiques du pays du soleil levant, la première partie retrace l'historique de la stratégie gouvernementale dans le domaine des transports intelligents et tente d'en expliquer les raisons en mettant en évidence certaines singularités japonaises. Elle expose ensuite l'organisation choisie par le gouvernement afin de diffuser le plus rapidement possible les STI au sein de la nation. La deuxième partie vise à présenter les technologies des transports intelligents et leurs usages. Dans un premier temps, elle décrit les éléments de base qui constituent l'ensemble des STI au Japon. Pour cela, elle détaille les dispositifs présents dans les voitures, les différents types de communication et enfin la place du système d'information. Ensuite, elle développe les principaux projets soutenus par le gouvernement et explicite leurs usages. Dans la troisième partie, le rapport aborde les mesures qui ont été prises par le gouvernement afin de prendre en compte l'aspect environnemental dans les transports intelligents. Il présente les actions qui visent à améliorer la protection des routes contre les désastres naturels et dans un deuxième temps, expose les dispositions prises par les autorités dans le but de diminuer les émissions de carbone. Enfin la dernière partie donne un aperçu des études en cours. Elle explore pour cela, à titre d'exemples, les projets de deux centres de recherche universitaires et donne une esquisse des perspectives futures des transports intelligents. La conclusion sera l'occasion de revoir comment le Japon s'est progressivement équipé de systèmes de transport intelligents. Elle permettra aussi de mettre en avant les défis que devra relever le pays dans les prochaines années. Nous y présenterons ensuite les nouvelles tendances de développement dans les STI et nous reviendrons sur les forces du Japon.
  4. 4. Remerciements Ce rapport a été réalisé grâce à la collaboration de nombreux interlocuteurs. C'est pourquoi je tiens à remercier toutes les personnes que nous avons rencontrées lors de nos différentes visites ainsi que tous ceux qui ont participé de près ou de loin à l'accomplissement de ce travail. Je les cite ici dans l'ordre chronologique de nos rencontres. Hironao KAWASHIMA, professeur émérite du centre de recherche « Co-Mobility » qui a pris le temps d'accueillir la délégation parlementaire pour nous exposer son projet et nous faire une présentation générale des STI au Japon. Nous avons eu aussi la chance grâce à lui de faire un tour dans « Eliica », voiture électrique qui a atteint en 2004 la vitesse de 370 km/h en Italie. Junji TATEMATSU, Nobukazu KANESAKI, Ikuo YOSHIZAWA et Kentaro SAKAMOTO de l'« ITS1 Japan ». Leurs explications sur l'historique des STI au Japon nous a permis de bien comprendre le contexte actuel de ces technologies. Ils nous ont aussi été d'une grande aide lors de nos recherches de contacts auprès des diverses agences japonaises. Tadashi OKUTANI, Takayoshi KAGEI, Masayuki SHIMA, Nobuatsu SUZUKI et Tomonori HASEGAWA du Ministère du Territoire, de l'Infrastructure, du Transport et du Tourisme (MLIT). Les présentations que nous avons reçues de leur part m'ont permis de comprendre et mesurer l'implication du gouvernement dans le déploiement des technologies de transport intelligents. Tsuneto NAKAMURA, Masataka NAKAHIRA et Akio WADA du centre VICS2 qui nous ont présenté en plus de leurs activités, les différents types de communication utilisés dans les STI ainsi que le centre de contrôle de VICS. Tetsuo HASEGAWA, Masao FUKUSHIMA, Kenji YAO et Makoto IKEDA de Nissan. Nous avons pu voir la stratégie de l'entreprise vis à vis des STI ainsi que ses derniers développements dans ce domaine. Masao KUWAHARA, Yoshihiro SUDA et Takahiro SUZUKI du centre de recherche des STI de l'Université de Tokyo qui nous ont exposé l'ensemble de leurs projets. Nous avons eu l'occasion de tester nous même les sensations du simulateur du centre de recherche. Masahide HATAKEYAMA, Keiichi AOYAGI et Suetsu SHIBUYA de l'Agence Nationale de la Police qui nous ont fait visiter l'impressionnant centre de contrôle du trafic de la métropole de Tokyo. 1 « Intelligent Transportation Systems » 2 « Vehicle Information and Communication System »
  5. 5. Karyn Poupée, de l'Agence France Presse qui m'a permis d'avoir une meilleure vision des habitudes japonaises vis à vis des technologies. Keisuke UEHARA, professeur à l'Université de Keio qui a su répondre à mes interrogations sur les principaux projets de STI du Japon. Je souhaiterais remercier plus particulièrement Pierre DAUCHEZ, attaché pour la Science et la Technologie à l'Ambassade de France au Japon avec qui j'ai beaucoup appris. Ses conseils avisés et son expérience m'ont aidé à perfectionner ce rapport. C'est un chef attentif qui vérifie sans relâche que tout se passe bien. Merci aussi à Ikuyo MATSUMOTO, qui m'a beaucoup aidé lors de traductions du japonais au français, ainsi que Hugues CHATAING et Jean-Baptiste BOURDIN qui m'ont été de très bon conseil lors de la rédaction du rapport. De plus je souhaite remercier tous les membres du Service pour la Science et la Technologie de l'Ambassade qui forment une équipe très chaleureuse avec qui j'ai eu beaucoup de plaisir à travailler. Sans oubliez Florence RIVIERE-BOURHIS, conseillère pour la Science et la Technologie. Merci à l'ensemble du personnel de l'ambassade et surtout à Monsieur l'ambassadeur Philippe FAURE. Enfin, il y a tous les autres que je ne citerai pas, car bien trop nombreux, qui ont contribué à rendre mon travail et mon séjour au Japon très agréables.
  6. 6. Table des matières Préface.......................................................................................................................................... Remerciements............................................................................................................................ Table des matières....................................................................................................................... I) Historique...............................................................................................................................1 I.1) Introduction....................................................................................................................1 I.2) Les STI, des débuts à nos jours........................................................................................5 I.2.a) Premières études (années 60 – années 70) ...........................................................5 I.2.b) Premières applications (années 80 – milieu des années 90)..................................6 I.2.c) Les grand projets (milieu des années 90 – aujourd'hui)..........................................7 I.2.d) Motivations...........................................................................................................13 I.2.d.i) Évolution des accidents..................................................................................13 I.2.d.ii) Évolution de la population............................................................................16 I.2.d.iii) Problème économique des bouchons..........................................................18 I.2.d.iv) Réduction de l'émission de CO2 ...................................................................19 I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI........................................................20 I.3.a) Structure organisationnelle...................................................................................21 I.3.b) Promotion des STI.................................................................................................21 I.3.b.i) Plan national : Innovation 25........................................................................22 I.3.b.ii) Programmes et collaborations nationales....................................................23 I.3.b.iii) Promotion des STI à travers des projets (communes, villages et régions)...24 I.3.b.iv) Standardisations et collaborations internationales.....................................24 II) Technologies et usages.......................................................................................................26 II.1) Les éléments de base...................................................................................................26 II.1.a) La voiture..............................................................................................................26 II.1.a.i) Le système de navigation..............................................................................27 II.1.a.ii) Le GPS...........................................................................................................29 II.1.a.iii) Les capteurs.................................................................................................29 II.1.a.iv) Unité STI embarquée ou ITS-OBU (ITS on board units)...............................31 II.1.b) Les communications.............................................................................................34 II.1.b.i) Détecteurs.....................................................................................................35 II.1.b.ii) DSRC et balises infrarouges..........................................................................36 II.1.b.iii) Antenne FM et balises radio........................................................................38 II.1.b.iv) Internet........................................................................................................39 II.1.b.v) Téléphones....................................................................................................40 II.1.c) Le système d'information.....................................................................................41 II.2) Les services STI.............................................................................................................42 II.2.a) VICS.......................................................................................................................42 II.2.b) ETC........................................................................................................................47 II.2.c) AHS........................................................................................................................53 II.2.d) ASV.......................................................................................................................56 II.2.e) Système de management de trafic (UTMS)..........................................................63 II.2.f) Système de localisation de bus.............................................................................66
  7. 7. II.2.g) Systèmes télématiques et voitures-sondes..........................................................67 II.2.h) Town-car life nav..................................................................................................69 II.2.i) Smartway...............................................................................................................71 III) Mesures liées à l'environnement.......................................................................................75 III.1) Protections contre les désastres naturels et le mauvais temps..................................75 III.2) Réduction des émissions de CO2 ................................................................................76 III.2.a) Encourager la fréquentation des voies rapides via l'ETC.....................................77 III.2.b) Gestion des camions...........................................................................................80 III.2.c) Energy ITS............................................................................................................81 III.2.d) Système d'« ECO-conduite »...............................................................................82 IV) Centres de recherche et perspectives...............................................................................84 IV.1) Centres de recherche universitaires............................................................................84 IV.1.a) ITS center.............................................................................................................84 IV.1.b) Co-mobilité .........................................................................................................87 IV.2) Perspectives.................................................................................................................89 IV.2.a) Plan de ré-allocation des ondes et impacts sur les STI........................................89 IV.2.b) Le futur des communications STI : CALM............................................................91 Conclusion................................................................................................................................94 Carte.........................................................................................................................................96 Bibliographie............................................................................................................................97 Table des illustrations et des tableaux...................................................................................105
  8. 8. Ambassade France au Japon [I) Historique] I) Historique I.1) Introduction Qui n'a jamais entendu parler de la ponctualité des japonais ? Pour toute personne arrivant pour la première fois au pays du soleil levant, les trains sont souvent le contact initial avec le système de transport japonais. On prend très vite l'habitude de les voir arriver et repartir à l'heure, à la minute près. Par la suite, lors de leur premiers pas dans Tokyo, les nouveaux venus se rendent rapidement compte en marchant dans la rue de l'importante densité du réseau routier de la mégalopole. Sa taille et sa complexité rendent la circulation en ville pénible, d'autant plus qu'il est difficile de mémoriser l'ensemble des routes. De plus, il est très étonnant de remarquer qu'il n'y a presque pas de plaques qui indiquent le nom des rues. Seuls les grands axes sont indiqués sur les panneaux directionnels destinés aux voitures ce qui rend le repérage problématique. C'est donc lorsqu’il indique sa destination en rentrant dans un taxi, que le passager découvre que les chauffeurs utilisent en grande majorité les systèmes de navigation pour localiser les adresses. Cette difficulté que rencontrent les automobilistes lors de leurs déplacements nous permet de comprendre pourquoi les systèmes de navigation se sont rapidement imposés au Japon. En effet, en regardant autour de soi, on remarque qu'environ 3 voitures sur 4 sur Tokyo possèdent un système de navigation. Parmi ceux-ci 2/3 sont intégrés au véhicule. Cet écart avec le reste du monde est d'autant plus flagrant quand on observe le pourcentage de nouveaux véhicules qui possèdent un tel dispositif. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 1 Illustration 1 : Évolution du pourcentage de nouveaux véhicules équipés de système de navigation Japon US Europe Autre % 0 20 40 60 80 2003 200920062004 2005 2007 2008
  9. 9. Ambassade France au Japon [I.1) Introduction] Enfin, une autre différence entre la France et le Japon est la présence d'une voie rapide surélevée qui parcourt Tokyo. Celle-ci offre la possibilité aux conducteurs de parcourir la capitale plus rapidement. En contrepartie, il est nécessaire pour l'utilisateur de savoir où se trouvent les embouteillages afin de choisir le chemin le plus adapté. C'est pour cela qu'à chaque entrée de la voie rapide se trouvent des panneaux électroniques qui indiquent les temps de trajets vers les autres sorties. Comme nous venons de le voir avec ces quelques exemples, le Japon a mis en place des solutions ayant pour objectif de pallier la complexité du réseau routier. Pour cela, il a installé tout un système d'information afin de diffuser des données pertinentes aux utilisateurs via les systèmes de navigation et les panneaux indicateurs dans le but de leur simplifier la conduite en ville. Celui-ci se sert de l'ensemble des techniques issues des télécommunications comme les capteurs, l'acquisition de données, le traitement de l'information ou la communication à distance. La combinaison de ces technologies avec le domaine des transports a donné naissance à de nouvelles solutions nommées Systèmes de Transport Intelligents ou STI qui ont permis l'amélioration de nombreux aspects tels que le confort, la sécurité, l'efficacité et la simplicité d'utilisation. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 2 Illustration 2 : Panneau indicateur (gauche) et voie rapide (droite)
  10. 10. Ambassade France au Japon [I.1) Introduction] L'illustration ci-dessus montre bien que le principe des transports intelligents correspond à une collaboration entre les utilisateurs, les routes et les véhicules via des systèmes d'information devenus de plus en plus présents grâce à l'avènement des technologies de la télécommunication. Ainsi en utilisant ces systèmes pour gérer le trafic de manière sure et efficace, connaître les conditions de la circulation (accidents, travaux, manifestations...) et fournir des renseignements pertinents aux usagers à propos de leur trajets, les STI cherchent à améliorer la sécurité des conducteurs, faciliter la fluidité du trafic, réduire les embouteillages, améliorer le confort des passagers, rendre les transports plus respectueux de l'environnement et améliorer l'économie. Ces définitions montrent bien que les systèmes de télécommunications et les technologies de l'information sont deux des piliers des STI. C'est grâce à leurs constantes évolutions que les systèmes de transport intelligents sont de plus en plus présents dans la société. Le Japon étant parmi les pays précurseurs dans ces deux domaines, il est alors normal de penser qu'il fait aussi partie des nations qui sont à la pointe de ces technologies. En effet, son continuel effort d'amélioration de ses communications, à l'aide du réseau filaire et sans fil, l'a amené à posséder une structure dense de télécommunications. L’infrastructure préexistante qu'il a acquise lui a permis de rapidement mettre en place de nouvelles solutions adaptées et performantes là où d'autres pays doivent dans un premier temps consolider leurs installations. Après avoir vu une définition des STI, nous comprenons en quoi le Japon possède les bases technologiques pour développer ces nouvelles solutions. Avant d'aller plus loin, il est nécessaire d'étudier la situation des transports au Japon afin d'avoir une vue d'ensemble de celle-ci et de bien comprendre le contexte dans lequel évolue le pays. Le graphique suivant issu du bureau des statistiques japonais présente l'évolution des transports au Japon en pourcentage. Ainsi, depuis les années 80, ce sont les transports routiers (fret + transport) qui Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 3 Technologies de l'information et de la communication Utilisateurs Routes Voitures Amélioration de la sécurité, de l'efficacité et du confort Transports plus respectueux de l'environnement Illustration 3 : Principe des STI
  11. 11. Ambassade France au Japon [I.1) Introduction] sont les plus prisés au Japon, suivis du transport ferroviaire. Le thème des systèmes de transport intelligents couvrant de nombreuses applications, ce rapport se concentre principalement sur l'intégration de telles solutions dans le domaine du transport routier. En effet, celui-ci étant le moyen de déplacement prédominant des Japonais, le gouvernement s'est principalement concentré sur le développement de transports intelligents pour les voitures et les camions. Afin d'éviter les répétitions, dans la suite du rapport et sauf mention contraire, nous utiliserons indifféremment les mots « voiture », « automobile » et « véhicule » pour désigner tous les types de transports routiers à 4 roues ou plus : voiture, camion, camionnette, bus, etc. Toujours dans le but de comprendre le contexte dans lequel le Japon évolue et pour donner une idée de la place de la voiture dans le paysage urbain japonais, il faut savoir qu'en 1980, environ 40 millions de véhicules roulaient sur 510 000 kilomètres de routes goudronnées. En 2008, il s'agit de 79 millions pour 955 000 km, contre 37 millions pour 893 300 km en France. Le Japon possède donc proportionnellement sur une même longueur de route, le double du nombre de véhicules français3 . Bien que seulement 30 % du territoire soit habitable en raison de la présence des montagnes qui couvrent près de 73 % du pays, le réseau de routes du 3 82,72 véhicules/km au Japon contre 41,43 en France Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 4 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 0 10 20 30 40 50 60 Partdutransport(enpourcentage) Type de transport (forme du trait) Fret Personnes Moyen de transport/fret (couleur du trait) Train Véhicule Bateau Avion Illustration 4 : Évolution des transports au Japon
  12. 12. Ambassade France au Japon [I.1) Introduction] Japon est étonnamment plus dense que celui de la France4 . Le pays a donc depuis des années dû faire face à une forte densité de la circulation. Enfin, dans le contexte du transport routier, il est nécessaire de noter pour la suite du rapport que le fret représente depuis 1995 plus de 60% de ce mode de déplacement. Par conséquent, toutes les mesures qui sont prises pour les entreprises de livraison et les poids lourds ont un impact plus que conséquent sur le trafic du fait de leur proportion dans la circulation. I.2) Les STI, des débuts à nos jours Après avoir vu rapidement le contexte japonais en matière de transport routier, nous allons dans la suite du chapitre revenir sur l'histoire des STI au Japon afin de mieux cerner la situation actuelle du pays dans ce domaine. Nous évoquerons ensuite 4 pistes qui expliquent la volonté du gouvernement de développer de telles technologies. Ces points permettent en effet de mieux comprendre les axes de recherche du gouvernement qui ont été développés et qui seront étudiés dans les années à venir. L'histoire des STI peut être découpée en trois périodes (que nous verrons successivement) : - La première phase, qui correspond aux études de faisabilité et à la préparation des technologies de base qui servent de support aux transports intelligents. - La deuxième, durant laquelle une prise de conscience de l'importance des STI s' est formée et où les premières études ont laissé place aux premières applications. - Enfin la dernière phase, qui est une période où les STI deviennent bien plus qu'un simple outil pour l'organisation du trafic et sont considérés comme un élément critique du développement du pays. I.2.a) Premières études (années 60 – années 70) La première phase de l'histoire de la recherche dans le domaine des STI a commencé dans les années 60 et 70 . Au Japon, le principal projet de cette époque a été le programme de recherche CACS5 qui s'est déroulé de 1973 à 1979. Il s'agissait du premier partenariat public- privé dans le monde à avoir testé en zone urbaine un système de navigation interactif embarqué qui disposait d'un écran. Au niveau international, à la même époque seuls deux autres programmes ont existé : le projet ERGS6 aux États-Unis et un projet similaire ALI7 en Allemagne. Ces trois solutions étaient basées sur des systèmes de communication reliés à un énorme ordinateur central. A cause des faibles capacités de calcul des systèmes embarqués 4 3,14 km/km² au Japon contre 1,6 km/km² en France en 2005 5 « Comprehensive Automobile trafic Control System » 6 « Electronic Route Guidance System » 7 « Autofahrer Leit und Information System » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 5
  13. 13. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] de l'époque et de l'importante puissance requise pour le serveur principal, ces projets n'ont jamais été mis en application. I.2.b) Premières applications (années 80 – milieu des années 90) Après une première phase timide, la période des années 80 a connu de nombreuses avancées dans le domaine de l'informatique, telles que le développement de la puissance des processeurs et l'augmentation de la taille des mémoires. C'est pourquoi, des années 80 jusqu'au milieu des années 90, de nombreux projets ont vu le jour. Ils avaient pour but de développer de réelles solutions concrètes et fonctionnelles qui donneraient lieu à des commercialisations. Ainsi, l'ensemble des initiatives présentées ci-dessous avaient toutes pour but d'accélérer les recherches dans le domaine des STI. En 1986, afin de ne pas se laisser distancer par les Etats-unis et le Japon, l'Europe a créé le programme EUREKA dans le but de renforcer sa capacité industrielle. Parmi les différentes initiatives du programme, des constructeurs automobiles européens ont mis en place le projet PROMETHEUS8 qui était chargé de développer les transports intelligents. Peu de temps après, les autorités européennes ont créé en 1988 le programme DRIVE I9 . Celui-ci, terminé en 1991, a été suivi l'année suivante par le programme DRIVE II. Aux États-Unis, un groupe d'étude informel appelé « Mobility 2000 » s'est formé en 1988. Quatre ans plus tard (1992), après l'établissement du programme national IVHS America10 en 1990, le gouvernement américain a intégré le groupe d'étude au projet lors de son lancement. Parallèlement, au Japon, le projet RACS11 institué en 1984 par le ministère de la construction (MOC12 ) et le projet AMTICS13 de l'agence nationale de la police (NPA14 ), débuté en 1987, ont contribué à la création des éléments de bases des systèmes de navigation actuels. Ils ont tous les deux été unifiés dans le projet VICS en 1991 par le Ministère des Postes et des Télécommunications (MPT15 ) qui travaillait sur leur standardisation. Nous reviendrons plus en détail sur VICS dans le deuxième chapitre. 8 « PROgraM for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety » 9 « Dedicated Road Infrastructure for Vehicle safety in Europe » 10 « Intelligent Vehicle Highway Society of America » 11 « Road/Automobile Communication System » 12 « Ministry Of Construction » 13 « Advanced Mobile Traffic Information and Communication Systems » 14 « National Police Agency » 15 « Ministry of Posts and Telecommunications » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 6
  14. 14. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Parmi les programmes de cette période, en plus de ceux mentionnés ci-dessus, quatre autres projets ont eu une place importante dans l'histoire des STI : - Le projet ARTS16 , du ministère de la construction, qui commença en 1989 et dont l'objectif a été la conception de nouveaux types de voies. - Le projet SSVS17 , du ministère du commerce extérieur et de l'industrie, a été mis en place en 1990 dans le but de créer des véhicules qui interagissent entre eux et avec la route. - Le projet ASV18 , du ministère des transports, qui débuta en 1991, se charge de la recherche et du développement de technologies liées à la sécurité automobile. - Le projet UTMS19 , de la police nationale, établi en 1991 afin d'améliorer la surveillance et l'organisation du trafic. Tout comme VICS, les projets ASV et UTMS seront développés de manière plus précise lorsque nous décrirons les usages dans le deuxième chapitre. Durant cette phase, de nombreux efforts ont été faits par le secteur privé et le secteur public afin de créer un marché pour les STI et rendre ainsi des technologies telles que le système de navigation disponibles commercialement. Grâce à ces efforts, le nombre cumulé de voitures équipées d'un système de navigation vendues au Japon en 1995 était supérieur à 1 million d'unités. I.2.c) Les grand projets (milieu des années 90 – aujourd'hui) La phase actuelle de l'histoire a débuté aux alentours de 1994-1995. Elle correspond à la période où le développement des STI a été inclus dans la mise en place de la société de l'information souhaitée par le gouvernement japonais. Elle se caractérise aussi par sa dimension internationale qui a commencé à Paris en 1994 avec l'organisation du premier congrès mondial sur les STI. Durant cette période, aux États-Unis, le projet IVHS a été renommé ITS America20 en 1994 afin d'étendre le champ de recherche et de refléter la volonté du gouvernement de promouvoir les STI. En Europe, les projets PROMETHEUS et DRIVE II ont été suivis par PROMOTE21 et TAP22 . De plus, l'organisation publique-privée ERTICO23 a été mise en place afin de créer un réseau d'information sur les STI et d'aider à la création de collaborations en Europe. Enfin, comme nous allons le voir dans la suite, le Japon a regroupé l'ensemble de ses projets dans un plan global qui concerne les transports intelligents. Ainsi, l'histoire des STI jusqu'aux années 2000 peut être résumée dans le tableau suivant : 16 « Advanced Road Transportation Systems » 17 « Super Smart Vehicle System » 18 « Advanced Safety Vehicle » 19 « Universal Traffic Management System » 20 « Intelligent Transportation System America » 21 « Programme for Mobility in Transportation in Europe » 22 « Telematics Applications Programme » 23 « European Road Transport Telematics Implementation Coordination Organization » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 7
  15. 15. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] L'étude des premières phases des STI montre bien que le Japon a rapidement pris une certaine avance dans ce domaine. Pour la suite de cette partie, nous allons nous concentrer uniquement sur la politique mise en place par le gouvernement japonais. En 1994, l'état a créé le bureau de promotion de la société de télécommunications et d'information avancées24 dirigé par le premier ministre japonais. Le bureau a été chargé d'établir une ligne de conduite afin de développer rapidement une infrastructure de l'information et des télécommunications hautement performante pour accélérer et améliorer le développement de la société. C'est pourquoi, il a rendu en 1995 un rapport intitulé "ligne de conduite de base pour la promotion d'une société de télécommunications et d'information avancées"25 . Dans ce document le gouvernement définissait six domaines qu'il considérait comme primordiaux ; parmi ceux-ci se trouvaient les systèmes de transport intelligents. Suite à la rédaction de ce dossier, la création d'un plan d'action global pour les STI a été confiée aux 5 institutions gouvernementales de l'époque concernées par ce domaine (MOC, NPA, MITI26 , MOT27 et MPT). Elles ont présenté la même année leur rapport nommé "ligne de conduite de base des communications et de l'information avancées dans le 24 « Advanced Information and Telecommunications Society Promotion Headquarters » 25 « Basic Guidelines on the Promotion of an Advanced Information and Telecommunications Society » 26 « Ministry of International Trade and Industry » 27 « Ministry Of Transport » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 8 Illustration 5 : Les projets STI, d'hier à aujourd'hui Phase 1 Phase 2 Phase 3 JAPON UE USA CACS ALI ERGS PROMETHEUS DRIVE I DRIVE II MOBILITY 2000 IVHS PROMOTE TELEMATICS ITS RACS VICS AMTICS ARTS SSVS ASV UTMS ITS '70 '75 '80 '90'85 '91 '92 '95'93 '94 '96 Phase 1 Phase 2 Phase 3 JAPON UE USA CACS ALI ERGS PROMETHEUS DRIVE I DRIVE II MOBILITY 2000 IVHS PROMOTE TELEMATICS ITS RACS VICS AMTICS ARTS SSVS ASV UTMS ITS '70 '75 '80 '90'85 '91 '92 '95'93 '94 '96
  16. 16. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] domaine de la route, du trafic et des véhicules"28 . En 1996, ces cinq autorités administratives ont préparé en commun un plan global sur les transports intelligents et leur déploiement au Japon pour les 20 prochaines années. C'est à partir de ce moment que la politique de développement des STI au Japon est devenue unifiée. Les solutions développées ont, dans ces conditions, été créées comme appartenant à un tout. Ainsi la même année, le Japon a alloué 59,6 milliards de yen29 pour la mise en place de solutions pratiques et pour l'amélioration des infrastructures routières et 7,4 milliards de yen30 pour la recherche et le développement des STI. Dans le cadre du plan global pour les transports intelligents développé par le gouvernement en 1996, le secteur public et le secteur privé ont établi 5 types d'utilisateurs en fonction de leurs besoins. Le diagramme suivant décrit ces 5 catégories : Grâce à ces 5 catégories, elles ont pu définir 20 services différents regroupés en 9 domaines de développement présentés dans le tableau suivant : 28 « Basic Government Guidelines of Advanced Information and Communications in the Fields of Roads, Traffic and Vehicles » 29 environ 520 millions d'euros 30 environ 65,4 millions d'euros Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 9 Illustration 6 : Les différentes catégories d'utilisateurs des STI Piétons et cyclistes Passagers des transports en communFret Conducteurs Agences de gestion de la circulation Police, VICS, pompiers... Passager de bus, taxi, métro... Camions, voitures, motos, taxis... Piétons, cyclistes, personnes âgées, handicapés... Utilisateurs des STI
  17. 17. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] A partir de ces 9 domaines de développement, les 5 entités gouvernementales ont mis en place pour chacun d'entre eux, un plan qui définit les actions du pays jusqu'en 2015 : Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 10 Illustration 7 : Planning des STI 1/2 Déploiement Recherche et Développement Disponible 20001995 2005 2010 2015 1 2 Systèmes de paiement électronique Systèmes de navigation avancé En déploiement Disponible En déploiement Domaine de développement Service pour les utilisateurs 1. Systèmes de navigation avancés (1)Conseils d'itinéraires (2)Informations sur la destination 2. Systèmes de paiement électronique (4)Informations sur les conditions du trafic et de la route (5)Avertissement des dangers (6)Assistance pour la conduite (7)Système d'autoroute automatisé 4. Optimisation de la gestion du trafic (8)Optimisation de la fluidité du trafic (9)Informations sur les restrictions du trafic lors de la gestion des accidents (10)Amélioration des opérations de maintenance (11)Gestion des permis spéciaux accordés aux véhicules commerciaux (12)Mise à disposition d'informations sur les dangers de la chaussée 6. Support pour les transports publics (13)Information sur les transports publics (14)Assistance pour les opérations de transport public (15)Assistance pour la gestion des opération des véhicules commerciaux (16)Gestion automatisée des convois de véhicules commerciaux 8. Support pour les piétons (17)Conseils d'itinéraires pour piétons (18)Prévention des accidents véhicules-piétons (19)Notification automatique d'urgence (3)ETC (Electronic Toll Collection) 3. Assistance pour la conduite en sécurité 5. Amélioration de l'efficacité de la gestion des routes 7. Amélioration de la gestion des véhicules commerciaux 9. Support pour les opérations d'urgence (20)Conseil d'itinéraire pour les véhicules de secours et l'assistance des secours d'urgences (pompiers, ambulances, etc.) Tableau 1 : Définition des 9 domaines de recherche du plan Global des STI
  18. 18. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Les systèmes de transport intelligents au Japon sont dorénavant considérés comme étant un point clef pour la création d'une société tournée vers les technologies de l'information et de la communication. Le domaine des STI est donc largement promu par le gouvernement. Nous allons voir maintenant leur place dans la stratégie de développement des technologies numériques (TIC31 ) au Japon. Pour cela, nous allons survoler les actions menées par le 31 Technologies de l'Information et de la Communication Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 11 Illustration 8 : Planning des STI 2/2 20001995 2005 2010 2015 Conduite automatique Assistance pour les opérations de transport public Diffusion d'information sur les transports publics Assistance pour les opérations de véhicules commerciaux Assistance pour les pelotons de véhicules commerciaux Diffusion d'information sur les conditions de la routes, alerte de dangers, assistance de conduite 3 4 5 6 7 8 9 Support pour les opérations d'urgences Support pour les piétons Amélioration de la gestion des véhicules commerciaux Support pour les transports publics Amélioration de l'efficacité de la gestion des routes Optimisation de la gestion du trafic Assistance pour la conduite en sécurité Déploiement Recherche et Développement Disponible En déploiement
  19. 19. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] gouvernement japonais entre le début des années 2000 jusqu'à aujourd'hui dans le domaine des technologies de l'information. Cette liste, qui est reprise dans le diagramme ci-après, permet de mettre en exergue la constance de l'état dans la promotion des STI. - Stratégie "e-japan" La stratégie "e-japan" était une stratégie nationale mise en place en 2001 qui avait pour but de transformer le Japon en un des pays les plus avancés dans le domaine des technologies de l'information en seulement 5 ans. L'un des piliers de cette stratégie était d'établir un réseau de transport public qui utilise les STI. Ce dernier serait alors moins affecté par les embouteillages et les accidents et permettrait aux utilisateurs d'atteindre leur destination de manière sure, confortable et en un minimum de temps. - Stratégie "e-japan II" Dans la seconde phase de la stratégie des TIC établie en 2003, la stratégie "e-japan II" concernat la promotion de la construction des infrastructures STI et plus particulièrement des infrastructures routières. - La nouvelle stratégie de réforme des TIC Cette stratégie avait pour but de compléter la réforme des TIC avant 2010 et de créer une société dans laquelle la population pourrait bénéficier des technologies de l'information. Afin de rendre les routes du Japon les plus sures du monde, la politique incluait des essais sur le terrain, le déploiement national d'un système d'assistance sur autoroute et la diffusion des systèmes de navigation intégrés. - Le programme des politiques prioritaires 2006 et 2007 En tant que première étape pour atteindre les objectifs de la nouvelle stratégie de réforme des TIC, ce programme décrivait toutes les mesures prioritaires qui devaient être prises rapidement par le gouvernement afin de promouvoir le déploiement du système d'assistance sur autoroute AHS32 grâce à une coopération entre l'État et les industries dans le but de réaliser les routes les plus sures du monde. Nous décrirons plus en détail ce projet dans la deuxième partie. 32 « Advanced Cruise-Assist Highway Systems » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 12
  20. 20. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Le gouvernement du premier ministre Naoto Kan, établi en juin 2010, a rappelé son engagement envers les technologies de l'information. Parmi les mesures annoncées, le centre stratégique des TIC planifie des tests de transports intelligents pour l'année fiscale 201333 et une adoption nationale des STI pour 2014. Le thème des STI ayant pour buts comme nous allons le voir dans le paragraphe suivant de réduire les accidents, les embouteillages, l'émission de gaz à effet de serre et de faciliter la conduite. I.2.d) Motivations Nous allons voir dans cette partie les raisons principales qui ont poussé le Japon à fortement promouvoir les transports intelligents. I.2.d.i) Évolution des accidents Comme partout dans le monde, la sécurité des passagers et des citoyens est un point primordial pour le gouvernement. Avec l'augmentation constante du nombre de véhicules sur la route depuis les débuts de l'automobile due à la croissance économique du pays, le nombre de victimes sur les routes chaque année n'a cessé d'augmenter pour atteindre 16765 morts en 1970. La première contre mesure promulguée par l'État a été l'utilisation intensive de panneaux de signalisation pour limiter les embouteillages et les accidents. Cela a eu pour effet de diminuer le nombre de morts sur les routes. Cependant, dans les années 80 une nouvelle croissance économique a augmenté le nombre de voitures en circulation. Ce 33 avril 2013 – mars 2014 Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 13 Illustration 9 : Évolution de la politique japonaise sur les TIC Stratégie e-Japan (Janvier 2001) Stratégie e-Japan II (Juillet 2003) Nouvelle stratégie de réforme des TIC (Janvier 2006) Réforme mondiale des TIC L'importance de l'utilisation des TIC Une poussé vers une réforme sociale Construction d'une infrastructure TIC ● Loi cadre des TIC ● Établissement du cabinet stratégique des TIC 2001 2003 2006~ Programme des politiques prioritaires 2007 (Juillet 2007) Programme des politiques prioritaires 2006 (Juillet 2006) Le paquet "Nouvelle stratégie de réforme des TIC" (Avril 2007) 2020 - 2030 Société de l'information auto-régulée
  21. 21. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] qui a eu pour conséquence d'accroître de nouveau ce triste chiffre. Depuis, les principales actions ont été de rendre obligatoire l'utilisation de ceintures de sécurité et d'air bags ce qui a permis de sauver de nombreuses vies mais pas de diminuer le nombre d'accidents et de blessés. Alors que le nombre de morts sur les routes est en constante diminution depuis le début des années 90, encore 5155 personnes sont mortes dans des accidents de la route en 2008. La même année, le pays a compté environ 766 000 accidents et plus de 900 000 blessés. L'objectif du Japon est de posséder les routes les plus sures du monde. Pour cela, le gouvernement souhaite, à court terme, passer sous la barre des 5000 morts d'ici 2012. Une étude effectuée en 2000, expose les différentes causes d'accidents de la route. Parmi celles- ci, trois d'entre elles sont des cas qui peuvent être évités grâce aux systèmes de transport intelligents : les erreurs de manœuvre, les erreurs de jugement et les temps de réaction trop lents de la part du conducteur. Ainsi les observations montrent que plus de 75% des accidents de la route pourraient être supprimés grâce à des améliorations techniques, des véhicules plus sécurisés et un système d'information performant qui permettrait à l'utilisateur d'être plus réactif. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 14 Illustration 10 : Évolution du nombre de morts/blessés/accidents sur les routes au japon 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2008 Nombre de morts Nombre de blessés Barre des 5000 morts par an Nombre d'accidents Nombred’accidentsetdeblessées(enmilliers);courbesbleueetrouge Nombredemorts(enmilliers);courbesverteetviolette
  22. 22. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Ces résultats ont conforté le pays dans son choix de promouvoir les STI. Le Japon mise donc sur l'utilisation massive des technologies de transports intelligents afin de diminuer le nombre d'accidents sur la route et à long terme de faire disparaître les accidents mortels. Comme la limite des 5000 morts par an a été presque atteinte en 2008, le gouvernement a redéfini celle-ci en janvier 2009 à moins de 2500 morts par an d'ici 2018. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 15 2000 20XX 0% 100% Vers 0 accidents Mesures de sécurité via une unité dans la voiture Mesures de sécurité anti- collisions Mesures de sécurité préventives Systèmes de coopération route-véhicules Réductiondesaccidents Illustration 12 : Planning de la diminution des morts Illustration 11 : Accidents de la route classés par causes (2000) Temps de réaction trop lent 47% Erreurs de jugement 16% Erreurs de manœuvre 12% Autres (vitesse et alcool) 25% 75%
  23. 23. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] I.2.d.ii) Évolution de la population En vivant au Japon et en étudiant les différentes politiques gouvernementales, il est facile de voir qu'un point particulier revient très régulièrement dans l'ensemble des discours ; il s'agit de l'évolution de la pyramide des âges. En effet, le gouvernement japonais, qui a l'habitude de se projeter dans le futur à long terme, a tiré la sonnette d'alarme et pointe du doigt les conséquences qui y sont liées. Selon ses estimations reprises dans le diagramme ci-dessus, la pyramide des âges va se renverser. Par conséquent, le Japon va se retrouver en sous effectif pour s'occuper de sa population vieillissante. De nombreux secteurs sont directement touchés par cette évolution. C'est pourquoi de multiples projets gouvernementaux ont pour but d'apporter des solutions à ce problème : plans de relance de la natalité, développement de la robotique et des services téléphoniques pour l'aide aux personnes âgées, etc. Parmi ces secteurs, se trouvent naturellement les transports intelligents avec des projets de voitures semi-guidées, voire même autonomes ou des voitures commandées à distance. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 16 Illustration 13 : Pyramide des âges age homme hommefemme femme 2008 2033 (prévisions) 16 ~ 65 ans 66 ~ ans 0 ~ 15 ans 10 000 personnes 10 000 personnes
  24. 24. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] En effet, une étude réalisée en 1998 par l'association nationale de sécurité des transports, montre dans le tableau suivant la diminution des capacités des conducteurs au-delà de 60 ans, soulignant ainsi l'existence d'une augmentation du risque d'accident pour les personnes âgées. Les personnes âgées mettent plus de temps pour réagir et sont moins aptes à évaluer correctement la situation dans laquelle elles se trouvent pour faire face aux dangers. De plus, elles sont physiquement plus fragiles ce qui augmente la probabilité de complications après un accident. Le graphique suivant indique le pourcentage d'individus qui meurent suite à un accident de la route pour une tranche d'âge donnée. Il montre à quel point les personnes de plus de 65 ans sont plus vulnérables que les autres. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 17 moins de 60 ans plus de 60 ans Temps de réaction jusqu'au freinage 0,37 s 0,5 s Tableau 2 : Comparaison des capacités des conducteurs selon l'âge Moins de 15 ans 16 ans ~ 24ans 25 ans ~ 29 ans 30 ans ~ 39 ans 40 ans ~ 49 ans 50 ans ~ 59 ans 60 ans ~ 64 ans Plus de 65 ans 0,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00% 2,50% Pourcentage de morts Illustration 14 : Morts à la suite d'un accident par tranche d'âges (2004)
  25. 25. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Ces éléments sont à mettre en parallèle avec l'évolution de la pyramide des âges. Le graphique ci-dessous souligne l'augmentation des victimes d'accidents ayant plus de 60 ans, qu'elles soient au volant, simple passager ou même piéton. Il met ainsi en évidence le lien qui existe entre le vieillissement de la population et la courbe du nombre de morts sur la route. I.2.d.iii) Problème économique des bouchons Lors d'un entretien avec Karine Poupée, une correspondante de l'AFP34 à Tokyo, celle-ci nous a indiqué que les Japonais avaient horreur de perdre du temps. Parmi les nombreux exemples qui illustrent ce phénomène, nous pouvons citer les machines de tri automatique de bulletins de vote qui classent près de 480 bulletins par minute et la carte Pasmo, qui est l'équivalent du Passe Navigo, dont une des spécificités était de permettre le passage de 80 usagers à la minute aux portillons automatiques des métros et trains. 34 Agence France-Presse Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 18 Illustration 15 : Évolution du nombre de morts par accident par tranche d'âge 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 01 02 03 04 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 Nombredemorts Moins de 15 ans 16 ans ~ 24ans 25 ans ~ 29 ans 30 ans ~ 39 ans 40 ans ~ 49 ans 50 ans ~ 59 ans 60 ans ~ 64 ans Plus de 65 ans Année
  26. 26. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Le gouvernement japonais a rapidement pris conscience qu'un trafic non fluide des personnes et des marchandises engendre des pertes économiques car les produits transportés sont acheminés moins rapidement et les personnes qui sont bloquées dans le trafic passent potentiellement moins de temps à travailler ou à consommer. Ainsi Masoa Fukishima, le responsable des STI chez Nissan, nous déclare que les embouteillages ont un impact économique catastrophique. Selon une étude réalisée à partir de données fournies par le MLIT35 , les japonais perdraient environ 30 heures par personne et par an dans les bouchons ; ce qui ramené à la population japonaise correspond à 3,8 milliards d'heures par an. En fonction de la circulation, du nombre de personnes dans chaque véhicule et des lieux, le ministère a calculé une perte de 12 000 milliards de yen36 par an. Ces indicateurs ont poussé les entreprises japonaises à rechercher des solutions qui permettent d'éviter les embouteillages en proposant des chemins alternatifs aux utilisateurs. I.2.d.iv) Réduction de l'émission de CO2 Depuis le début des négociations du protocole de Kyoto, le Japon cherche comme beaucoup d'autres pays développés à diminuer sa production de gaz à effet de serre. Ainsi, le pays du soleil levant doit selon les accords diminuer ses émissions de CO2 de 6% ; or une étude réalisée en 2005 montre que 19,9% des émissions totales (correspondant à 1,293 million de tonnes de CO2) proviennent du transport et que 90% du dioxyde de carbone émis par les transports proviennent des voitures. 35 « Ministry of Land, Infrastructure and Transport » 36 environ 106 milliards d'euros Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 19 Illustration 16 : Émission de dioxyde de carbone au Japon (2005) Transports 19,9% Activité générale (domestique) 13,5% Activité générale (économique) 18,4% Autres 13,1% Industries 35,3% Automobile 90% Autres 10% Économie totale de CO2 1,293 millions de tonne de CO2
  27. 27. Ambassade France au Japon [I.2) Les STI, des débuts à nos jours] Ainsi, une série de mesures, présentées dans le tableau suivant, ont été définies en avril 2005. Parmi celles-ci, la promotion des STI représente environ 25% de la réduction de CO2 dans le domaine du transport. De plus, une étude réalisée en 2000 montre que l'émission de gaz provenant des automobiles peut-être réduite en améliorant la fluidité de la circulation. En effet, une voiture qui roule à 60 km/h produirait moins de gaz à effet de serre qu'un véhicule se déplaçant à 20 km/h sur un même trajet. L'intérêt n'est bien sûr pas d'inciter les conducteurs à rouler plus vite, mais de faire en sorte que dans les zones où la circulation est plus rapide, le trafic ne se fasse pas au ralenti. Pour cela, il est possible d'améliorer la fluidité de la circulation et d'inciter les automobilistes à prendre les voies rapides car au Japon seul un petit pourcentage de voitures utilise les autoroutes ; 14,4% en 2005 contre 22% en France la même année. Nous verrons dans la deuxième partie quelles sont les solutions qui ont été adoptées par le gouvernement afin de diminuer les émissions de CO2 en utilisant les STI. I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI Après avoir regardé comment les transports intelligents se sont développés au Japon, nous allons voir dans cette partie de quelle manière le gouvernement organise les différents programmes au sein du plan global des STI et comment il promeut leur utilisation auprès de la population et des entreprises. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 20 Illustration 17 : Vitesse moyenne des voitures 20 40 8060 100 200 300 400 500 (g-CO2 /km) (km/h) ÉmissiondeCO2 Diminution d'environ 25% Diminution d'environ 40% 400 5 10 15 20 25 30 35 Moyenne nationale Métropole de Tokyo* Ville de Tokyo** Marathon (record mondial) * La métropole de Tokyo est constitué des préfectures de Tokyo, Kanagawa, Saitma et Chiba ** La ville de Tokyo est composée de 23 circonscriptions 20,3 km/h 18,8 km/h 26,1 km/h 35,3 km/h Illustration 18 : Relation émission de CO2-vitesse 20 40 8060 100 200 300 400 500 (g-CO2 /km) (km/h) Diminution d'environ 25% Diminution d'environ 40% Émissiondedioxydedecarbone
  28. 28. Ambassade France au Japon [I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI] I.3.a) Structure organisationnelle Au Japon, à l'écriture de ces lignes, 4 organismes gouvernementaux sont concernés par les STI : le Ministère des Transports et des Infrastructures (MLIT), l'Agence Nationale de la Police (NPA), le Ministère des Affaires Intérieures et de la Communication (MIC37 ) et le Ministère de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie (METI38 ). Ils sont chargés d'agir en tant qu'observateurs et de promouvoir les transports intelligents sous la tutelle du bureau stratégique pour la société avancée de l'information et des télécommunications39 qui a été établi en janvier 2001 et est dirigé par le premier ministre japonais. De plus ces 4 organismes gouvernementaux coopèrent avec le comité de standardisation des STI, qui travaille sur la normalisation internationale et "ITS Japan" qui est une organisation composée d'industriels et d'universités, chargée de la promotion des STI au niveau des entreprises et des centres de recherche japonais. I.3.b) Promotion des STI Pour le Japon, la promotion des technologies de transports intelligents est un point crucial qui doit être planifié dans le cadre de perspectives à long terme. Il s'agit de concevoir des stratégies pour construire des infrastructures et fournir des services efficaces tout en estimant leur coût de manière la plus juste possible. Pour cela, le gouvernement a établi des plans d'actions et des collaborations afin de s'assurer que la mise en place des STI soit globale et maîtrisée. Nous allons voir dans les paragraphes suivants ces principales actions. Leur agencement peut être représenté de la manière suivante : 37 « Ministry of Internal Affairs and Communications » 38 « Ministry of Economy, Trade and Industry » 39 « IT Technology Headquarters » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 21 Illustration 19 : Organisation des STI au Japon Comité de coordination composé de 4 corps administratifs Comité de standardisation des STI ITS Japan Association à but non lucratif (universités, entreprises et autres organisations en rapport avec les STI) Bureau stratégique pour la société avancée de l'information et des télécommunications MLITMLIT NPANPAMETIMETI MICMIC - Créé en 2001 - Dirigé par le premier ministre - Organisation de la promotion des STI - Organisation des congrès mondiaux STI Promotion de la standardisation internationale
  29. 29. Ambassade France au Japon [I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI] I.3.b.i) Plan national : Innovation 25 Comme nous l'avons vu dans les paragraphes précédents, le japon planifie régulièrement ses politiques de développement via des plans nationaux40 . Ils ont pour but de fixer des lignes de conduite générales pour le développement économique du pays. Pour cela, des commissions évaluent les compétences et le budget nécessaires puis mettent en œuvre des plans d'action coordonnées telles que la définition d'axes de recherche, la mise en place d'aides financières et l'établissement d'objectifs globaux. Ainsi, en octobre 2006, le gouvernement japonais a établi un conseil stratégique intitulé "Innovation 25", constitué d'experts venant de l'industrie et du domaine académique. En juin 2007, le cabinet a rendu une ligne de conduite stratégique à long terme "Innovation 25" qui définissait la politique nationale de recherche à moyen et court termes dans l'intention de créer d'ici 2025 une société écologique, interactive et sécurisée. Afin de réaliser cet objectif, les STI ont été considérés comme un moyen primordial pour déployer le plus rapidement possible des routes sures et efficaces qui utilisent les technologies de l'information et de la communication dans le but d'en faire profiter la population. Parmi l'ensemble du rapport, il est intéressant de noter l'extrait suivant : D'ici 2025, «les systèmes de transport intelligents auront été construits en intégrant les véhicules, les piétons, les routes et les communautés, permettant ainsi de rendre la circulation plus fluide, sans embouteillage et quasi exempte de morts. Un trafic plus fluide 40 Voir 1.2.c) Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 22 National Local Gouvernement japonais Collectivité locale, Secteurs privé/public Secteurs privé/public Plan National ... Colla- boration Colla- boration Projet local Projet local ... Projet local Europe, Amérique Illustration 20 : Politiques de promotion des STI au Japon
  30. 30. Ambassade France au Japon [I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI] signifiera aussi une plus faible production de gaz carbonique et moins de dépenses logistiques». I.3.b.ii) Programmes et collaborations nationales Suite à la mise en place d'un plan national, celui-ci est promu et encouragé via l'élaboration de nombreux programmes et collaborations. Dans le domaine des STI, cela passe par l'organisation de séminaires, de symposiums, de conférences ou de présentations de projets. De cette manière et grâce à la création de consortiums, le secteur privé et le secteur public coordonnent leur effort dans le but de réaliser les objectifs définis par le gouvernement. Ainsi, parmi les actions qui ont eu le plus d'impact sur le développement des STI on trouve : - "Le forum DSRC41 Japon" établi par environ 200 entreprises travaillant sur des thèmes en relation avec les unités DSRC. - "Le comité d'étude sur l'utilisation des technologies liées au télépéage" composé d'universités qui étudiaient la sécurité et la protection des informations personnelles et qui à donné lieu à un rapport sur "l'utilisation des dispositifs d'identification dans les unités ETC42 placées dans la voiture" dans lequel des propositions venant d'industriels étaient aussi incorporées. - "Le colloque sur les sondes VICS" constitué d'experts du gouvernement, d'industries et d'universités afin de discuter de l'utilisation des unités VICS et des sondes sur les routes pour la mise à disposition d'informations précises sur le trafic. - "La société japonaise des ingénieurs civils" et "le sous-comité d'étude pratique sur les STI" chargés de conduire des recherches et de présenter leurs résultats lors de conférences. - Une collaboration d'une dizaine de groupes de travail constitué de jeunes chercheurs d'universités et d'experts des STI qui ont produit un rapport sur "la meilleure utilisation des STI sur les routes". - Les projets AHS et Smartway qui étudient le développement de systèmes de coopération entre les autoroutes et les véhicules. - L'initiative « Energy ITS » de la NEDO43 qui a pour but de diminuer la consommation d'énergie dans les transports. Elle regroupe des instituts de recherche publics et privés tels que l'université de Tokyo et le JARI44 . - Le projet ASV du MLIT qui cherche à améliorer la sécurité dans les voitures. Il regroupe des agences du gouvernement et des organisations privées (Toyota, Nissan...). Nous aurons l'occasion de voir plus en détails dans le deuxième chapitre plusieurs de ces collaborations (Smartway, ETC, DSRC, VICS, ASV et AHS). 41 « Dedicated Short-Range Communications » 42 « Electronic Toll Collection » 43 « National Economic Development Office » 44 « Japan Automobile Research Institute » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 23
  31. 31. Ambassade France au Japon [I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI] En parallèle avec le Japon, la Commission Européenne a mis en place conjointement avec l'industrie automobile un projet similaire nommé Integrated Project PreVENT afin de contribuer à la mise en place de solutions pratiques. Démarré en février 2004, il a donné lieu à une démonstration grandeur nature à Versailles en septembre 2007 qui était basée sur les résultats des dernières recherches. De leur côté, les États-Unis ont implémenté un site de test pour le système américain VII45 dans la banlieue de Detroit en novembre 2007. I.3.b.iii) Promotion des STI à travers des projets (communes, villages et régions) En plus de ces collaborations nationales et afin de promouvoir les transports intelligents en fonction des besoins de chaque région, de nombreuses structures telles que des conseils de promotion des STI ont été créées par des organisations non lucratives, des entreprises privées, des experts et des corps administratifs. Ainsi, dans le but de faciliter le déploiement des systèmes de transport intelligents dans les communautés régionales et d'améliorer la qualité de vie, le "projet pour le développement des installations liées aux STI" a été lancé en avril 2000. En effet, dans l'organisation de l'État japonais les régions possèdent une certaine flexibilité pour appliquer les décisions gouvernementales. Ce projet avait donc pour objectif de fournir un support administratif et logistique à l'ensemble des activités en rapport avec les STI au niveau de chacune des structures locales. A titre d'exemple, nous pouvons citer l'amélioration des routes nationales et des autoroutes via l'installation de dispositifs tels que des sondes le long des routes ou la mise en place de sites web d'informations. L'un des autres projets régionaux réalisés grâce à cette initiative a été l'utilisation de téléphones afin de fournir des renseignements sur les lieux touristiques de la région d'Aomori46 située au nord du Japon pour revitaliser son économie. I.3.b.iv) Standardisations et collaborations internationales Enfin, dans le but de se coordonner au niveau mondial, il est nécessaire d'établir des collaborations et des normes qui seront respectées par tous. Pour cela, le gouvernement du Japon a rapidement pris une part très active dans la standardisation internationale. Il a ainsi créé des organismes qui possèdent de forts liens avec les groupes chargés de définir les protocoles et les codes qui sont en rapport avec les STI. Ces connexions lui permettent d'être très réactif aux changements, d'être à jour au niveau des dernières stratégies et ainsi de pouvoir rapidement rendre conforme les recherches des groupes de travail japonais. De plus, le Japon participe aussi à l'élaboration de nouveaux protocoles tels que la technologie DSRC qui a été adoptée en tant que standard ITU47 ou le système de télépéage ETC, utilisé sur l'archipel nippon et qui est sur le point de devenir un standard lui-même. 45 « Vehicle Infrastructure Integration » 46 Voir Illustration 95 : Carte du Japon 47 « International Telecommunication Union » qui définit les normes internationales Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 24
  32. 32. Ambassade France au Japon [I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI] Les groupes concernés par l'uniformisation des protocoles au niveau des STI sont l'organisation internationale pour la standardisation (ISO) et plus particulièrement TC48 204 (les STI), la commission électrotechnique internationale (IEC49 ), le comité technique conjoint (JTC50 ) avec JTC1 (technologies de l'information) et l'union internationale des télécommunications (ITU). En plus de ces activités, le Japon a promu la collaboration à l'échelle mondiale en participant chaque année au "congrès mondial des STI" et au forum STI Asie-pacifique qui ont commencé respectivement en 1994 à Paris et en 1996 à Tokyo. Ces rendez-vous réguliers permettent aux chercheurs et aux industriels de présenter les dernières avancées dans le domaine des transports intelligents et ainsi échanger des informations et des idées avec leurs homologues des autres pays. Au-delà de ces participations, ITS Japan, organisation responsable de la promotion des STI au Japon, entretient des liens étroits avec ses équivalents européens (ERTICO) et américain (ITS America). Fier de ses connaissances acquises dans la mise en place d'un plan global des STI, le Japon a souhaité partager son expérience via la rédaction en 2007 d'un guide51 . Ce dernier, destiné aux pays en voie de développement, explique comment mettre en place une politique globale afin d'introduire les STI dans l'économie du pays. 48 « Technical Committee » 49 « International Electrotechnical (Electrical) Commission » 50 « Joint Technical Committee » 51 « ITS toolkit » : http://www.hido.or.jp/itsos/2007/08/its_toolkit.html Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 25
  33. 33. Ambassade France au Japon [II) Technologies et usages] II) Technologies et usages Après avoir vu dans le premier chapitre comment s'est organisé le développement des STI au Japon, nous allons nous intéresser aux solutions mises en place. Pour cela, nous allons dans une première partie exposer l'ensemble des éléments qui constituent la base des systèmes de transport intelligents. Ensuite, nous étudierons plus en détails les principaux services qui utilisent ces éléments. Dans une troisième partie, nous développerons les mesures STI liées à l'environnement et qui sont prises par le gouvernement. Enfin, nous présenterons les projets de deux centres de recherche que nous avons visités. II.1) Les éléments de base L'ensemble des solutions que nous verrons reposent sur trois éléments qui sont la voiture, un lien de communication et un système d'information. Le schéma ci-dessous qui représente montre que le véhicule échange des données avec les systèmes d'information. Cela lui permet d'obtenir des renseignements supplémentaires qui n'étaient pas disponibles par le passé. II.1.a) La voiture Afin de pouvoir profiter des systèmes de transport intelligents, la voiture possède une antenne pour recevoir les renseignements provenant des services STI, ainsi que de nombreux capteurs et un GPS52 . Ces éléments sont reliés à une unité STI embarquée ou ITS- OBU53 qui est la partie intelligente du système. Enfin, le système de navigation est le principal moyen d’interaction de l'utilisateur avec le système d'information. Avec sa panoplie de détecteurs, le véhicule peut se comporter en véritable sonde mobile. 52 « Global Positioning System » 53 « Intelligent Transport System - On Board Unit » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 26 CommunicationVéhicule Système d'information Illustration 21 : Les éléments dans les STI
  34. 34. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] II.1.a.i) Le système de navigation Le système de navigation correspond à l'interface entre le conducteur et la partie informatisée de la machine. Dans ses premières versions, il s'agissait d'un dispositif qui permettait au conducteur de connaître sa position sur une carte afin qu'il puisse se diriger vers sa destination. Le premier modèle de système automatique de navigation au monde, nommé "Gyrocator", a été co-développé au Japon par les sociétés Honda et Alpine en 1981. Il fonctionnait avec des cartes routières en plastique souple qui s'inséraient dans le tableau de bord. Le Gyrocator indiquait d'un point vert la position de l'utilisateur et calculait le mouvement de la voiture grâce à un capteur de vitesse et un détecteur de mouvement chargé de mesurer les changements de direction du véhicule. Ce dispositif n'utilisait pas encore la technologie GPS. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 27 Illustration 23 : Gyrocator de Honda et Alpine ITS-OBU Système de navigation GPS Antenne Capteur Capteur Capteur Écran Illustration 22 : Éléments STI dans la voiture
  35. 35. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] En 1990 les cartes plastiques ont été remplacées par des cartes numériques disponibles sur CD-ROM. Le traçage des routes numériques qui se faisait au fur et à mesure a augmenté la taille des cartes. Ainsi les utilisateurs devaient posséder plusieurs CD-ROM et les changer en fonction de l'endroit où ils se trouvaient. Le passage au DVD, qui a résolu ce problème, s'est effectué en 1997. En 2001, les disques durs offrent une capacité suffisante pour pouvoir se passer des DVD. C'est grâce à cette fonctionnalité de cartographie que les systèmes de navigation ont eu beaucoup de succès au pays du soleil levant. En effet, comme nous l'avons indiqué dans l'introduction de la première partie, il faut savoir qu'au Japon le système postal est complexe et même les Japonais ont du mal à s'y retrouver. Ainsi la possibilité de connaître l'emplacement d'une adresse grâce à cette technologie a été une véritable révolution, car elle leur donnait enfin de manière simple le lieu exact d'un bâtiment. De plus, la miniaturisation des ordinateurs a permis d'intégrer dans le système de navigation de nombreux composants et d'améliorer les capacités arithmétiques. Ces multiples apports au sein du dispositif ont servi de support pour l'ajout de nouveaux services tels que la recherche d'adresses, le calcul de trajet ou encore l'annonce des directions via les hauts parleurs. Par ailleurs, l'augmentation de la taille des disques durs a eu pour conséquence d'offrir plus de place pour des informations utiles pour le conducteur. Par exemple, il est possible d'aider celui-ci en lui indiquant les zones où les accidents sont fréquents. Cette fonction s’avère être pratique en voyage, lorsque l'utilisateur arrive dans une région qu’il ne connaît pas. En plus de la navigation, le dispositif a été complété avec de nombreuses fonctionnalités pour le loisir telles que le lecteur de DVD/CD/cartes SD, le jukebox... L'ensemble de ces ajouts ont sûrement participé à la propagation de ces systèmes dans les voitures. Avec l'amélioration de ses capacités, le système de navigation devient l'interface principale entre les utilisateurs et tous les services STI disponibles pour la voiture. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 28 Illustration 24 : Systèmes de navigation
  36. 36. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] II.1.a.ii) Le GPS La localisation du véhicule dans l'espace est sûrement l'une des fonctionnalités les plus utiles pour fournir des services au conducteur. Elle permet de contextualiser les données en relation avec le lieu où se trouve le véhicule. Ce simple élément s'avère être l'un des points centraux du système d'information. Il permet une fois combiné aux informations reçues via les STI de fournir des renseignements pertinents à l'utilisateur. En effet, compte tenu des données connues d'une zone, il est possible d'avertir le conducteur lorsqu'il se trouve à proximité d'un endroit dangereux comme une voie d'insertion, un croisement réputé pour ses carambolages, une zone d'accident, un embouteillage, une courbe serrée, une route enneigée, etc. De plus, en connaissant la position du véhicule, il est possible grâce aux logiciels de recherche de trajet, de déterminer le chemin le plus court entre le point de destination et la position actuelle. Sans la localisation, ces fonctionnalités deviennent moins efficaces car elles ne permettent pas de prévenir des dangers possibles. Bien qu'il ne soit pas l'unique dispositif technique possible pour la localisation des véhicules, le GPS s'est imposé naturellement comme étant LA solution. Il est ainsi présent dans tous les systèmes de navigation, qu'ils soient dans les voitures ou dans les téléphones portables. II.1.a.iii) Les capteurs Les capteurs de la voiture sont comparables aux sens de l'être humain. Ils permettent à celle- ci de percevoir l'environnement et de transmettre au cerveau du véhicule, présent sous la forme de l'ITS-OBU, les informations qu'ils recueillent. Ils sont principalement de deux catégories : les caméras et les radars utilisant les ondes millimétriques. L'ensemble des informations collectées par ces capteurs sont utilisées par la partie intelligente du système afin de fournir de nombreuses fonctionnalités qui augmentent la sécurité des passagers. Les caméras sont placées tout autour de la voiture. Elles ont pour but d'augmenter le champ visuel du conducteur et de lui permettre de voir dans les angles morts. C'est ainsi que dans le système « Select View Back Eye Camera » de Suzuki, l'une d'entre elles est installée à l'arrière des camions, offrant ainsi au conducteur une vue des obstacles se situant derrière le véhicule. Cette fonctionnalité augmente la sécurité lors des marches arrières, car les chauffeurs peuvent être plus réactifs si un piéton se trouve sur le chemin. On trouve aussi les systèmes "Blind Corner Monitor" et "Front and Side Monitor" de Toyota développés pour voir dans les angles morts. En plus de simplement retransmettre en temps réel sur le tableau de bord les vidéos enregistrées, le flux est analysé par des logiciels de reconnaissance d'images qui peuvent détecter des mouvements, les piétons ou les marquages au sol. L'utilisation de ces algorithmes permet par exemple d'aider le conducteur à garer sa voiture. C'est notamment l'objectif des systèmes nommés "Around View Monitor" chez Nissan et Infiniti, "Multi-View Camera System" chez Honda et "Intelligent Parking Assist" chez Toyota qui ont été Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 29
  37. 37. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] développés pour l'assistance au stationnement. Ils servent aussi dans les systèmes de sécurité, qui seront présentés dans le paragraphe ASV, à avertir le conducteur lors de dépassement de voie imprévu. D'autres types de caméras sont utilisés dans le but d'améliorer la visibilité du conducteur la nuit ou lors d'intempéries pour augmenter sa vigilance. Enfin, certaines d'entre elles, qui sont installées dans l'habitacle, peuvent vérifier que le chauffeur ne s'endort pas et l'avertir avec un signal sonore si c'est le cas. Ce système est par exemple fourni sous le nom de "Driver Monitoring System" chez Toyota. Le second type de détecteur se base sur les ondes millimétriques afin de capter des informations sur l'environnement. Les radars sont naturellement associés à des fonctionnalités de sécurité tel la détection de collisions. D'une manière similaire au système d'ultrasons utilisé par les chauve-souris, des ondes EHF54 sont envoyées par un radar, se réfléchissent sur les obstacles et reviennent à leur point d'origine. En se basant sur la vitesse de propagation de l'onde et le temps mis pour parcourir l'aller-retour, il est possible de calculer la distance de l'objet par rapport au radar en temps réel. Au Japon, les radars anti- collisions utilisent des ondes dont la fréquence est 76 GHz car elles permettent de détecter 54 « Extrêmement haute fréquence » : l'EHF correspond à la bande de radiofréquence allant de 30 à 300 GHz, dont les longueurs d'ondes se situent entre le centimètre et le millimètre, d'où le nom des ondes millimétriques. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 30 Illustration 25 : Deux exemples d'utilisation des capteurs Sans Night-Vision Avec Night-Vision Vue de dessus Vue de derrière Vue de derrière Vue de côté Stationnement du véhicule simple Vues dans les angles morts Night-Vision (Honda) Around View Monitor (Nissan)
  38. 38. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] les piétons et les vélos. De plus, des expériences ont montré que les ondes se situant dans la bande de fréquence autour de 79 GHz distinguent avec plus de précisions les obstacles. Des dispositifs qui utilisent ces dernières sont en développement. Nous décrirons plus en détails celles-ci dans la partie consacré au système ASV. Le schéma ci-dessous présente les capteurs qui se trouvent dans la voiture et qui sont utilisés pour ces différentes applications. L'ensemble des informations collectées par le système est finalement employé pour informer le conducteur ou directement agir sur les contrôles de la voiture. De plus, les renseignements qui sont stockés par le véhicule sont utilisés pour alimenter des plates- formes de données dans le but de constituer une connaissance globale du trafic. En effet, en cumulant les différentes données, il est possible de faire des recoupements et d'analyser la situation de manière plus efficace. Les voitures, qui au sein des systèmes d'information STI japonais jouent ce rôle, sont appelées voitures-sondes. II.1.a.iv) Unité STI embarquée ou ITS-OBU (ITS on board units) Le dernier élément présent dans la voiture est l'unité STI embarquée. Véritable élément intelligent de la voiture, cette plate-forme sert de station pour communiquer avec l'ensemble des fonctionnalités des transports intelligents que le véhicule sera capable de fournir à l'utilisateur. Elle relie le système de navigation, les capteurs et le GPS aux services qui sont accessibles via les différents moyens de communication (DSRC, sonde infrarouge, Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 31 Illustration 26 : L'intégration des capteurs dans la voiture Système de Navigation Tableau de bord Radar à ondes millimétriques Caméra externe Antenne GPS Radar laser grand angle Caméra infrarouge Détecteur de passagers Caméra interne Caméra de détection d'intersection ITS-OBU
  39. 39. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] connexion internet, téléphonie mobile...). Elle permet par exemple de recevoir des informations sur le trafic ou même d'afficher l'image perçue par la caméra située à l'arrière du véhicule. Enfin, elle envoie les données collectées à l'automobiliste via l'écran présent sur le tableau de bord. En plus des renseignements reçus via les STI, certaines ITS-OBU peuvent recevoir les chaînes vidéo. Il est possible de se poser des questions quant à la sécurité des personnes lorsque la télévision est allumée pendant que l'utilisateur conduit. Cependant, couplées avec les bons programmes, elles permettent de fournir des informations essentielles pour la sécurité telles que l'annonce de tremblements de terre et de tsunamis, les alertes météorologiques ou les accidents de la route et de fournir des renseignements supplémentaires (lieux d'évacuations présentés sur des cartes...). De plus, en dehors des cas susmentionnés, ces fonctionnalités sont coupées automatiquement lorsque le véhicule est en mouvement. Lors du développement des ITS-OBU dans le cadre national, le gouvernement a considéré l’apport de nombreux services liés aux STI. Afin de les rendre compatibles entre eux, de minimiser les problèmes de mises à jour et de simplifier la complexité du système, il a été décidé en accord avec les constructeurs automobiles de définir une plate-forme qui posséderait des fonctions de base communes pour tous. Cela permet de créer et de mettre à disposition très rapidement de nouvelles applications sans avoir à remplacer le matériel de chaque voiture. De cette manière de nombreux services qui proviennent du secteur privé et du secteur public ont pu être déployés. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 32
  40. 40. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] La mise en place de ces systèmes dans les voitures s'effectue seulement depuis le milieu des années 90. En mai 2007, le MLIT a indiqué qu'il souhaitait que l'ITS-OBU soit intégrée de manière standard dans les véhicules car elle permet l'utilisation des services STI. Ainsi, ces unités sont maintenant automatiquement installées et changent le comportement des conducteurs. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 33 Illustration 27 : Standardisation de l'ITS-OBU VICSVICS OBU spécifique pour VICS OBU spécifique pour ETCETCETC Applications pour les services ITS de prochaine génération Applications pour les services ITS de prochaine génération Nouvelles applicationsNouvelles applications Nouvel OBU spécifique OBU spécifique pour les applications des services ITS prochaine génération Services OBU Des nouveaux OBU spécifiques sont nécessaires pour les applications des nouveaux services STI VICSVICS ITS-OBU Fonctions de base communes ETCETC Applications pour les services ITS de prochaine génération Applications pour les services ITS de prochaine génération Nouvelles applicationsNouvelles applications Système de navigation Services OBU Les nouveaux services STI peuvent être lancés en utilisant les fonctions communes.
  41. 41. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] II.1.b) Les communications Afin de fournir au conducteur des informations sur le trafic, les accidents, les conditions météorologiques ou tout autre élément de l'environnement, plusieurs moyens de communication sont utilisés tels que les ondes radio (ou bande FM), les communications à faible distance ou la téléphonie mobile. Il existe ainsi trois types de transmission d'information : la communication bilatérale, la diffusion et la détection. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 34 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 nombredesystèmesdenavigationvendus(enmilliers) Illustration 28 : Évolution des ventes de systèmes de navigation
  42. 42. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] Chaque technologie possède ses propres caractéristiques qui doivent être considérées dans le but de choisir le moyen de communication le plus pertinent pour une application donnée. Nous allons voir dans les prochaines sections comment chacune de ces technologies intervient dans les STI. II.1.b.i) Détecteurs En plus des données recueillies par les voitures-sondes, de nombreux détecteurs sont placés le long des routes et au niveau des carrefours dans les villes afin d'obtenir un maximum Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 35 Technologie Zone Transmission Types de services Détecteurs Spécifique Détection Localisé, collecte d'information Balise infrarouge Spécifique Bilatérale Localisé, réaction immédiate DSRC Spécifique Bilatérale Localisé, réaction immédiate Balise radio Spécifique Diffusion Localisé et lent, diffusion d'information Antenne FM Large Diffusion Large et lent, diffusion d'information Téléphonie mobile Large Bilatéral Large, toujours connecté Internet Large Bilatéral Large, toujours connecté Tableau 3 : Comparaison des communications Illustration 29 : Les communications dans les STI Détection Diffusion Communication bilatérale FM Balise radio Radars à ondes millimé- triques Téléphonie mobile DSRC Communication Véhicule-véhicule Internet
  43. 43. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] d'information sur le trafic. Il s'agit soit de caméras, soit de « radars » sonores. Les radars se basent sur différents principes physiques (ondes sonores, ondes radio, infrarouges) afin de détecter la présence d'un véhicule. Pour cela ils comparent certaines données (temps de propagation, distance obstacle-radar, fréquence des ondes) avec les valeurs fixes qui sont déterminées lorsqu'aucune voiture n'est présente. Par la suite, les radars sont capables de calculer le nombre de voitures circulant pendant une période donnée et ainsi de connaître l'état du trafic pour une section de route définie. En plus des radars, les caméras placées dans la ville sont aussi utilisées pour collecter des informations sur la circulation. Grâce aux logiciels de reconnaissance d'images qui sont appliqués aux vidéos, elles peuvent repérer les mouvements des voitures et déterminer leur vitesse. Finalement, l'ensemble des données enregistrées par ces détecteurs est transmis via internet au système d'information global qui traite les renseignements et les rend disponibles aux différents services STI. Ainsi, par exemple, en utilisant ces données, le système PTPS55 (présenté dans le paragraphe sur l'UTMS) est capable de déterminer l'emplacement des bus et de suivre leur parcours. II.1.b.ii) DSRC et balises infrarouges Les communications DSRC et infrarouges utilisent des balises situées en hauteur qui interagissent directement avec l'ITS-OBU qui est dans la voiture lorsque celle-ci passe à proximité. Elles sont placées à intervalles réguliers sur le bord de la route et à des endroits stratégiques tels que l'entrée ou la sortie de parcs de stationnements ou d'autoroutes en fonction des services définis. 55 « Public Transportation Priority Systems » Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 36 Illustration 30 : Caméra (gauche) et « radars » sonore (droite) Crédit photo : Florian LANSON
  44. 44. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] Le standard international DSRC56 et les ondes infrarouges57 permettent de transmettre rapidement dans les deux directions des informations aux voitures en circulation. Grâce à ces communications bilatérales, le véhicule est capable d'envoyer des renseignements comme sa destination ou le temps passé dans un parking et de recevoir en retour des données telles que le meilleur chemin à prendre ou le prix à payer pour le stationnement. Les communications DSRC sont ainsi utilisées dans des services tels qu’ETC ou VICS que nous verrons dans la partie suivante. 56 Bande de fréquence se situant autour des 5,8 GHz 57 Bande de fréquence se situant entre 405 THz et 480 THz Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 37 Illustration 31 : Balise DSRC (gauche) et balise infrarouge (droite) Crédit photo : Florian LANSON Illustration 32 : Fonctionnement des balises infrarouges et DSRC T R R T Unité sur la route ITS-OBU T : Transmetteur R : Récepteur 3,5 m 3,5 m Balise Zone de communication Zone de détection Balise de réception Balise infrarougeDSRC
  45. 45. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] II.1.b.iii) Antenne FM et balises radio En plus des communications bilatérales, les antennes de radio FM et les émetteurs radios diffusent des informations directement aux voitures. Une antenne FM envoie ces annonces sur une zone d'environ 10 à 50 km de diamètre. A Tokyo, c'est actuellement la tour de Tokyo58 qui sert d'antenne pour la diffusion sur les ondes radio FM. Les balises radio quant à elles ont une surface de diffusion plus restreinte de seulement 70 m de diamètre et se trouvent donc tout comme les balises DSRC et infrarouges sur le bord de la route à intervalles réguliers. Du fait de sa large zone de propagation l'antenne FM émet au niveau de chaque région des informations globales telles que l'état général du trafic, tandis que les émetteurs radio annoncent au niveau d'une portion de la voie rapide des informations spécifiques telles que la présence d'un accident jusqu'à 200 km plus loin. 58 Environ 330 mètres de hauteur Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 38 Balise DSRC Balise infrarouge Portée du signal 30 m 3,5 m Débit 1 à 4 Mbps 1 Mbps Fréquence 5,8 Ghz 405 – 480 Thz Les informations diffusées concernent une zone Variable D'un demi-cercle de 30 km (rayon) dans le sens du trajet Tableau 4 : Propriétés des balises infrarouges et DSRC Illustration 33 : Tour de Tokyo qui sert d'antenne FM (gauche) et balise radio (droite)
  46. 46. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] II.1.b.iv) Internet Internet est l'élément principal qui met en réseau l'ensemble des balises et les différents centres de traitement de l'information. De cette manière les données telles que le nombre de voitures et leurs vitesses, qui sont recueillies sur les différents axes routiers par les capteurs, permettent d'établir des cartes qui décrivent de manière compréhensible l'état du trafic. En fonction de ces renseignements, il est possible de fournir aux automobilistes concernés des informations précises comme des ralentissements de la circulation ou les lieux d'accidents ; ce qui leur permet de rouler plus en sécurité. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 39 FM Balise radio Portée du signal 10 – 50 km 60 – 70 m Débit 16 Kbps 64 Kbps Fréquence 76 – 90 Mhz 2,5 Ghz Les informations diffusées concernent Ensemble du réseau routier géré par le centre de police de la région La voie rapide ; 200 km dans le sens du trajet Tableau 5 : Propriétés des balises radio et de la FM Illustration 34 : Fonctionnement d'une balise radio 70 m Balise Balise de réception Zone de réception
  47. 47. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] De plus, les utilisateurs peuvent se connecter à Internet pour obtenir de nombreuses informations incluant des données touristiques. Par exemple, il leur est possible de changer leur trajet et de chercher des renseignements sur la région. Dans le but de garder une conduite respectueuse de la sécurité de chacun, l'accès à Internet pour obtenir ce type d'informations ne peut se faire qu'à l'arrêt. II.1.b.v) Téléphones Une autre possibilité pour connecter les voitures aux différents services proposés par le gouvernement ou les entreprises privées est d’utiliser la téléphonie mobile. En effet, avec l'explosion de cette technologie et de l'Internet mobile au Japon, les téléphones portables japonais peuvent dans les régions couvertes par le réseau se connecter à Internet et transmettre les informations recueillies à l'unité STI de la voiture. Les opérateurs téléphoniques et les constructeurs automobiles ont ainsi établi des collaborations afin de fournir aux utilisateurs de nouveaux services. C'est le cas par exemple de KDDI Corp., Navitime Japan Co. Ltd. et Toyota Motor Corp. Grâce à ces entreprises, les piétons japonais qui possèdent certains modèles de téléphone de KDDI ont la possibilité d'accéder à une application nommée "EZ Navi Walk"59 . Celle-ci, fournie par Navitime Japan, est capable de calculer en temps réel l'itinéraire depuis la position actuelle de la personne jusqu'à son point d'arrivée. Les trois sociétés ont donc mis en place fin avril 2009 une plate- forme logicielle qui permet d'envoyer la localisation GPS et d'autres données depuis les téléphones mobiles jusqu'aux systèmes de navigation des véhicules via Bluetooth. 59 http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/058/58396.htm Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 40 Illustration 35 : Principe de la connexion Internet Véhicule Route Centres Autres entités ITS - OBU Bibliothèque de fonction de bases Système de navigation Antenne DSRC Serveur de contenu Serveur proxy Serveur d'information type PUSH Internet Équipement radio DSRC Borne DSRC Bibliothèque de fonction de bases
  48. 48. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] Ce service donne la possibilité aux utilisateurs de transmettre les données de "EZ Navi Walk" au système de navigation des voitures de Toyota. Les piétons qui utilisent le taxi ou louent une voiture peuvent donc transférer leur itinéraire au véhicule, afin que le chauffeur puisse rapidement déterminer une route correspondante. Toyota a annoncé que les constructeurs de systèmes de navigation, tels qu’Aisin AW Co. Ltd., Panasonic Corp. et Fujitsu Ten Ltd., ont manifesté leur volonté de rendre leurs produits compatibles avec celui-ci. II.1.c) Le système d'information Le dernier élément des systèmes de transports intelligents est le système d'information. Il s'agit de la partie centrale du dispositif qui récupère, stocke et traite les données, puis les diffuse aux entités cibles. C'est grâce à l'ensemble des renseignements qu'il reçoit que cet élément est capable d'avoir une vue d'ensemble de la situation et donc de produire des informations pertinentes pour les utilisateurs. Dans le but d'améliorer l'efficacité globale des différents systèmes, le gouvernement a souhaité développer une plate-forme commune ayant pour objectif de rassembler les données qui sont collectées par les services STI. Les renseignements sont récupérés via l'ensemble des moyens de communication et incluent des informations telles que la localisation des bus, le nombre de places disponibles dans un parking, des annonces sur les catastrophes naturelles, etc. Afin de gérer les différents types de données, celles-ci sont standardisées pour être intégrées à la plate-forme commune qui permettra aux automobilistes de recevoir des informations en temps réel venant de l'ensemble des services. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 41 Illustration 36 : EZ Navi Walk Crédit photo : Grilled Ahi
  49. 49. Ambassade France au Japon [II.1) Les éléments de base] Le bureau de la route du MLIT a créé une structure nationale de serveurs qui est couplée aux multiples bornes placées le long des routes et qui permet de coordonner les données standardisées et de faciliter ainsi la création de nouveaux services. II.2) Les services STI Après avoir vu l'ensemble des éléments qui constituent les différents services de STI développés au Japon, nous allons présenter dans cette partie les principaux systèmes. Pour chacun d'entre eux, et dans la mesure du possible, nous indiquerons des éléments qui permettent de mesurer leur succès. II.2.a) VICS Le premier service STI à avoir été déployé nationalement est le système VICS. Mis en place en 1995 et lancé en 1996, VICS est un système de communication d'information numérique qui diffuse rapidement les dernières données sur la circulation automobile aux conducteurs via les systèmes de navigation. Il a pour objectif d'améliorer la sécurité routière et de réduire les temps de trajet en indiquant les chemins les plus rapides. De plus comme nous le verrons dans la troisième partie de ce chapitre, il contribue à protéger l'environnement en fluidifiant le trafic, diminuant ainsi les émissions de CO2. Le schéma ci-dessous présente l'ensemble du mécanisme du service. Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon P a g e 42 Illustration 37 : Structure de la plate-forme d'information commune Applications de service des compagnies privées Diverses informations venant des services Service d'aide de parcours -Diverses données statistiques -Informations météorologiques Assistance des convois de taxis Information sur les embouteillages Gestion des véhicules Gestion avancée des routes Système de localisation des bus Données partagées Standardisation du format de données Information des entreprises de logistique Information des compagnies de taxi Information des constructeurs automobiles Information des opérateurs de transits Informations administratives Information sur le trafic routier

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