SlideShare une entreprise Scribd logo
CHALET DE SKI ALPIN
Optimiser les opérations
de déneigement grâce à
la géomatique et à
l’Internet des objets
Jimmy Perron, NSim Technologies
Vincent Thomas, CIMMI
jimmy.perron@nsimtech.com
nsimtech.com
vthomas@cimmi.ca
cimmi.ca
CHALET DE SKI ALPIN
CHALET DE SKI ALPIN
RASTERS.IO
NSim développe et opère Rasters.io qui est une
plateforme Web qui permet à un planificateur
d’une flotte de véhicules de :
• Tracer et de modifier des parcours;
• Suivre les véhicules en temps réel sur la carte;
• Consulter l’historique des opérations;
• Analyser un tableau de bord;
… mais aussi aux opérateurs de véhicules de suivre
leur trajet pas à pas sur une tablette embarquée.
CHALET DE SKI ALPIN
CHALET DE SKI ALPINE
NSim Technologie
Compagnie fondée en 2004 et basée à Québec;
Spécialisation: Télémétrie (IdO), cartographie et
intelligence artificielle;
Équipe d’une quinzaine de professionnels;
Elle compte parmi ses clients plusieurs villes et
municipalités dont Lévis, Saguenay, Laval,
Longueuil, Alma, Thetford Mines et plus.
4
INTERNET DES OBJETS
SOLUTION CARTOGRAPHIQUE
INTELLIGENCE ARTIFICIELLE
CHALET DE SKI ALPIN
CHALET DE SKI ALPINE
LE CIMMI
• Le CIMMI est un centre de recherche affilié
au Cégep de Sainte-Foy;
• Sa mission: soutenir les entreprises et les
institutions publiques canadiennes dans
leurs démarches d’innovation en proposant
des solutions novatrices dans les domaines
des technologies numériques;
• Champ de compétences: informatique, 3D,
intelligence artificielle et géomatique.
5
23Chercheurs
350Projets
160Clients
CHALET DE SKI ALPIN
Problématiques
CHALET DE SKI ALPIN
PROBLÈME 1
Il n’est pas facile pour un planificateur de créer un
trajet optimal pour parcourir toutes les rues d’un
secteur tout en respectant certaines contraintes:
CHALET DE SKI ALPIN
PROBLÈME 2
Les planificateurs veulent s’assurer de la qualité du
déneigement en trouvant les réponses à ces
questions:
• Quels secteurs de la ville n’ont pas été couverts
adéquatement?
• Quelle quantité de sel et de sable a été épandue et
où?
• Quels trajets n’ont pas bien été respectés?
• Quels trajets ont pris beaucoup plus de temps que
prévu?
• Est-ce que les operations ont été réalisées
conformément au trajet planifié (grattage,
épandage, soufflage, etc.)?
CHALET DE SKI ALPIN
Création
automatique
de trajets
Solution au premier problème
CHALET DE SKI ALPIN
LES DONNÉES EN
ENTRÉES
• Un polygone représentant la zone de
génération du trajet
CHALET DE SKI ALPIN
LES DONNÉES EN
ENTRÉES
• Un polygone représentant la zone de
génération du trajet
• Une distance en mètres pour une zone
tampon
CHALET DE SKI ALPIN
LES DONNÉES EN
ENTRÉES
• Un polygone représentant la zone de
génération du trajet
• Une distance en mètres pour une zone
tampon
• Les coordonnées de départ et de fin
D
A
CHALET DE SKI ALPIN
D
A
LES DONNÉES EN
ENTRÉES
• Un polygone représentant la zone de
génération du trajet
• Une distance en mètres pour une zone
tampon
• Les coordonnées de départ et de fin
• Les interdictions
CHALET DE SKI ALPIN
LES DONNÉES EN
ENTRÉES
• Un polygone représentant la zone de
génération du trajet
• Une distance en mètres pour une zone
tampon
• Les coordonnées de départ et de fin
• Les interdictions
• Les pénalités
B C D
F
A
E
A  C  B
+500 m A
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Le problème du commis voyageur
• Trouver le chemin le plus court pour parcourir
tous les noeuds d’un graphe en passant par les
arêtes.
getcircuit.com
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Construction du graphe
Un premier graphe est construit où les nœuds
sont les intersections et les arêtes sont les rues. Le
poids associé à chaque arête est la distance en
mètre.
131 m
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Il y a deux problèmes principaux avec cette
structure de graphe:
Problème 1 : Complétude des trajets
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Il y a deux problèmes principaux avec cette
structure de graphe:
Problème 1 : Complétude des trajets
Problème 2 : Application des pénalités
18
B C D
F
A
E
50 m
A  C  B
+500 m
50 m
50 m
50 m
50 m
50 m
A B C D E F
A 0 100 50 100 150 100
B 100 0 50 100 150 100
C 50 50 0 50 100 50
D 100 100 50 0 50 100
E 150 150 100 50 0 50
F 100 100 50 100 50 0
Matrice des poids
CHALET DE SKI ALPIN
A B C D E F
A 0 100 50 100 150 100
B 100 0 50 100 150 100
C 50 50 0 50 100 50
D 100 100 50 0 50 100
E 150 150 100 50 0 50
F 100 100 50 100 50 0
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Solution : construire le graphe de lignes et sa
matrice de poids
1. L’algorithme du commis voyageur va parcourir
tous les nœuds, ce qui assure de couvrir
toutes les rues;
2. Les pénalités de virage sont appliquées sur les
arêtes;
19
B C D
F
A
E
2
3
6
5
1
4
1  2
25 m + 25 m +
500 m = 550 m
1 2 3 4 5 6
1 0 550 50 50 200 150
2 50 0 550 50 600 600
3 50 50 0 150 100 50
4 550 50 50 0 150 100
5 600 100 100 50 0 150
6 600 600 150 100 50 0
Matrice des poids
CHALET DE SKI ALPIN 20
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Intégration des nœuds de transit
21
B C D
F
A
E
2
3
6
5
1
4
1 2 3 4 5 6
1 0 550 50 50 200 150
2 50 0 550 50 600 600
3 50 50 0 150 100 50
4 550 50 50 0 150 100
5 600 100 100 50 0 150
6 600 600 150 100 50 0
G 7
8
1 2 3 4 5 6
1 0 150 50 50 200 150
2 50 0 550 50 600 600
3 50 50 0 150 100 50
4 550 50 50 0 150 100
5 600 100 100 50 0 150
6 600 600 150 100 50 0
Matrice des poids
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Résolution du problème du commis voyageur
La matrice des poids est fournie à OR-Tools de Google
Le résultat est la suite des nœuds obligatoires en
ordre du trajet:
1  3  6  5  4  2
On vérifie ensuite ce résultat pour chaque paire de
nœuds afin d’insérer les nœuds optionnels au besoin.
On transfère le résultat sur le graphe original :
A  C  F  E  D  C  B
22
B C D
F
A
E
2
3
6
5
1
4
G 7
8
1 2 3 4 5 6
1 0 150 50 50 200 150
2 50 0 550 50 600 600
3 50 50 0 150 100 50
4 550 50 50 0 150 100
5 600 100 100 50 0 150
6 600 600 150 100 50 0
Matrice des poids
CHALET DE SKI ALPIN
L’ALGORITHME PAS
À PAS
Intégration dans Rasters.io
• Intégration automatiquement du trajet dans
Rasters.io;
• Génération automatique des directions pas à
pas;
• Décalement des lignes avec une opération de
zone tampon.
CHALET DE SKI ALPIN
Choix de la stratégie de
résolution avec OR-Tools
Stratégie Virages à gauche Virages en U Distance en trop (m) Temps de calcul (s)
Unset 16 7 2 938 0.73
Global Cheapest Arc 19 7 3 462 0.43
Local Cheapest Arc 22 9 6 317 0.45
Path Cheapest Arc 16 7 2 938 0.30
Path Most Constrained Arc 16 7 2 938 0.30
Evaluator Strategy n.d. n.d. n.d. n.d.
All Unperformed
n.d. n.d. n.d. n.d.
Best Insertion n.d. n.d. n.d. n.d.
Parallel Cheapest Insertion 18 7 3 696 0.28
Local Cheapest Insertion 19 7 2 626 0.17
Savings 22 8 6 482 0.46
Sweep n.d. n.d. n.d. n.d.
First Unbound Min Value 25 7 7 860 0.62
Christofides n.d. n.d. n.d. n.d.
Sequential Cheapest Insertion 18 7 2 696 0.31
Automatic 16 7 2 938 0.32
Local Cheapest Cost Insertion 19 7 2 626 0.20
CHALET DE SKI ALPIN
Caractéristiques Saint-Vallier Saint-Rédempteur Vieux-Québec/Saint-Sacrement
Virages à gauche 19 21 408
Virages en U 7 7 155
Temps de calcul (secondes) 0,6 8 1 441
Distance à parcourir (mètres) 7 832 31 656 311 391
Distance du trajet
(mètres)
10 458 38 583 525 304
Taille de la matrice de poids 171² 1 282² 8 036²
Métriques
CHALET DE SKI ALPIN
LES LIBRAIRIES
UTILISÉES
• QuickGraph : Librairie de structures de
données et d’algorithmes pour les
graphes;
• ORTools de Google : Librairie gratuite
pour l'optimisation combinatoire;
• NetTopologySuite : Librairie de
topologie en .NET;
• Le tout est en .NET Core C#.
NetTopologySuite
CHALET DE SKI ALPIN
Analyse des
operations
passées
Solution au second problème
CHALET DE SKI ALPIN
GÉNÉRATION
AUTOMATIQUE DE
RAPPORTS
• Les utilisateurs peuvent maintenant planifier la
génération de rapports;
• Les données brutes provenant des véhicules
sont agrégées par secteur;
• Le planificateur peut alors évaluer la
performance des opérations d’une manière
globale.
• Distance totale
parcourue
• Vitesse moyenne
• Vitesse moyenne par
véhicules
• Pourcentage de
couverture des rues
Statistiques globales
• Couverture par type de rues
(primaire, secondaire, etc.)
• Quantité de matériel épandu
• Distance par fonction
(épandage, grattage, etc.)
• Distance et vitesse moyenne
par véhicule
Statistiques par secteur
CHALET DE SKI ALPIN
ANALYSE DES
PASSAGES SUR LES
RUES
Il est possible dans Raster.io de visualiser les
traces GPS des véhicules pour quelques heures
dans le passé;
Nouvelle fonctionnalité! On observe les passage
au niveau des rues;
Symbologie selon:
• Nombre de passages
• Fonctions (épandage, etc.)
• Véhicules et opérateurs
• Moment du dernier passage
CHALET DE SKI ALPIN
INDICATEURS DE
PERFORMANCE
D’UNE OPÉRATION
• Pointage d’une opération calculée selon la
complétude et durée;
• Points d’attente;
• Segments hors-trajets.
Trajet planifié
Opération
Légende
65 %
CHALET DE SKI ALPIN
Pour terminer
CHALET DE SKI ALPIN
BÉNÉFICES
Voici les bénéfices escomptés avec ces nouvelles
fonctionnalités:
Coût des opérations de déneigement
Temps de création de nouveaux parcours
Qualité du travail accompli
CHALET DE SKI ALPIN
À VENIR
La priorité est maintenant sur la mise en
production et le raffinement des
fonctionnalités développées.
Un prochain projet de recherche sera élaboré
pour l’année 2024.
CHALET DE SKI ALPIN
Merci et bon
hiver !
Jimmy Perron, jimmy.perron@nsimtech.com
Vincent Thomas, vthomas@cimmi.ca
Merci à Alicia Lamontagne du
CIMMI et à l’équipe de Nsim!

Contenu connexe

Similaire à Optimiser les opérations de déneigement grâce à la géomatique et à l’Internet des objets

237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf
237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf
237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf
DJAMILADIABY
 
PowerPoint Timeline Slide Template.pptx
PowerPoint Timeline Slide Template.pptxPowerPoint Timeline Slide Template.pptx
PowerPoint Timeline Slide Template.pptx
ChihebSayah1
 
Caractéristiques géométriques des routes
Caractéristiques géométriques des routesCaractéristiques géométriques des routes
Caractéristiques géométriques des routes
Adel Nehaoua
 
Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015
Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015
Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015
Cyrille Deruel
 
Conception geometrique route
Conception geometrique routeConception geometrique route
Conception geometrique route
jifer soufiane
 
Formation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdf
Formation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdfFormation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdf
Formation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdf
Saber ZAAFOURI
 
Muf141231
Muf141231Muf141231
Fr case history doha linea red line north - misura gap ed offset
Fr case history   doha linea red line north - misura gap ed offsetFr case history   doha linea red line north - misura gap ed offset
Fr case history doha linea red line north - misura gap ed offset
stefanolupifamaspa
 
Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)
Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)
Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)
Cyrille Deruel
 
151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf
151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf
151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf
Bakiss
 
La SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilité
La SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilitéLa SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilité
La SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilité
ISSY MEDIA
 
La parallélisation au service de l'optimisation
La parallélisation au service de l'optimisationLa parallélisation au service de l'optimisation
La parallélisation au service de l'optimisation
ATOL Conseils et Développements
 
Presentation d'esquisse route juin 2023.pptx
Presentation d'esquisse route juin 2023.pptxPresentation d'esquisse route juin 2023.pptx
Presentation d'esquisse route juin 2023.pptx
imed53
 
Projet koucha
Projet kouchaProjet koucha
Projet koucha
Abdul Karim Jaber
 
Diapo zig bee_amin_jan11_final
Diapo zig bee_amin_jan11_finalDiapo zig bee_amin_jan11_final
Diapo zig bee_amin_jan11_final
Amin Ferjani
 
Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...
Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...
Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...
ACSG - Section Montréal
 
Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)
Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)
Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)
CLES-FACIL
 
Rapport_oral_final
Rapport_oral_finalRapport_oral_final
Rapport_oral_final
Jean Ibarz
 
Deversoir
DeversoirDeversoir
Deversoir
Abdelhadi Ammari
 
Projet d assainissement
Projet d assainissementProjet d assainissement
Projet d assainissement
Benkahla Mohamed
 

Similaire à Optimiser les opérations de déneigement grâce à la géomatique et à l’Internet des objets (20)

237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf
237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf
237743440-Expose-Routes-Tr-2011-2012-Emsi.pdf
 
PowerPoint Timeline Slide Template.pptx
PowerPoint Timeline Slide Template.pptxPowerPoint Timeline Slide Template.pptx
PowerPoint Timeline Slide Template.pptx
 
Caractéristiques géométriques des routes
Caractéristiques géométriques des routesCaractéristiques géométriques des routes
Caractéristiques géométriques des routes
 
Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015
Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015
Comment j'ai amélioré mon Kanban grâce à Bison futé - KanbanDay FR 2015
 
Conception geometrique route
Conception geometrique routeConception geometrique route
Conception geometrique route
 
Formation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdf
Formation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdfFormation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdf
Formation-Covadis-Projet-Par-Profil-Type.pdf
 
Muf141231
Muf141231Muf141231
Muf141231
 
Fr case history doha linea red line north - misura gap ed offset
Fr case history   doha linea red line north - misura gap ed offsetFr case history   doha linea red line north - misura gap ed offset
Fr case history doha linea red line north - misura gap ed offset
 
Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)
Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)
Lean Kanban France 2015 : Le Kanban explique par bison futé (V1.6)
 
151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf
151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf
151214_Note_communication_Périph_Nantes_PTVGroup.pdf
 
La SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilité
La SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilitéLa SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilité
La SDIM, un référentiel de gestion optimisée de la mobilité
 
La parallélisation au service de l'optimisation
La parallélisation au service de l'optimisationLa parallélisation au service de l'optimisation
La parallélisation au service de l'optimisation
 
Presentation d'esquisse route juin 2023.pptx
Presentation d'esquisse route juin 2023.pptxPresentation d'esquisse route juin 2023.pptx
Presentation d'esquisse route juin 2023.pptx
 
Projet koucha
Projet kouchaProjet koucha
Projet koucha
 
Diapo zig bee_amin_jan11_final
Diapo zig bee_amin_jan11_finalDiapo zig bee_amin_jan11_final
Diapo zig bee_amin_jan11_final
 
Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...
Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...
Utilisation des relevés 3D dans l’identification des problématiques de soulèv...
 
Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)
Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)
Rapport : CanSat Altaïr II à ARLISS 2010 (CLES-FACIL)
 
Rapport_oral_final
Rapport_oral_finalRapport_oral_final
Rapport_oral_final
 
Deversoir
DeversoirDeversoir
Deversoir
 
Projet d assainissement
Projet d assainissementProjet d assainissement
Projet d assainissement
 

Plus de ACSG - Section Montréal

Info-Sols 2.0
Info-Sols 2.0Info-Sols 2.0
Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...
Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...
Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...
ACSG - Section Montréal
 
Un TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’Alberta
Un TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’AlbertaUn TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’Alberta
Un TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’Alberta
ACSG - Section Montréal
 
Cartographie de l’occupation des terres du Québec
Cartographie de l’occupation des terres du QuébecCartographie de l’occupation des terres du Québec
Cartographie de l’occupation des terres du Québec
ACSG - Section Montréal
 
Les SIG au service de la sécurité des chemins de fer
Les SIG au service de la sécurité des chemins de ferLes SIG au service de la sécurité des chemins de fer
Les SIG au service de la sécurité des chemins de fer
ACSG - Section Montréal
 
Démystifier et optimiser la précision de la cartographie mobile
Démystifier et optimiser la précision de la cartographie mobileDémystifier et optimiser la précision de la cartographie mobile
Démystifier et optimiser la précision de la cartographie mobile
ACSG - Section Montréal
 
Créer des applis mobiles spatiales avec App Inventor
Créer des applis mobiles spatiales avec App InventorCréer des applis mobiles spatiales avec App Inventor
Créer des applis mobiles spatiales avec App Inventor
ACSG - Section Montréal
 
Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...
Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...
Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...
ACSG - Section Montréal
 
PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019
PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019
PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019
ACSG - Section Montréal
 
La géomatique, point de convergence de nombreuses solutions innovantes!
La géomatique,  point de convergence de nombreuses solutions innovantes!La géomatique,  point de convergence de nombreuses solutions innovantes!
La géomatique, point de convergence de nombreuses solutions innovantes!
ACSG - Section Montréal
 
Arpentage 3D de routes et autoroutes gérées par le ministère des Transports ...
Arpentage 3D de routes et autoroutes  gérées par le ministère des Transports ...Arpentage 3D de routes et autoroutes  gérées par le ministère des Transports ...
Arpentage 3D de routes et autoroutes gérées par le ministère des Transports ...
ACSG - Section Montréal
 
OneGeo Suite
OneGeo SuiteOneGeo Suite
La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour vos besoins de...
La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour  vos besoins de...La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour  vos besoins de...
La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour vos besoins de...
ACSG - Section Montréal
 
Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...
Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...
Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...
ACSG - Section Montréal
 
Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...
Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...
Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...
ACSG - Section Montréal
 
Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...
Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...
Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...
ACSG - Section Montréal
 
La géomatique au service de la lutte aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...
La géomatique au service de la lutte  aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...La géomatique au service de la lutte  aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...
La géomatique au service de la lutte aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...
ACSG - Section Montréal
 
Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...
Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...
Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...
ACSG - Section Montréal
 
Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...
Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...
Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...
ACSG - Section Montréal
 
XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...
XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...
XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...
ACSG - Section Montréal
 

Plus de ACSG - Section Montréal (20)

Info-Sols 2.0
Info-Sols 2.0Info-Sols 2.0
Info-Sols 2.0
 
Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...
Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...
Stratégie nationale de données d’élévation: État d'avancement, progrès et exp...
 
Un TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’Alberta
Un TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’AlbertaUn TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’Alberta
Un TITAN la plateforme géospatiale d’entreprise du Gouvernement de l’Alberta
 
Cartographie de l’occupation des terres du Québec
Cartographie de l’occupation des terres du QuébecCartographie de l’occupation des terres du Québec
Cartographie de l’occupation des terres du Québec
 
Les SIG au service de la sécurité des chemins de fer
Les SIG au service de la sécurité des chemins de ferLes SIG au service de la sécurité des chemins de fer
Les SIG au service de la sécurité des chemins de fer
 
Démystifier et optimiser la précision de la cartographie mobile
Démystifier et optimiser la précision de la cartographie mobileDémystifier et optimiser la précision de la cartographie mobile
Démystifier et optimiser la précision de la cartographie mobile
 
Créer des applis mobiles spatiales avec App Inventor
Créer des applis mobiles spatiales avec App InventorCréer des applis mobiles spatiales avec App Inventor
Créer des applis mobiles spatiales avec App Inventor
 
Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...
Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...
Accélérer le développement d'applications géospatiales à l'aide de solutions ...
 
PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019
PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019
PME MTL Centre-Est Recensement des Entreprises Bilan 2019
 
La géomatique, point de convergence de nombreuses solutions innovantes!
La géomatique,  point de convergence de nombreuses solutions innovantes!La géomatique,  point de convergence de nombreuses solutions innovantes!
La géomatique, point de convergence de nombreuses solutions innovantes!
 
Arpentage 3D de routes et autoroutes gérées par le ministère des Transports ...
Arpentage 3D de routes et autoroutes  gérées par le ministère des Transports ...Arpentage 3D de routes et autoroutes  gérées par le ministère des Transports ...
Arpentage 3D de routes et autoroutes gérées par le ministère des Transports ...
 
OneGeo Suite
OneGeo SuiteOneGeo Suite
OneGeo Suite
 
La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour vos besoins de...
La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour  vos besoins de...La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour  vos besoins de...
La Suite SIGim: Une suite d’applications Web géomatiques pour vos besoins de...
 
Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...
Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...
Comment faire gagner en maturité son SIG par la mise en place d’une bonne Gou...
 
Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...
Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...
Îlots de chaleur du Québec urbain (2013 et 2022) : cartographie, analyse de c...
 
Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...
Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...
Calcul de la vulnérabilité aux changements climatiques pour les vagues de cha...
 
La géomatique au service de la lutte aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...
La géomatique au service de la lutte  aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...La géomatique au service de la lutte  aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...
La géomatique au service de la lutte aux îlots de chaleur urbains et de l'ad...
 
Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...
Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...
Cartographie primaire des zones potentiellement exposées aux glissements de t...
 
Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...
Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...
Expérimentations de production et diffusion de cartes de bruit environnementa...
 
XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...
XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...
XEOS Imagerie : La nouvelle dimension de la géomatique avec des jumeaux numér...
 

Optimiser les opérations de déneigement grâce à la géomatique et à l’Internet des objets

  • 1. CHALET DE SKI ALPIN Optimiser les opérations de déneigement grâce à la géomatique et à l’Internet des objets Jimmy Perron, NSim Technologies Vincent Thomas, CIMMI jimmy.perron@nsimtech.com nsimtech.com vthomas@cimmi.ca cimmi.ca
  • 3. CHALET DE SKI ALPIN RASTERS.IO NSim développe et opère Rasters.io qui est une plateforme Web qui permet à un planificateur d’une flotte de véhicules de : • Tracer et de modifier des parcours; • Suivre les véhicules en temps réel sur la carte; • Consulter l’historique des opérations; • Analyser un tableau de bord; … mais aussi aux opérateurs de véhicules de suivre leur trajet pas à pas sur une tablette embarquée.
  • 4. CHALET DE SKI ALPIN CHALET DE SKI ALPINE NSim Technologie Compagnie fondée en 2004 et basée à Québec; Spécialisation: Télémétrie (IdO), cartographie et intelligence artificielle; Équipe d’une quinzaine de professionnels; Elle compte parmi ses clients plusieurs villes et municipalités dont Lévis, Saguenay, Laval, Longueuil, Alma, Thetford Mines et plus. 4 INTERNET DES OBJETS SOLUTION CARTOGRAPHIQUE INTELLIGENCE ARTIFICIELLE
  • 5. CHALET DE SKI ALPIN CHALET DE SKI ALPINE LE CIMMI • Le CIMMI est un centre de recherche affilié au Cégep de Sainte-Foy; • Sa mission: soutenir les entreprises et les institutions publiques canadiennes dans leurs démarches d’innovation en proposant des solutions novatrices dans les domaines des technologies numériques; • Champ de compétences: informatique, 3D, intelligence artificielle et géomatique. 5 23Chercheurs 350Projets 160Clients
  • 6. CHALET DE SKI ALPIN Problématiques
  • 7. CHALET DE SKI ALPIN PROBLÈME 1 Il n’est pas facile pour un planificateur de créer un trajet optimal pour parcourir toutes les rues d’un secteur tout en respectant certaines contraintes:
  • 8. CHALET DE SKI ALPIN PROBLÈME 2 Les planificateurs veulent s’assurer de la qualité du déneigement en trouvant les réponses à ces questions: • Quels secteurs de la ville n’ont pas été couverts adéquatement? • Quelle quantité de sel et de sable a été épandue et où? • Quels trajets n’ont pas bien été respectés? • Quels trajets ont pris beaucoup plus de temps que prévu? • Est-ce que les operations ont été réalisées conformément au trajet planifié (grattage, épandage, soufflage, etc.)?
  • 9. CHALET DE SKI ALPIN Création automatique de trajets Solution au premier problème
  • 10. CHALET DE SKI ALPIN LES DONNÉES EN ENTRÉES • Un polygone représentant la zone de génération du trajet
  • 11. CHALET DE SKI ALPIN LES DONNÉES EN ENTRÉES • Un polygone représentant la zone de génération du trajet • Une distance en mètres pour une zone tampon
  • 12. CHALET DE SKI ALPIN LES DONNÉES EN ENTRÉES • Un polygone représentant la zone de génération du trajet • Une distance en mètres pour une zone tampon • Les coordonnées de départ et de fin D A
  • 13. CHALET DE SKI ALPIN D A LES DONNÉES EN ENTRÉES • Un polygone représentant la zone de génération du trajet • Une distance en mètres pour une zone tampon • Les coordonnées de départ et de fin • Les interdictions
  • 14. CHALET DE SKI ALPIN LES DONNÉES EN ENTRÉES • Un polygone représentant la zone de génération du trajet • Une distance en mètres pour une zone tampon • Les coordonnées de départ et de fin • Les interdictions • Les pénalités B C D F A E A  C  B +500 m A
  • 15. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Le problème du commis voyageur • Trouver le chemin le plus court pour parcourir tous les noeuds d’un graphe en passant par les arêtes. getcircuit.com
  • 16. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Construction du graphe Un premier graphe est construit où les nœuds sont les intersections et les arêtes sont les rues. Le poids associé à chaque arête est la distance en mètre. 131 m
  • 17. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Il y a deux problèmes principaux avec cette structure de graphe: Problème 1 : Complétude des trajets
  • 18. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Il y a deux problèmes principaux avec cette structure de graphe: Problème 1 : Complétude des trajets Problème 2 : Application des pénalités 18 B C D F A E 50 m A  C  B +500 m 50 m 50 m 50 m 50 m 50 m A B C D E F A 0 100 50 100 150 100 B 100 0 50 100 150 100 C 50 50 0 50 100 50 D 100 100 50 0 50 100 E 150 150 100 50 0 50 F 100 100 50 100 50 0 Matrice des poids
  • 19. CHALET DE SKI ALPIN A B C D E F A 0 100 50 100 150 100 B 100 0 50 100 150 100 C 50 50 0 50 100 50 D 100 100 50 0 50 100 E 150 150 100 50 0 50 F 100 100 50 100 50 0 L’ALGORITHME PAS À PAS Solution : construire le graphe de lignes et sa matrice de poids 1. L’algorithme du commis voyageur va parcourir tous les nœuds, ce qui assure de couvrir toutes les rues; 2. Les pénalités de virage sont appliquées sur les arêtes; 19 B C D F A E 2 3 6 5 1 4 1  2 25 m + 25 m + 500 m = 550 m 1 2 3 4 5 6 1 0 550 50 50 200 150 2 50 0 550 50 600 600 3 50 50 0 150 100 50 4 550 50 50 0 150 100 5 600 100 100 50 0 150 6 600 600 150 100 50 0 Matrice des poids
  • 20. CHALET DE SKI ALPIN 20
  • 21. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Intégration des nœuds de transit 21 B C D F A E 2 3 6 5 1 4 1 2 3 4 5 6 1 0 550 50 50 200 150 2 50 0 550 50 600 600 3 50 50 0 150 100 50 4 550 50 50 0 150 100 5 600 100 100 50 0 150 6 600 600 150 100 50 0 G 7 8 1 2 3 4 5 6 1 0 150 50 50 200 150 2 50 0 550 50 600 600 3 50 50 0 150 100 50 4 550 50 50 0 150 100 5 600 100 100 50 0 150 6 600 600 150 100 50 0 Matrice des poids
  • 22. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Résolution du problème du commis voyageur La matrice des poids est fournie à OR-Tools de Google Le résultat est la suite des nœuds obligatoires en ordre du trajet: 1  3  6  5  4  2 On vérifie ensuite ce résultat pour chaque paire de nœuds afin d’insérer les nœuds optionnels au besoin. On transfère le résultat sur le graphe original : A  C  F  E  D  C  B 22 B C D F A E 2 3 6 5 1 4 G 7 8 1 2 3 4 5 6 1 0 150 50 50 200 150 2 50 0 550 50 600 600 3 50 50 0 150 100 50 4 550 50 50 0 150 100 5 600 100 100 50 0 150 6 600 600 150 100 50 0 Matrice des poids
  • 23. CHALET DE SKI ALPIN L’ALGORITHME PAS À PAS Intégration dans Rasters.io • Intégration automatiquement du trajet dans Rasters.io; • Génération automatique des directions pas à pas; • Décalement des lignes avec une opération de zone tampon.
  • 24. CHALET DE SKI ALPIN Choix de la stratégie de résolution avec OR-Tools Stratégie Virages à gauche Virages en U Distance en trop (m) Temps de calcul (s) Unset 16 7 2 938 0.73 Global Cheapest Arc 19 7 3 462 0.43 Local Cheapest Arc 22 9 6 317 0.45 Path Cheapest Arc 16 7 2 938 0.30 Path Most Constrained Arc 16 7 2 938 0.30 Evaluator Strategy n.d. n.d. n.d. n.d. All Unperformed n.d. n.d. n.d. n.d. Best Insertion n.d. n.d. n.d. n.d. Parallel Cheapest Insertion 18 7 3 696 0.28 Local Cheapest Insertion 19 7 2 626 0.17 Savings 22 8 6 482 0.46 Sweep n.d. n.d. n.d. n.d. First Unbound Min Value 25 7 7 860 0.62 Christofides n.d. n.d. n.d. n.d. Sequential Cheapest Insertion 18 7 2 696 0.31 Automatic 16 7 2 938 0.32 Local Cheapest Cost Insertion 19 7 2 626 0.20
  • 25. CHALET DE SKI ALPIN Caractéristiques Saint-Vallier Saint-Rédempteur Vieux-Québec/Saint-Sacrement Virages à gauche 19 21 408 Virages en U 7 7 155 Temps de calcul (secondes) 0,6 8 1 441 Distance à parcourir (mètres) 7 832 31 656 311 391 Distance du trajet (mètres) 10 458 38 583 525 304 Taille de la matrice de poids 171² 1 282² 8 036² Métriques
  • 26. CHALET DE SKI ALPIN LES LIBRAIRIES UTILISÉES • QuickGraph : Librairie de structures de données et d’algorithmes pour les graphes; • ORTools de Google : Librairie gratuite pour l'optimisation combinatoire; • NetTopologySuite : Librairie de topologie en .NET; • Le tout est en .NET Core C#. NetTopologySuite
  • 27. CHALET DE SKI ALPIN Analyse des operations passées Solution au second problème
  • 28. CHALET DE SKI ALPIN GÉNÉRATION AUTOMATIQUE DE RAPPORTS • Les utilisateurs peuvent maintenant planifier la génération de rapports; • Les données brutes provenant des véhicules sont agrégées par secteur; • Le planificateur peut alors évaluer la performance des opérations d’une manière globale. • Distance totale parcourue • Vitesse moyenne • Vitesse moyenne par véhicules • Pourcentage de couverture des rues Statistiques globales • Couverture par type de rues (primaire, secondaire, etc.) • Quantité de matériel épandu • Distance par fonction (épandage, grattage, etc.) • Distance et vitesse moyenne par véhicule Statistiques par secteur
  • 29. CHALET DE SKI ALPIN ANALYSE DES PASSAGES SUR LES RUES Il est possible dans Raster.io de visualiser les traces GPS des véhicules pour quelques heures dans le passé; Nouvelle fonctionnalité! On observe les passage au niveau des rues; Symbologie selon: • Nombre de passages • Fonctions (épandage, etc.) • Véhicules et opérateurs • Moment du dernier passage
  • 30. CHALET DE SKI ALPIN INDICATEURS DE PERFORMANCE D’UNE OPÉRATION • Pointage d’une opération calculée selon la complétude et durée; • Points d’attente; • Segments hors-trajets. Trajet planifié Opération Légende 65 %
  • 31. CHALET DE SKI ALPIN Pour terminer
  • 32. CHALET DE SKI ALPIN BÉNÉFICES Voici les bénéfices escomptés avec ces nouvelles fonctionnalités: Coût des opérations de déneigement Temps de création de nouveaux parcours Qualité du travail accompli
  • 33. CHALET DE SKI ALPIN À VENIR La priorité est maintenant sur la mise en production et le raffinement des fonctionnalités développées. Un prochain projet de recherche sera élaboré pour l’année 2024.
  • 34. CHALET DE SKI ALPIN Merci et bon hiver ! Jimmy Perron, jimmy.perron@nsimtech.com Vincent Thomas, vthomas@cimmi.ca Merci à Alicia Lamontagne du CIMMI et à l’équipe de Nsim!

Notes de l'éditeur

  1. On vous transporte en hiver!!!
  2. Plongez-vous dans la tête d’un déneigeur sans expérience, la nuit dans une tempête de neige, après plusieurs heures de travail à tenter de couvrir un secteur dessiné à la main sur une carte papier. Il n’est pas étonnant que certaines erreurs et omissions surviennent.
  3. C’est pourquoi des dizaines de villes au Québec et ailleurs au Canada utilisent la plateforme Rasters.io développée par Nsim.
  4. Compagnie fondée en 2004 et basée à Québec Spécialisation: Télémétrie (IdO), cartographie et intelligence artificielle Équipe d’une quinzaine de professionnels Elle compte parmi ses clients plusieurs villes et municiapilités dont Lévis, Saguenay, Laval, Longueuil, Alma, Thetford Mines, +++
  5. Pour creuser des fonctionnalités complexes qui seront intégrés dans la plateforme Rasters.io, Nsim a fait appel au CIMMI
  6. Copyright © Showeet.com – modèles PowerPoint gratuits
  7. L’algorithme va tenter de parcourir toutes les rues à l’intérieur de ce polygone dans les deux sens (à l’exception des sens uniques). Le jeu de données de rues provient d’OpenStreetMap.
  8. Une zone tampon sera créée autour du polygone défini par l’utilisateur. Les rues comprises dans cette zone seront considérées optionnelles par l’algorithme. L’algorithme pourrait emprunter l’une de ces rues optionnelles si cela peut lui éviter de faire un virage en U, par exemple.
  9. Le trajet partira de la rue la plus près du point de départ donné et finira au point d’arrivée;
  10. Des interdictions de virage peuvent être spécifiées (virages en U, à droite, à gauche ou même tout droit).
  11. Les pénalités sont spécifiées en mètres pour les virages à gauche et en U. Exemple Pour une pénalité donnée de 500 mètres pour les virages à gauche, l’algorithme tentera de faire un détour d’au plus 500 mètres plutôt que de tourner à gauche.
  12. Exemple Dans cet exemple, la zone obligatoire est verte et la zone de transit est mauve. Les éléments en mauve sont optionnels. L’arête indiquée a un poids de 131.
  13. Parcourir tous les nœuds d’un graphe est le problème du commis voyageur. Avec ce graphe, il est possible de parcourir tous les nœuds sans passer par toutes les arêtes. Des rues ne seront donc pas déneigées!
  14. La résolution du problème du commis voyageur se fait à partir d’une matrice de poids. Le poids c’est la distance minimum à parcourir entre deux nœuds. Cette distance minimum est calculée avec Dijkstra. Cet algorithme repose sur l’hypothèse que le coût d’accès à un nœud est indépendant du contexte.
  15. La solution est d’inverser les nœuds et les arêtes. Les arêtes représentent les virages et les nœuds sont au milieu des segments de rue.
  16. Les nœuds de transits sont intégrés dans le calcul des poids, mais ne font pas partie de la matrice des poids qui sera fournie pour la résolution du problème du commis voyageur par OR-Tools. On voit que 7 et 8 ne font pas partie de la matrice
  17. Dire que les nouveaux parcours sont éditables
  18. Créez une solution de manière itérative en insérant chaque nœud à sa position la moins chère. Le coût de l'insertion est basé sur la fonction de coût de l'arc. Diffère de PARALLEL_CHEAPEST_INSERTION par le nœud sélectionné pour l'insertion. Ici, les nœuds sont pris en compte dans l'ordre de leur création. est plus rapide que PARALLEL_CHEAPEST_INSERTION.
  19. Copyright © Showeet.com – modèles PowerPoint gratuits
  20. Par exemple un rapport lundi matin qui résumera les opérations de la fin de semaine; Les secteurs proviennent provenant d’un shapefile téléversé par le planificateur
  21. Ces traces se superposent et il est difficile d’en tirer des informations. Une nouvelle fonctionnalité développée amène la notion de passage. Un passage est un véhicule qui parcourt une rue dans un sens donné (nord ou sud) et ce dans un espace de temps restreint.
  22. Chaque opération est notée sur le pourcentage de completion du parcours à suivre et sur le temps pour le parcourir. Exemple: 80 % du trajet complété et l’opérateur a pris deux fois plus de temps que prévu. Le pointage sera de 80% / 2 + 50% / 2 = 65 %
  23. Copyright © Showeet.com – modèles PowerPoint gratuits
  24. en automatisant cette fonctionnalité; Les parcours optimisés vont entraîner une diminution des coûts ainsi que le suivi des matériel épandu sur la chaussée. en offrant des outils d’analyses (temps des opérations, quantité d’épandage)
  25. Raffinement: diminution du temps de calcul, développement et tests des interfaces