its japon

Ambassade de France au JaponSERVICE POUR LA SCIENCE ET LA TECHNOLOGIE

Les Systèmes de Transport Intelligents au Japon

RAPPORT D’ÉTUDE DEFlorian LANSON

Chargé de mission pour les Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication

SOUS LA RESPONSABILITÉ DEPierre DAUCHEZ

Attaché pour la Science et la Technologie

Novembre 2010

Ambassade de France au JaponService pour la Science et la Technologie

4-11-44, Minami Azabu, Minato-kuTokyo 106-8514, JAPONwww.ambafrance-jp.org

Contact : [email protected],[email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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.

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.

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 »

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.

Table des matières Préface.......................................................................................................................................... Remerciements............................................................................................................................ Table des matières.......................................................................................................................I) Historique...............................................................................................................................1

I.1) Introduction....................................................................................................................1I.2) Les STI, des débuts à nos jours........................................................................................5

I.2.a) Premières études (années 60 – années 70) ...........................................................5I.2.b) Premières applications (années 80 – milieu des années 90)..................................6I.2.c) Les grand projets (milieu des années 90 – aujourd'hui)..........................................7I.2.d) Motivations...........................................................................................................13

I.2.d.i) Évolution des accidents..................................................................................13I.2.d.ii) Évolution de la population............................................................................16I.2.d.iii) Problème économique des bouchons..........................................................18I.2.d.iv) Réduction de l'émission de CO2 ...................................................................19

I.3) Organisation et stratégie de la promotion des STI........................................................20I.3.a) Structure organisationnelle...................................................................................21I.3.b) Promotion des STI.................................................................................................21

I.3.b.i) Plan national : Innovation 25........................................................................22I.3.b.ii) Programmes et collaborations nationales....................................................23I.3.b.iii) Promotion des STI à travers des projets (communes, villages et régions)...24I.3.b.iv) Standardisations et collaborations internationales.....................................24

II) Technologies et usages.......................................................................................................26II.1) Les éléments de base...................................................................................................26

II.1.a) La voiture..............................................................................................................26II.1.a.i) Le système de navigation..............................................................................27II.1.a.ii) Le GPS...........................................................................................................29II.1.a.iii) Les capteurs.................................................................................................29II.1.a.iv) Unité STI embarquée ou ITS-OBU (ITS on board units)...............................31

II.1.b) Les communications.............................................................................................34II.1.b.i) Détecteurs.....................................................................................................35II.1.b.ii) DSRC et balises infrarouges..........................................................................36II.1.b.iii) Antenne FM et balises radio........................................................................38II.1.b.iv) Internet........................................................................................................39II.1.b.v) Téléphones....................................................................................................40

II.1.c) Le système d'information.....................................................................................41II.2) Les services STI.............................................................................................................42

II.2.a) VICS.......................................................................................................................42II.2.b) ETC........................................................................................................................47II.2.c) AHS........................................................................................................................53II.2.d) ASV.......................................................................................................................56II.2.e) Système de management de trafic (UTMS)..........................................................63II.2.f) Système de localisation de bus.............................................................................66

II.2.g) Systèmes télématiques et voitures-sondes..........................................................67II.2.h) Town-car life nav..................................................................................................69II.2.i) Smartway...............................................................................................................71

III) Mesures liées à l'environnement.......................................................................................75III.1) Protections contre les désastres naturels et le mauvais temps..................................75III.2) Réduction des émissions de CO2 ................................................................................76

III.2.a) Encourager la fréquentation des voies rapides via l'ETC.....................................77III.2.b) Gestion des camions...........................................................................................80III.2.c) Energy ITS............................................................................................................81III.2.d) Système d'« ECO-conduite »...............................................................................82

IV) Centres de recherche et perspectives...............................................................................84IV.1) Centres de recherche universitaires............................................................................84

IV.1.a) ITS center.............................................................................................................84IV.1.b) Co-mobilité .........................................................................................................87

IV.2) Perspectives.................................................................................................................89IV.2.a) Plan de ré-allocation des ondes et impacts sur les STI........................................89IV.2.b) Le futur des communications STI : CALM............................................................91

Conclusion................................................................................................................................94 Carte.........................................................................................................................................96 Bibliographie............................................................................................................................97 Table des illustrations et des tableaux...................................................................................105

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

JaponUSEuropeAutre

%0

20

40

60

80

2003 200920062004 2005 2007 2008

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.


Illustration 2 : Panneau indicateur (gauche) et voie rapide (droite)


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


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


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


1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 20080

10

20

30

40

50

60

Part

du tr

ansp

ort (

en p

ourc

enta

ge)

Type de transport (forme du trait)

FretPersonnes

Moyen de transport/fret (couleur du trait)

Train Véhicule

Bateau Avion

Illustration 4 : Évolution des transports au Japon


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 20055 « Comprehensive Automobile trafic Control System »6 « Electronic Route Guidance System »7 « Autofahrer Leit und Information System »


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 »



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 »



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 »


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

RACSVICS

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

RACSVICS

AMTICS

ARTS

SSVS

ASV

UTMS

ITS

'70 '75 '80 '90'85 '91 '92 '95'93 '94 '96


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'euros30 environ 65,4 millions d'euros


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...

Utilisateursdes STI


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 :


Illustration 7 : Planning des STI 1/2

DéploiementRecherche et

Développement

Disponible

20001995 2005 2010 2015

1

2Systèmes de

paiement électronique

Systèmes de navigation

avancéEn déploiement

DisponibleEn 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


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


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 conduite3

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

DéploiementRecherche et

Développement DisponibleEn déploiement


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 TICCette 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 2007En 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 »



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


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


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.


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

Nom

bre

d’ac

cide

nts

et d

e bl

essé

es (e

n m

illie

rs) ;

cou

rbes

ble

ue e

t rou

ge

Nom

bre

de m

orts

(en

mill

iers

) ; c

ourb

es v

erte

et v

iole

tte


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.


2000 20XX0%

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-véhiculesRéd

uctio

n de

s ac

cide

nts

Illustration 12 : Planning de la diminution des morts

Illustration 11 : Accidents de la route classés par causes (2000)

Temps deréaction trop

lent47%

Erreurs de jugement

16%

Erreurs de manœuvre

12%

Autres (vitesse et

alcool)25%

75%


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.


Illustration 13 : Pyramide des âges

age

homme hommefemme femme

2008 2033 (prévisions)

16 ~ 65ans

66 ~ans

0 ~ 15ans

10 000 personnes 10 000 personnes


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.


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)


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


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 03 040

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

Nom

bre

de m

orts

Moins de 15 ans16 ans ～ 24ans25 ans ～ 29 ans30 ans ～ 39 ans40 ans ～ 49 ans50 ans ～ 59 ans60 ans ～ 64 ansPlus de 65 ans

Année


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


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%

Industries35,3% Automobile

90%

Autres10%

Économie totale de CO21,293 millions

de tonne de CO2


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.


Illustration 17 : Vitesse moyenne des voitures

20 40 8060

100

200

300

400

500

(g-CO2/km)

(km/h)

Émission de CO

2

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%Ém

issi

on d

e di

oxyd

e de

car

bone

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 »


Illustration 19 : Organisation des STI au Japon

Comité de coordination composé de 4 corps

administratifs

Comité de standardisation des STI

ITS JapanAssociation 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


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)


National

Local

Gouvernementjaponais

Collectivité locale, Secteurs

privé/public

Secteurs privé/public

PlanNational

...Colla-boration

Colla-boration

Projet local Projet local ... Projet local

Europe,Amérique

Illustration 20 : Politiques de promotion des STI au Japon


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 »



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 Japon47 « International Telecommunication Union » qui définit les normes internationales



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


http://www.hido.or.jp/itsos/2007/08/its_toolkit.html

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 »


CommunicationVéhicule Système d'information

Illustration 21 : Les éléments dans les STI

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.


Illustration 23 : Gyrocator de Honda et Alpine

ITS-OBU

Système de navigation

GPS

Antenne

Capteur

CapteurCapteur

Écran

Illustration 22 : Éléments STI dans la voiture


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.


Illustration 24 : Systèmes de navigation


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



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.


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)


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,


Illustration 26 : L'intégration des capteurs dans la voiture

Système de Navigation

Tableau de bord

Radar à ondes millimétriques

Caméra externe

Antenne GPS

Radar lasergrand angle

Caméra infrarouge

Détecteur de passagers

Caméra interne

Caméra de détection d'intersection

ITS-OBU


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.



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.


Illustration 27 : Standardisation de l'ITS-OBU

VICSVICS OBU spécifique pour VICS

OBU spécifique pour ETCETCETC

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



Nouvelles applicationsNouvelles applications


Services OBU

Les nouveaux services STI

peuvent être lancés en

utilisant les fonctions

communes.


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.


1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 20060

5000

10000

15000

20000

25000

30000

nom

bre

de s

ystè

mes

de

navi

gatio

n ve

ndus

(en

mill

iers

)

Illustration 28 : Évolution des ventes de systèmes de navigation


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


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

DiffusionCommunication bilatérale

FM

Balise radio

Radarsà ondes millimé-triques

Téléphonie mobile

DSRC

Communication Véhicule-véhicule

Internet


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 »


Illustration 30 : Caméra (gauche) et « radars » sonore (droite)Crédit photo : Florian LANSON


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 GHz57 Bande de fréquence se situant entre 405 THz et 480 THz


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 surla route ITS-OBUT : Transmetteur

R : Récepteur 3,5 m 3,5 m

Balise

Zone de communication

Zone de détection

Balise de réception

Balise infrarougeDSRC


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


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)


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.


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 réceptionZone de réception


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


Illustration 35 : Principe de la connexion Internet

Véhicule Route Centres Autres entités

ITS - OBU

Bibliothèque de fonction de bases


Antenne DSRC

Serveur de contenu

Serveur proxy

Serveur d'information

type PUSH

Internet

Équipement radio DSRC

Borne DSRC


http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/058/58396.htm


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.


Illustration 36 : EZ Navi WalkCrédit photo : Grilled Ahi


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.


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

Ambassade France au Japon [II.2) Les services STI]

Les données reçues par la préfecture de police et les compagnies de gestion routière sont transmises au Centre d'Information du Trafic Routier Japonais. Celui-ci les envoie à son tour au centre VICS qui est chargé de les gérer. Elles sont alors traitées et combinées puis diffusées aux systèmes de navigation via trois moyens de communication : les ondes radio, les ondes infrarouges et la radio FM.

Les renseignements reçus par les conducteurs dépendent du moyen de communication utilisé et sont présentés sous trois formes : textuelle (messages de 30 caractères), cartographique simple et cartographique complexe. Les données transmises via la radio FM, qui correspondent à des informations régionales, restent globales car leur taille ne permet pas de connaître les détails de chaque carrefour. Les communications à courte distance (balises radio et infrarouge) permettent par contre de fournir des indications plus précises mais sur une zone plus restreinte (jusqu'à 30 km en amont).


Centre d'Information du

Trafic Routier Japonais

CentreVICS

Ondes radio

Radio FM

Ondes Infrarouges

Centre de la préfecture de

police

Compagnies gérant la route

Illustration 38 : Schéma de principe de VICS

Illustration 39 : Centre de contrôle de VICSCrédit photo : Florian LANSON


Les informations trouvées sur les cartes sont de tout type : travaux, lieux et disponibilités des places de parking, degrés d'embouteillage... De plus, en cliquant sur les icônes, les utilisateurs peuvent obtenir des détails supplémentaires tels que les périodes de travaux ou les horaires d'ouverture des parcs de stationnements et leur taux de remplissage.

L'ensemble des indications fournies par VICS facilitent la conduite grâce aux renseignements contextuels qui permettent de réduire le temps de trajet et d'éviter les embouteillages en calculant de manière dynamique le trajet. Des sondages effectués régulièrement de 1998 à 2003 via e-mail par le centre VICS révèlent que le système a été très rapidement bien accueilli par les utilisateurs.


Illustration 40 : Exemple de renseignements VICSMessage textuel (gauche), carte simple (milieu), carte complexe (droite)

Illustration 41 : Exemple d'icônes VICS

Information sur les problèmes de trafic

Information sur les restrictions de trafic

PPP

PPP

Information sur les embouteillages

Libre (< 70%)

Rempli (70 - 90%)

Fermé

Inconnu

Plein (> 90%)

Information sur les parcs de stationnements


Tout comme ETC, le service VICS a très vite eu du succès auprès des Japonais et les ventes d'équipements VICS ont rapidement augmenté depuis 1996, année de lancement, et ont passé la barre des 20 millions d'utilisateurs en 2007.


Illustration 42 : Sondage de satisfaction (VICS)

02/1998

02/1999

03/2000

03/2001

03/2002

08/2003

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Ne sait pasMoins bien que latélévision et la radioAutantMieux que la télé -vision et la radio

UtileEssentiel

Comment trouvez vous VICS par rapport à la télévision et la radio ?

Illustration 43 : Sondage VICS (2005)

Améliore laConsommation

d'essence

Peut garder un œil sur la route

Peut réduire le temps de trajet

Conduire facilement

Peut éviter les embouteillages

Peut choisir le trajet

Peut chercher le trajet

Peut mieuxcomprendre

la situation

Détendu mentalement

D'accordPlutôt d'accordNi l'un ni l'autreN'est pas très d'accordN'est pas d'accordNe sait pas

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%


Le Centre VICS qui gère le service est une organisation à but non lucratif indépendante du gouvernement. Il prend ses propres décisions sans avoir à se réunir avec les autorités compétentes. Son financement vient principalement de la vente des systèmes de navigation, ainsi que des entreprises qui, en s'abonnant, peuvent utiliser certaines informations de VICS pour fournir des services similaires à leurs utilisateurs.


Centre d'Information du

Trafic Routier Japonais

CentreVICS

Internet

Fournisseurs de services

ITS-OBU compatibles avec

le service VICS

Réseau de communication

de données

Écrans diversTéléphones portables OrdinateursSystèmes

télématiques

Équipements compatibles


Illustration 45 : Services fournis via VICS

Illustration 44 : Évolution des ventes d'unités VICS 9 6 9 7 9 8 9 9 2 0 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7

02 0 0 04 0 0 06 0 0 08 0 0 0

1 0 0 0 01 2 0 0 01 4 0 0 01 6 0 0 01 8 0 0 02 0 0 0 02 2 0 0 0

Ventes annuellesVentes cumulées


C'est ainsi que les principaux constructeurs automobiles possèdent leur propre système : Toyota avec le "G-Book", Honda avec "Inter-navi" et Nissan avec "Carwings". Chacun de ces dispositifs fournis au conducteur un ensemble de services. Parmi ces derniers, le plus remarquable est sûrement la fonctionnalité qui permet de choisir le chemin le plus rapide en prenant en compte l'état de la circulation. Le parcours est défini par un algorithme qui calcule pour chaque itinéraire possible les temps de trajets en fonctions des bouchons et détermine le chemin le plus rapide. Le chauffeur reste libre de suivre l'itinéraire de son choix.

II.2.b) ETC

Le second service STI à avoir été développé dans les années 90 est le télépéage, appelé au Japon ETC pour Electronics Toll Control. Mis en place en 2001, il s'agit, tout comme en France, d'un moyen de payement automatique sur autoroute qui évite aux conducteurs de s'arrêter. Une borne placée au niveau du poste de péage à l'entrée et la sortie de l'autoroute communique avec l'ITS-OBU de l'utilisateur afin d'effectuer la transaction sans que l'utilisateur intervienne. En mémorisant les renseignements nécessaires dans un système d'information lors de l'entrée sur le tronçon payant (lieu, date, type de véhicule...), il est alors possible de déterminer le prix exact que l'automobiliste doit payer lors de sa sortie.

Le principal objectif de l'ETC lors de sa mise en place était de réduire les embouteillages près des stations de péage en éliminant les échanges de monnaie. Le système a été conçu afin de supporter une utilisation nationale pour le rendre accessible à l'ensemble des conducteurs japonais. De plus il devait pouvoir être compatible avec tous les systèmes de payement automatiques appartenant aux différentes organisations administratives. Composé d'une carte à puce ETC pour assurer la sécurité des données personnelles et d'un ITS-OBU qui


Illustration 46 : Principe du portique ETC

AntenneCaméra

Détecteur optiquePortique automatique

Écran d'information

Entrée / Sortie

Contrôleur de voieCapteur de véhicule (2)

Capteur de véhicule (1)

Interphone


permet de lire cette dernière, le système utilise une communication bilatérale active basée sur le standard international DSRC 5,8 GHz qui permet l'échange d'une grande quantité d'informations. La technologie développée au Japon utilise les mêmes principes que le dispositif qui a été mis en place en France.

Les résultats d'une étude du MLIT, présenté dans l'illustration ci-dessous, indiquait qu'en 2004, encore 31% des embouteillages sur les autoroutes étaient provoqués par les péages. Le déploiement du télépéage en mars 2001 pour les automobiles et en novembre 2006 pour les motos a permis en moins de 6 ans de diminuer les embouteillages. Des statistiques établies sur 18 barrières de péages des voies principales de l'autoroute métropolitaine japonaise montrent ainsi qu'en l'espace de 5 ans, les embouteillages sont passés de 56,2 h.km par jour à 2,8 h.km par jour soit une diminution de 95% grâce à l'installation d'équipement ETC sur 73% des voitures.

Le service ETC permet de diminuer le temps d'attente au niveau des barrières de péages sur les autoroutes et réduit ainsi les embouteillages. Par ailleurs, il aide également à simplifier la gestion administrative des coûts en automatisant le payement. En plus du télépéage, le


Illustration 47 : Carte ETC (gauche), unité ETC (milieu) et portique ETC (droite)

Illustration 48 : Cause des embouteillages (2004)

7%

22%

40%

31%

Pentes et tunnels

Péages

Autres

Voies d'insertion

Illustration 49 : Relation embouteillage-ETCmars/03 mars/04 mars/05 mars/06 mars/07

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

40

50

60

70

80

56,2

21,212,1

3,9 2,8

6,1

19,8

38,1

65,3

73Embouteillage (km.h/jour)Voitures équipées d'ETC (%)


principe peut-être adapté à d'autres applications. Ainsi, en juin 2005, la Fédération des Organisations Économiques Japonaises a demandé au gouvernement de changer les restrictions du système afin de pouvoir l'adapter à d’autres usages. Par conséquent, le comité d'étude sur l'utilisation des technologies liées à l'ETC, constitué de professeurs d'universités, a examiné la possibilité d'employer le télépéage pour le paiement des parcs de stationnement. Pour cela, des essais ont été effectués à Tokyo60, Osaka60 et Nagoya60 pendant l'année fiscale 200561 et à Sapporo60 durant l'année fiscale 200662. Lors de ces tests, les véhicules pré-enregistrés pouvaient passer les barrières sans que le conducteur ait besoin de présenter de l'argent ou un ticket. Les résultats des expériences ont montré une nette diminution du temps de passage à la sortie des parkings. De plus le système a été très bien accueilli par les utilisateurs qui ont presque unanimement souhaité la mise en place du service.

Les conclusions positives de ces essais ont permis d'autoriser en avril 2006 les entreprises privées à développer leurs propres services produisant par la même occasion de nouvelles opportunités commerciales.

En plus de cette fonctionnalité pour les parcs de stationnements, des tests ont été réalisés entre novembre 2006 et janvier 2007 afin d'étendre le service à l'embarquement et au débarquement des véhicules dans les ferries. En effet, le Japon étant constitué de nombreuses petites îles, ce moyen de transport est très prisé dans certaines régions. L'ETC permet dans ce cas là, de diminuer le temps d'attente en faisant passer les véhicules en 15 secondes plutôt que 15 minutes habituellement.

60 Voir Illustration 95 : Carte du Japon61 avril 2005 – mars 200662 avril 2006 – mars 2007


Illustration 50 : Réduction du temps de passage au péage

ETC

Ticket prépayé

0 10 20 30 40 50 60

Temps nécessaire pour passer une section de 10 m

Secondes

Ticket + ticket de réduction + monnaie

58

20

7 Temps nécessaire divisé par 8

Illustration 51 : Sondage sur l'ETC (2006)

95,25%

4%

0,75%

Veux

Pas de réponsesNe veux pas

Souhaitez vous utiliser ce service ETC (pour les parking) dans l'avenir ?


Afin de mettre en place l'ensemble de ces services, une standardisation de la gestion des informations privées des utilisateurs à été établie par l'Organisation pour l'Amélioration du Trafic ou ORSE63. Créée en septembre 199964 afin de rendre le système ETC simple d'utilisation et efficace, cette organisation a été chargée de mettre en place des règles communes pour la protection des données contre la contrefaçon, la falsification, le vol ou les erreurs. Par conséquent, l'ORSE a établi en mars 2005 « les politiques de protections des informations privées »65 qui définissent les mesures à respecter pour la collecte d'informations à destination des services de payement ETC.

Pour l'utilisateur, le dispositif est séparé en deux parties distinctes : la carte ETC qui contient ses données (type d'abonnement, identifiant...) et la partie matérielle qui permet la communication avec la balise ETC. Celui-ci doit se munir des deux éléments pour pouvoir profiter du télépéage.

Le propriétaire du véhicule doit acheter un des multiples modèles de terminaux disponibles chez les constructeurs. Ceux-ci sont soit directement intégrés en option par le constructeur lors de l'achat de la voiture, soit peuvent être achetés via des équipementiers automobiles. Ensuite, il a besoin de l'initialiser en envoyant un dossier à l'ORSE. L'inscription peut se faire soit sur internet, soit auprès d'un centre ETC. Une fois le dossier accepté, l'organisation transmet au client la procédure d'initialisation de l'appareil qui est alors associé de manière unique au véhicule. Cette méthode permet de différencier les prix en fonction du type de véhicules (motos/poids lourds/voitures). Ainsi dans ce système, chaque utilisateur possède

63 « Organization for Road System Enhancement »64 L'organisation ORSE a été créée avant le déploiement du service ETC.65 « Guideline for protection of private information in the automatic toll collection system »


Illustration 52 : Inscription et utilisation du service ETC

UtilisationInitialisation et pré-enregistrement

Prestataire B(compte ETC)ORSE

Inscriptiondu dispositif avecles informations de la voiture

Procédure d'initialisationdu dispositif

Information sur les prix en fonction du type de véhicule

Client Client

Débit du compte

Prestataire A(matériel)

Prestataire B(compte ETC)

Achat d'unecarte ETC et

création d'un compte

Achat d'undispositif ETC

Utilisation d'unportique ETC

❶

⓿*

⓿*❷❸

❷

❶

* ⓿ sont les opérations faites indépendamment des autres


sa propre carte et un dispositif est installé dans chaque véhicule. En insérant sa carte dans l'appareil, le conducteur se verra automatiquement prélever, lors de son passage sur l'autoroute, la somme correspondante à son trajet. Celle-ci dépendra du type de véhicule et de l'abonnement auquel il a souscrit.

Pour recevoir une carte ETC, l'utilisateur doit se pré-enregistrer auprès d'un prestataire. A savoir une des compagnies de cartes de crédit qui possèdent des contrats avec les opérateurs de péages. Celles-ci offrent à leurs clients deux types de cartes : une valable uniquement pour le péage via ETC et une autre qui sert également de carte de crédit en plus de la fonction ETC. La carte est associée à un compte et peut être utilisée dans n'importe quel véhicule possédant un dispositif ETC, qu'il s'agisse de sa propre voiture, celle d'un membre de sa famille ou d'une voiture de location66.

En France, le télépéage fonctionne avec une technologie similaire, cependant l'utilisateur se voit lors de son abonnement confier un boîtier unique qu'il place sur le pare-brise de sa voiture. Pour l'utiliser dans une autre véhicule, il doit se prémunir d'un nouveau support adhésif auprès de la société d'autoroute qui a enregistré la souscription. Cependant, contrairement au système japonais, chaque dispositif correspond à une unique classe de véhicule (1, 2, 3, 4 ou 5). Il n'est donc pas possible pour le propriétaire de deux types de véhicules (voiture et moto par exemple) d'utiliser le même boîtier.

L’interaction entre les différentes entités est représentée dans le tableau ci-dessous.

66 Au japon, la quasi totalité des voitures de location possèdent ce système


Illustration 53 : Système d'information de l'ETC

Equipement radio DSRC

Équipement radio des parkings

Véhicule Route Centres Autres Entités

ITS - OBU


Fonction ETC

Fonction de communication

Équipement de gestion

Équipement de stockage

Serveur de gestion

d'identité

Serveur de payement

Fonction de communication


Fonction de connexion externe


Carte ETC

Carte à puce

Porte d'entrée/sortie

Unité de payement

Serveur d'informationet d'archivage

Système de payement bancaire

Système de payement


Depuis les débuts du service en mars 2001, le nombre de véhicules utilisant l'ETC a rapidement augmenté. Fin août 2007, déjà 19 millions étaient équipés de système de télépéage. En juin 2010, 6,4 millions de véhicules par jour emploient l'ETC, soit 84% des utilisateurs de péages. Ce pourcentage est encore plus important sur les autoroutes tokyoïtes où la barre atteint 88% d'utilisation.

Le succès de ce système est principalement lié à l'amélioration de la qualité de service qu'offre cette technologie à l'utilisateur. Ainsi, un questionnaire réalisé lors des premiers tests en 2006 indique que 96% des personnes considèrent le télépéage comme pratique et 91% des 129 personnes interrogées souhaitent continuer à l'utiliser.


Illustration 54 : Évolution de l'utilisation d'ETCavr./2001 janv./2002 oct./2002 juil./2003 avr./2004 janv./2005 oct./2005 juil./2006 avr./2007 janv./2008 oct./2008 juil./2009 avr./20100

1

2

3

4

5

6

7

8

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

Nombre de véhicules équipés d'ETC (en millions par jour)Pourcentage d'utilisation d'ETC

Illustration 55 : Sondage de satisfaction de l'ETC (2006)

8%1%

91%

Souhaite l'utiliser

Souhaite l'utiliser si des améliorations

sont faites

Ne compte pas l'utiliser

Souhaitez vous utiliser

le service ETC ?


Dans le même ordre d'idée, un sondage effectué auprès de 221 personnes en mars 2007 sur l'île d'Hokkaido67 68, qui est connu pour ses hivers enneigés et ses basses températures, montre qu'environ 80% des conducteurs sont gênés lors de l'utilisation des parcs de stationnements. L'une des principales raisons avancées est la neige qui entre dans la voiture lorsque l'automobiliste ouvre la fenêtre. Le système est donc très apprécié des utilisateurs.

II.2.c) AHS

Le système avancé d'assistance de conduite sur autoroute ou AHS est un projet qui a été conduit par le MLIT de 1997 jusqu'à 2007. Il regroupait un ensemble de mesures prises pour améliorer la conduite des automobilistes via une coopération entre la route et les véhicules. Nous allons voir dans ce paragraphe ses grandes lignes ainsi que les différents éléments qui ont été positifs. En effet, cette initiative désormais abandonnée a donné lieu à la création de nombreux éléments qui ont été réutilisés dans d'autres projets. AHS correspond à l'ancêtre du projet Smartway que nous verrons dans la section suivante. Ainsi la plupart des services décrits dans ce paragraphe font partie intégrante des expériences de Smartway.

Le constat de départ était que le système de navigation, seul, ne permettait pas de fournir des informations pertinentes pour l'utilisateur et restait très limité en terme d'aide à la sécurité. Ce projet du MLIT souhaitait donc, grâce à une coordination en temps réel entre les systèmes de la voiture et ceux de la route, apporter aux conducteurs des renseignements

67 Sondage effectué lors des premiers tests68 Voir Illustration 95 : Carte du Japon


Illustration 56 : Sondage dans les parking à Sapporo (2007)

63,1%

13,8%23%

Éprouve toujours une gêne

N'éprouvepas de gêne

Éprouve une gêne de manière occasionelle

Éprouvez vous une gêne lors de l'utilisation des parkings

à Sapporo en hiver ?

Illustration 57 : Causes d'inconfort (2007)

0% 20% 40% 60% 80% 100%

40,1%

24%

61,7%

41,3%

10,8%

Les trous et les bosses causés par la neige

rendent l'approche de la machine difficile.

La fenêtre de la voiture se bloque à cause du froid.

La neige entre dans la voiture lorsque la fenêtre

est ouverte.Se pencher à l'extérieur

pour payer prend du temps et expose le corps

au froid.

Autres

Pourquoi l'utilisation des parking en hivers à Sapporo est difficile ou fastidieuse ?


pertinents à propos de leur environnement. Ils permettent, en effet, d'être mieux préparé lors de situations délicates et de réagir plus rapidement et de manière plus sure. En fonction de la distance par rapport au danger, le système devait alors soit fournir des informations, soit alerter l'automobiliste. Enfin, lorsque ce dernier arrive aux alentours de la zone à risque, le projet avait pour objectif de l'assister dans ses manœuvres.

L'intention finale annoncée d'AHS était donc de réaliser un système de conduite complètement automatisé qui irait même jusqu'au contrôle d'un convoi de plusieurs voitures. Pour cela, deux évolutions ont été considérées : l'amélioration des structures routières et l'amélioration des véhicules.


ConducteurConducteur

Fonction de support au conducteurFonction de support au conducteur

Reconnaissance Jugement Manœuvres

Information Alerte Assistance dans les manœuvres

Illustration 58 : Principe d'AHS

Support dans les manœuvres

Alerte InformationAccident

Illustration 59 : Zones des messages de AHS


Trois niveaux ont été considérés lors du développement du projet : - « L'assistance niveau i69 » qui fournit des informations à l'utilisateur. - « L'assistance niveau c69 » qui aide le conducteur lors des manœuvres en interagissant avec le contrôle de la voiture. - « L'assistance niveau a69 » qui est totalement autonome et conduit à la place de l'automobiliste.

69 « i » pour information, « c » pour contrôle et « a » pour autonome.


Condition normale

Assistance niveau-i

Assistance niveau-c

Assistance niveau-a

Information Humain Humain / système

Humain / système Système

Contrôle Humain Humain Humain / système Système

Responsabilité Humain Humain Humain Système

Tableau 6 : Les différents niveaux d'AHS

Illustration 60 : Prévision du déploiement d'AHS

Apportd'information

Apportd'information

Messages d'avertissement

Messages d'avertissement

Messages d'alerte

Messages d'alerte

(de manière localisé)Conduite automatique(de manière localisé)

Conduite automatique

Service orienté conducteur

Sondes VICSSondes VICS

Détecteurs et sondes sur la routeDétecteurs et sondes sur la route

5,8GHz DSRC5,8GHz DSRC

Préparation des plans et des bases de données, etc..Préparation des plans et des bases de données, etc.. Infrastructure d'information

Véhicule

Apport d'infor-mation

(infrastructure logicielle)

Services avancés sur les voies rapides

Service sur les voies rapides

Service pour les intersections

Fluidification du trafic

Déploiement des technologies d'information sur les routes

Annéefiscale2007

AHS-i

AHS-c

AHS-a

-Contrôle des poids lourds-Analyse de la cause des accidents et des facteurs d'embouteillages-Meilleur gestion des routes et de l'infrastructure

- Détection d'accidents- Surveillance des embouteillages

Coopération route - véhicule

ETCETCSondes DSRC, téléphones mobiles, Réseaux sans-filsSondes DSRC, téléphones mobiles, Réseaux sans-fils

Infrastructure de diffusion d'information

Infrastructure de collecte d'information

Infr

astr

uctu

reSe

rvic

e or

ient

é ge

stio

n du

traf

ic

VICS

ETC

Cont

rôle

du

véhi

cule

Dép

loie

men

t des

tech

nolo

gies

d'in

form

atio

n da

ns le

s vo

itur

es

Cont

rôle

ava

ncé

du

véhi

cule

et

com

mun

icat

ion

inte

r-vé

hicu

le

ITS-

OBU

(Pla

te-fo

rme

5,8

GH

z)


Dans le cas du dernier niveau, le système dirige le véhicule, ce qui pose des problèmes au niveau juridique lors de collisions. En effet, dans ces cas là, il est plus difficile de savoir sur qui repose la responsabilité de l'accident : le conducteur ou le système ? De plus, sachant que le dispositif est composé de nombreux sous-éléments, il est nécessaire de trouver l'élément fautif, ce qui complique encore plus la question de la responsabilité. Ce problème a été l'un des points soulignés lors de la conclusion du projet en 2007. La seconde raison invoquée a été le risque de dépendance trop importante de l'utilisateur vis à vis du système autonome qui ne serait pas disponible à chaque coin de rue mais seulement dans les endroits fréquentés. Par conséquent, il serait possible qu'un conducteur qui ne dispose plus du système dans une zone donnée ait des excès de confiance ce qui aurait un impact négatif sur la sécurité routière. De plus, selon des études effectuées auprès de la population, les utilisateurs n'accepteraient pas de ne pas pouvoir « contredire » à tout moment la machine.

Bien que le projet AHS ait été arrêté, il a été très soutenu par le gouvernement japonais et s'est principalement focalisé sur les points suivants : - Assistance pour la prévention des collisions- Assistance lors des courbes serrées- Assistance pour maintenir la ligne de conduite- Assistance pour les intersections- Assistance lorsque les conditions de la route sont difficiles (pluie, verglas...)

De plus, comme indiqué dans l'illustration 60, le projet a intégré à ses différents développements les technologiques tels que VICS, ETC, DRSC, ITS-OBU. La majorité des technologies qui ont été réalisées lors des diverses expérimentations du projet ont été intégrées dans Smartway.

II.2.d) ASV

Sous tutelle du MLIT, le programme ASV lancé en 1991 est chargé d'améliorer la sécurité des véhicules en les équipant de systèmes d'assistance. L'évolution du projet s'est progressivement articulée en 4 phases. Les première, deuxième et troisième phases du projet furent complétées respectivement en 1995, 2000 et 2005. La quatrième phase est en cours de réalisation et devrait se terminer d'ici mars 2011. Elle se concentre entre autres sur la promotion auprès de la population des technologies développées au sein du projet et leur déploiement au niveau national.

Le concept de l'ASV est de fournir une assistance aux conducteurs en leur apportant des informations sur leur environnement afin de mieux comprendre le comportement des autres utilisateurs (automobilistes, piétons, cyclistes...). De plus, le système peut lorsque c'est nécessaire, aider le conducteur à contrôler le véhicule. La quatrième phase se concentre sur le développement de solutions utilisant des technologies de communication véhicule à véhicule.



Comme indiqué sur la figure ci-dessous, les technologies ASV peuvent être séparées en deux catégories. Les systèmes autonomes, qui utilisent les détecteurs intégrés à la voiture afin d'améliorer la perception directe du conducteur, et les systèmes de communication qui permettent de relayer les informations qui sont hors du champ de vision de l'utilisateur. Les technologies de communication qui ont été introduites dans la quatrième phase se basent soit sur des communications véhicule-route, soit sur des communications véhicule-véhicule (appelé aussi V2V).

Afin de ne pas avoir un mauvais impact sur la perception du système par l'utilisateur, le système a la possibilité de contrôler une partie du véhicule, mais l'utilisateur reste le maître de ce véhicule et peut à tout moment choisir de ne pas suivre les instructions qui lui sont transmises par l'ASV. Cette fonctionnalité a été choisie afin qu 'ASV soit accepté socialement par la société, et ainsi éviter un des reproches qui avaient été faits à AHS.


Communications véhicule-route

Communications véhicule-véhicule

(V2V)

Systèmes autonomes

Systèmes de communication

Technologies ASV

Technologies ASV

Illustration 61 : Diagramme des technologies ASV


Ainsi, le projet a permis le développement de multiples technologies. Certaines d'entre elles sont déjà intégrées aux véhicules disponibles sur le marché tandis que d'autre seront intégrées dans ceux de demain. Les améliorations qui ont été permises grâce à l'ASV sont très représentatives de l'intégration des technologies de l'information dans les automobiles.

Nous allons dans les lignes suivantes décrire, indépendamment de la phase dans laquelle elles ont été étudiées, une grande partie des technologies qui ont été développées ou sont en cours de développement. Nous indiquerons dans la mesure du possible le nom de ces dernières lorsqu'elles ont été installées dans les modèles des différents constructeurs qui sont disponibles commercialement. Certaines d'entre elles sont d'ores et déjà disponibles dans nos contrées tandis que d'autres non. L'objectif de ce paragraphe est uniquement de montrer quelles technologies ont été développées sous la tutelle du projet ASV au Japon.


Illustration 62 : Principe de l'ASV

Société

Système Conducteur

1. Le système doit agir en concordance avec les intentions du conducteur2. Le système doit supporter le conducteur

❹ Evite la sur-confiance

❻ Transfert du contrôle en douceur

❺ Possibilité de reprise du contrôle

❶ Communication des intentions

❸ Contrôle du système(contrôle obligatoire)

❷ Conduite sécurisée

❼ Ne détériore pas la sécurité du trafic

❽ Forme simpled'acceptation sociale

4. Ne cause pas de sur-confiance6. Le contrôle du véhicule doit être passé le plus en douceur possible au conducteur quand la situation ne peut-être gérée par le système

3. Confirmation du contrôle par le système

5. Permet au conducteur d'imposer sa volonté sur le système


Améliorations des capacités de la voiture :

- Amélioration des phares avantLa nuit, une caméra placée à l'avant du véhicule détecte la position de la route et change automatiquement la direction des phares afin de l'éclairer. Cela permet dans les virages de mieux voir les bords des trottoirs. Ce système se nomme « Intelligent Adaptative lightning system » chez Toyota et « Adaptive front-Lightning System » (AFS) chez Nissan, Honda, Mazda et Infiniti.

- Amélioration de la stabilité dans les viragesEn fonction de l'angle des roues, de l'accélération et du freinage, le système contrôle indépendamment l'angle et le freinage des 4 roues afin de rendre le véhicule plus réactif et plus stable. Cette fonction permet de diminuer les risques de perte de contrôle dans les virages, lors de manœuvre d'évitement ou lors d'intempéries. Le dispositif est installé chez la plupart des constructeurs (Honda, Nissan, Infiniti) sous la forme de plusieurs fonctionnalités qui dépendent des méthodes qui sont utilisées.


Illustration 63 : Adaptive Front-light System

Sans AFS

Avec AFS

Illustration 64 : Stabilité dans les virages

ASV

Sans ASV


Systèmes d'avertissement pour le conducteur :

- Système d'alerte de dériveLorsque le système détecte un mouvement irrégulier de la voiture dans une ligne droite ou une sortie de la voie, il émet un signal sonore pour alerter le conducteur. Nissan et Infiniti le commercialisent sous le nom de « Lane Departure Warning and Prevention » tandis que Toyota et Honda le vendent sous le nom de « Lane-keeping Assist ».

- Système d'avertissement de fatigueUne caméra installé près du rétroviseur contrôle le visage du conducteur et grâce à un algorithme de reconnaissance d'image détecte si celui-ci est en état de fatigue. Si c'est le cas, le dispositif émet une alerte sonore pour lui éviter de s'endormir. Il s'agit du « Driver Monitor System » de chez TOYOTA dont nous avons parlé dans la partie capteur.

- Système de réveilUne fois le système activé, lorsque le conducteur s'endort le dispositif diffuse à travers l'air conditionné une odeur qui le réveille.

- Système de freinage avancé Lorsqu'un obstacle se rapproche de la voiture par l'avant, en fonction de la distance de celui-ci, le système émet un premier signal sonore pour avertir le conducteur du danger. Si le conducteur ne réagit pas et que la situation devient plus dangereuse, le dispositif active automatiquement la pédale de frein pour limiter l'impact. Cette fonctionnalité est présente chez Mazda (« Pre-crash Safety »), Toyota (« Pre-crash Safety System »), Honda (« Collision Mitigation Brake System »), Nissan et Infiniti (« Intelligent Break Assist et Forward Collision Warning »).


Illustration 65 : Système d'alerte (dérive + fatigue)

Sans ASV

ASV

Le système émet un signalsi le véhicule dérive

Sans signal, le conducteur ne fait pas attention

Illustration 66 : Système de freinage avancé

Sans ASV

ASVLe conducteur freine après l'avertissement

Le conducteur freine trop tard

Freinage automatique du système


- Contrôle automatique de la distance entre deux voitures Lorsque le système est activé, la voiture se cale sur la vitesse du véhicule se trouvant devant. Elle se rapproche lorsqu'il accélère et diminue sa vitesse lorsque la voiture ralentie. Ce dispositif s'appelle « Intelligent Cruise Control » ou « Distance Control Assist System » chez Nissan et Infiniti, « Radar Cruise Control » chez Toyota et « Intelligent Highway Cruise Control » chez Honda.

- Protection des piétonsUn radar infrarouge détecte les piétons la nuit et indique où ils se trouvent afin que le chauffeur fasse attention. Il s'agit du système « Night View » chez Toyota et « Night-Vision » chez Honda.

Signalements d'un danger aux autres utilisateurs :

- Signalement d'un danger aux alentours immédiatsLe système analyse les informations telles que la vitesse et la distance des obstacles se situant à l'avant. Ceci afin de prédire quand le conducteur va freiner et allumer les phares indicateurs avant l'actuel freinage de manière à prévenir les voitures se trouvant à l'arrière. Il est disponible chez Mazda (« Emergency Signal System »).

- Signalement rapide d'un accident aux autoritésLorsqu'un accident se produit, le système reporte automatiquement à un centre d'urgence les informations essentielles telles que la localisation du véhicule ou le nombre de passagers. Le centre peut alors envoyer des secours plus rapidement. Cette fonctionnalité est proposée par Toyota avec le service HELPNET (« Emergency call service »).


Illustration 67 : Contrôle automatique des distances

Sans véhicule devant,la voiture avance

à vitesse constante

stop stop

La voiture ralentit si la voiture de devant ralentit

Maintient une distance appropriée entre 2 voitures

❶

❷

❸


Systèmes basés sur la communication entre véhic ules :

- Système de prévention de collision aux intersectionsLorsque deux automobiles venant de directions différentes arrivent à une intersection , l'ITS-OBU de chaque véhicule communique à l'autre la direction vers laquelle le véhicule se dirige. Ainsi, si ces derniers vont potentiellement rentrer en contact, les automobilistes reçoivent un message d'avertissement indiquant où l'autre voiture souhaite se rendre.

- Système de prévention de collision dans les virages.Lorsqu'un véhicule approche d'un virage et ne voit pas des voitures situées dans un angle de vision caché, le système communique avec les voitures se trouvant dans le virage afin de vérifier des informations cruciales, telles que la position des automobiles, leur vitesse et leur trajectoire. Si les véhicules roulent sur la même voie, le système vérifie leurs vitesses afin de s'assurer qu'ils ne vont pas se percuter et si nécessaire émet un

message d'alerte aux conducteurs. Si l'un des deux véhicules roule en sens inverse et que l'un d'entre eux tente de changer de voie, la pédale d'accélération vibre et le volant devient plus dur à tourner afin d'éviter toute collision. De plus, la nuit, le dispositif change automatiquement les lumières de plein phare à feux de croisement.


Illustration 68 : Système de prévention de collision aux intersections

Mur bloquant la visibilité

Communicationvéhicule - véhicule

Attention, voiture

arrivant parla droite

Les véhiculesattendentleur tour

pour passer

La voiturebleue nevoit pas

la verte àcause ducamion

Attention, voiture

arrivant derrière le

camion


Illustration 69 : Système de prévention de collision dans les virages


VoiturestationnéeVoiture venant

d'en face + voiture

stationnée= ralentissez


II.2.e) Système de management de trafic (UTMS)

L'UTMS ou Universal Trafic Management System est, comme son nom l'indique, un système global de gestion du trafic. Mis en place au début des années 90, il est géré par la police nationale qui joue son rôle de régulateur du trafic routier. L'UTMS a été conçu dans le but d'informer en temps réel les conducteurs des situations à risques et de contrôler la circulation par le biais de communications bilatérales. Son fonctionnement s'articule autour de deux éléments principaux qui sont les balises infrarouges vues dans le paragraphe sur les communications et l'ITCS70.

L'ITCS est le centre de contrôle de la police qui collecte les informations en utilisant une variété de détecteurs, de radars et de caméras vidéo. En fonction des images traitées et des données reçues, le centre perçoit de manière globale le trafic et peut agir sur celui-ci de plusieurs manières. Les agents peuvent influer sur les temps d'attente à chaque feu tricolore ou envoyer des indications aux chauffeurs grâce aux nombreux panneaux d'informations disposés dans les villes ou grâce aux balises infrarouges qui communiquent directement avec les systèmes de navigation présents dans les voitures. Ces centres sont présents sur tout le territoire.

70 « Integrated Trafic Control System »


Illustration 70 : Principe de l'UTMS

Caméra

Tableaux à messages variables

Téléphone, fax

Capteurde vitesse

Console de contrôle multifonctionÉcrans indiquant

les conditions de trafic

Feux

Baliseradio

BaliseDSRC

Baliseinfrarouge

Détecteurssonores

Centre de contrôle

Caméra

Caméra

Baliseinfrarouge

ITCS des autres régions

Autres systèmesd'information

Japan Road Trafic Information Center

Base de données pour la distribution d'information

Base de données du trafic

Collecte des informations

sur la circulation

Gestion des feux

Console multifonction

Diffusion d'information

Gestion d'opération

Contrôle des feux Écrans de

contrôle

Échange d'information


En plus de ces éléments, l'UTMS est relié à 9 sous-systèmes qui possèdent chacun leur propre fonctionnalité : AMIS71, PTPS, MOCS72, EPMS73, DSSS74, HELP75, PICS76, FAST77 et IIIS78.

Ces sous-systèmes peuvent être regroupés en 4 familles de mesures :

(1) La réduction des accidents de la routeLa plus importante des mesures correspond à la réduction des accidents. Le système est capable en analysant les informations collectées de trouver leurs causes et d'envoyer ces données aux conducteurs. L'UTMS peut localiser les sites d'accidents et alerter les automobilistes.

Ces fonctionnalités sont réalisées grâce aux services suivants :- HELPLors d'une situation d’urgence telle qu'un accident de la route, le système HELP notifie l'accident aux services d'urgence (pompiers, ambulances et service routier), ainsi qu'au centre de police et précise le lieu de l'accident grâce au GPS qui est implanté dans les ITS-OBU. Ce service permet au centre de contrôle d'avoir connaissance le plus rapidement possible de l'apparition d'un accident. Il contribue alors à diminuer le temps de réaction des services d'urgences, réduisant ainsi le nombre de blessés et de morts ainsi que les effets boule de neige. HELP est actuellement implémenté dans tout l’archipel japonais.

- FASTFAST est un système mis en place afin de faciliter le passage des véhicules d'urgences (police, ambulance, pompiers...) lors d'accidents. Pour cela, les voitures concernées possèdent un identifiant qui est détecté à chaque passage sous une balise infrarouge. Une fois informé d'un incident, le service choisit les véhicules les mieux appropriés (distance, type...) et leur indique l'itinéraire à suivre. De plus, il rend leur passage prioritaire en contrôlant les feux et en alertant les automobilistes de leur passage. Il permet donc d'améliorer la vitesse avec laquelle les secours arrivent sur les lieux de l'accident et évite les nouveaux accidents aux intersections avec les véhicules d'urgences. FAST a été implémenté dans 13 préfectures japonaises à partir de mars 2008.

- DSSSDans le service DSSS les différents détecteurs se trouvant aux alentours du véhicule scrutent les angles morts du conducteur afin de trouver d'éventuels obstacles (piétons, objets,

71 « Advanced Mobile Information Systems »72 « Mobile Operation Control Systems »73 « Environment Protection Management Systems »74 « Driving Safety Support Systems »75 « Help systems for Emergency Life saving and Public safety »76 « Pedestrian Information and Communication Systems »77 « Fast Emergency Vehicule Preemption Systems »78 « Intelligent Integrated ITV Systems »



véhicules...). Le système de navigation utilise ensuite ces informations afin d'alerter l'utilisateur via des messages visuels et sonores clairs. Le service DSSS est encore en phase de développement et des tests ont été effectués dans 4 préfectures à l'heure où ces lignes sont écrites.

(2) La réduction de la congestionUTMS est capable de supprimer les éléments qui provoquent des bouchons, de rendre la circulation plus fluide et de fournir des informations sur les conditions du trafic. Pour cela, le système est susceptible de :- contrôler les feux selon les situations,- prévenir des temps de parcours pour que les automobilistes ajustent leur trajet,- rendre prioritaires les transports publics,- aider le fret à distribuer efficacement ses produits,- détecter les véhicules garés illégalement et les avertir.

Les services utilisés pour arriver à ces fins sont les suivants : - AMISAMIS génère au centre de contrôle des informations sur la congestion et les temps de trajets en fonction des renseignements du trafic. Il s'agit du service qui fournit les données au centre VICS. Il permet de réduire le temps de trajet des automobilistes, de disperser le trafic, de réduire les embouteillages, de diminuer le stress du conducteur et a des effets économiques reconnus79. Le système est opérationnel et à déjà été installé dans tout le pays.

- MOCSCe service aide les compagnies de fret et de taxis et les autres véhicules commerciaux à identifier l'état de leur parc automobile (lieux des différentes voitures et camions, vitesse de livraison...) via les balises infrarouges. Grâce à ces informations, les entreprises peuvent gérer de manière plus efficace les services qu'elles offrent. MOCS est opérationnel et était à compter de mars 2008 présent dans 11 préfectures.

- PTPSLe système PTPS fonctionne de la même manière que FAST mais s'applique uniquement aux transports publics tels que les bus. Il permet d'assurer la ponctualité de ces derniers et donc d'encourager les Japonais à prendre les transports en communs. Ce service à été mis en place dans presque toutes les préfectures du Japon (40 sur 47) à compter de mars 2008.

- IIISL'IIIS se sert des caméras et des algorithmes de reconnaissance d'images afin de détecter en temps réel les véhicules garés illégalement et les obstacles dangereux. Les informations sont ensuite transmises au centre de contrôle afin d'alerter les autorités compétentes pour résoudre le problème le plus rapidement possible. Ce service permet de diminuer les

79 voir paragraphe I.2.d.iii)



accidents en réduisant les situations à risques. Le système est déjà disponible dans tout le pays.

(3) L'aide aux personnes âgées et handicapées (piétons)Comme indiqué dans la première partie, le vieillissement de la population est un des problèmes majeurs du gouvernement japonais. Le service PICS est chargé d'aider les personnes âgées et les personnes handicapées à traverser la route. Le piéton qui est muni soit d'une canne possédant une bande réflective, soit d'un terminal spécifique, est détecté lors de son arrivée à une intersection et est guidé par la voix. Le système peut si nécessaire augmenter le temps du feu vert afin de laisser passer l'utilisateur de manière sécurisé. PICS a été installé à compter de mars 2008 dans 36 préfectures.

(4) Les mesures environnementalesLe système de gestion du trafic surveille le niveau de pollution via le service EPMS. Des détecteurs placés le long des routes mesurent la nuisance sonore et les concentrations des gaz à effet de serre. Grâce au centre de contrôle, ces informations sont prises en compte afin de rediriger les conducteurs pour améliorer la circulation dans les zones polluées. Comme nous le verrons dans la partie suivante, cela permet de diminuer la concentration des gaz polluants et donc d'être plus respectueux de l'environnement. L'EMPS est encore en cours de développement et il était en mars 2008 mis en place dans seulement 3 préfectures.

II.2.f) Système de localisation de bus

Afin d'améliorer la facilité d'utilisation des bus, le gouvernement a mis en place un système de localisation. Celui-ci, différent des services PTPS et MOCS qui ont été développés pour la gestion des transports en commun, permet d'envoyer aux usagers des informations précises sur le temps nécessaire que met le bus pour se rentre à un arrêt défini. Pour cela, ce dernier est équipé d'une balise GPS et d'un équipement qui envoie tous les renseignements nécessaires (numéro d'identification, latitude, longitude...) à un serveur. Le service les transmet alors aux utilisateurs via des terminaux d'information ou via un téléphone mobile.

Dans le but de rendre ce système le plus disponible possible, une standardisation des données a été effectuée. Ainsi, en 2008, le service avait été mis en place sur l'île de Kyushu80, dans les préfectures de Toyama80, Kochi80 et Niigata80 et des villes telles que Kanazawa80 dans la préfecture d'Ishikawa et Koriyama80 dans la préfecture de Fukushima.

80 Voir Illustration 95 : Carte du Japon



II.2.g) Systèmes télématiques et voitures-sondes

Depuis la mise en place de centres d'informations tels que VICS ou UTMS, il est possible de transmettre aux utilisateurs divers renseignements. Les services qui exploitent ces données et qui les diffusent via les systèmes de communications entre le centre et les voitures sont appelés systèmes télématiques. Des plates-formes d'information ont été mises à la disposition des conducteurs par des entreprises dès 1997 afin de fournir de nouveaux services. Le nombre de Japonais possédant une voiture équipée de tels services n'a cessé d'augmenter. Certains de ces derniers sont même devenus gratuits dès 2002. Ils incluent aujourd'hui la diffusion d'information de tout type telle que des renseignements touristiques, de la musique ou des services d'appel d'urgence. La mise à jour automatique des cartes a commencé en mai 2007. En janvier 2007, un système de contrôle de la conduite, réservé aux entreprises, a été mis en place afin d'encourager les automobilistes à conduire de manière sure. Ainsi un message d'avertissement apparaît sur le tableau de bord lorsque l'unité STI détecte un comportement « hors normes ». L'ensemble des informations est ensuite traité afin de pouvoir ultérieurement donner des conseils appropriés dans les zones correspondantes. La même année, de multiples services liés à la sécurité ont été déployés. Par exemple, en cas d'anomalies telles que le déclenchement d'un air-bag, l'un de ces dispositifs informe automatiquement l'opérateur du service et si nécessaire appelle une ambulance. Un autre indique au propriétaire si son véhicule est en train d'être volé et lui permet de transmettre la position de sa voiture aux autorités le cas échéant. Enfin, un dernier service communique au conducteur les prévisions de tremblements de terre et de


Latitude, longitude et numéro du véhicule

InternetTéléphones portables Arrêt de busTerminal

d'information

Satellite GPSSatellite GPS

Bus Bus Bus



Localisation du bus et temps d'attente

Latitude, longitude

Illustration 71 : Schéma de principe du système de localisation de bus


typhons81. Les informations des systèmes télématiques peuvent être envoyées aux utilisateurs via un téléphone portable, cependant certains constructeurs ont développé leur propre unité ITS-OBU qui peut être installée dans une voiture.

La base des systèmes télématiques est donc l'ensemble des données qui sont disponibles dans les centres d'information. Comme nous l'avons vu dans la section sur les détecteurs, les modèles récents de voitures possèdent de plus en plus de moyens de récolter des données sur leur environnement. Par conséquent, chaque automobile est capable d'amasser des quantités plus ou moins importantes d'éléments. Ainsi, depuis 2003, sous l'initiative du MLIT, ils sont rassemblés dans des bases de données afin de constituer des indications pertinentes. Les véhicules sont donc utilisés afin de servir de sonde pour acquérir les informations sur la route (embouteillage, vitesses des voitures, positions, température et météo...) via les multiples détecteurs qui leur sont intégrés. Ces renseignements viennent enrichir les données collectées par les systèmes d'informations des STI. Toutes ces dernières sont alors traitées afin par exemple de fournir de nombreux services qui améliorent la sécurité des conducteurs et de leur environnement.

L'utilisation de ces voitures-sondes a notamment permis de mesurer les effets des aménagements de la route qui ont été réalisés en vue d'améliorer le trafic ou de diminuer les accidents. Par exemple, suite à un projet d'élargissement du pont Ariake de la ville de Niigata82, les informations recueillies par les véhicules passant par là ont montré que les travaux effectués sur la chaussée avaient diminué les embouteillages de 25 900 heures (sur une période d'un an), soit une économie estimée à 106 millions de yens. Ainsi les différentes mesures telles que le nombre d'accidents à chaque carrefour ou les embouteillages, qui sont relevées par l'ensemble du parc automobile compatible avec les technologies de transports intelligents, sont réunies et étudiées afin de créer des aménagements de la route.

En plus de ce travail d'étude effectué sur les données assemblées, la collecte d'information en temps réel pour les voitures depuis la route et les véhicules permet de connaître les conditions de la chaussée ou du climat. Par exemple, en observant l'utilisation des essuie-glaces de plusieurs voitures, il est possible de déterminer avec une plus grande précision les zones de précipitations. De même, en étudiant l'état des ABS, le centre d'information calcule les zones verglacées. Ces informations peuvent ensuite être transmises aux véhicules pour permettre aux conducteurs soit d'éviter les régions dangereuses, soit d'être vigilants.

81 En effet ces derniers ont régulièrement lieu sur l'archipel82 Voir Illustration 95 : Carte du Japon



Le projet sous tutelle du MLIT, qui était responsable du développement des technologies utilisant les voitures-sondes, avait pour objectif de fournir un premier rapport à la fin de l'année fiscale 200983. Cependant les fonds accordés à la recherche et au développement du projet ont été suspendus. Par conséquent, les différentes expériences ont été reportées et sont en attente de nouveaux financements.

II.2.h) Town-car life nav

Le concept de « Town-car life nav » consiste à améliorer le confort quotidien des passagers dans leur véhicule en fournissant des informations sur les services disponibles. Il s'agit d'envoyer au système de navigation du conducteur des renseignements utiles tels que les horaires d'ouverture des magasins, les places de stationnements libres, les services disponibles (cinéma, bowling...) ; le tout dans un rayon de 5 km autour de la voiture. Ces données sont transmises via les communications DRSC 5,8 GHz. Lorsqu'un utilisateur se trouve à l'arrêt près d'un point d'accès (stations d'essence, supermarchés, parcs de stationnement, etc.), il reçoit automatiquement les informations disponibles aux alentours. Celui-ci a, de plus, la possibilité de chercher des renseignements complémentaires.

Parmi les informations délivrées par « Town-car life nav » se trouvent : - Des informations sur les hôpitaux et les centres médicaux (disponibilités en terme de

83 avril 2009 – mars 2010


Balise DSRC

Grosse pluie

Grosse pluie dans X mètres

Grosse pluie dans X mètres

Essuie-glaceen marche

Serveur

1

24

4

4

5

5

1. Détection de la pluie grâce aux essuie-glaces2. Transmission de l'information au serveur3. Traitement des données4. Diffusion de l'information5. Message au niveau de l'ITS-OBU

3

Illustration 72 : Schéma de principe de l'utilisation des voitures-sondes


surcharge de patients, horaires, services d'urgences, etc.). Ces renseignements facilitent par exemple la recherche d'hôpitaux ouverts la nuit qui peuvent pratiquer des accouchements.- La localisation des stations d'essence et des parcs de stationnement ainsi que le nombre de places libres.- Des renseignements sur les commerces (supermarché, restauration, divertissement, shopping, etc.) et les administrations, tels que les horaires d'ouverture.- Des informations régionales de prévention des catastrophes naturelles, telles que les lieux de rassemblement en cas de tremblements de terre. Ces renseignements sont particulièrement importants pour les Japonais qui vivent constamment dans la peur du prochain grand séisme.

Afin de mieux se rendre compte des possibilités offertes par ce service nous allons imaginer le scénario suivant : une famille composée de deux parents et de deux enfants souhaite passer la journée en ville afin de profiter des soldes. Le matin, ils prennent la voiture et s'arrêtent dans un magasin pour acheter des boissons fraîches car nous sommes en été et les enfants doivent s'hydrater. A ce moment, le système de navigation reçoit des informations sur les dernières promotions et des restaurants de la ville. Notre famille choisit son lieu de destination et note au passage un restaurant particulièrement prisé. Parmi les différents renseignements reçus, se trouvent aussi des indications sur les parcs de stationnement et leur encombrement. Le conducteur n'a plus qu’à préciser le parking choisi au système de navigation qui va lui indiquer le chemin à prendre. Après une bonne demi-journée de courses et un repas, la famille retourne au parking. En effet, afin de faire plaisir aux enfants, les parents décident de les emmener se divertir. Ils consultent donc les données du « Town-car life nav » et choisissent d'aller au cinéma. Grâce au système d'information ils peuvent voir les films qui sont à l'affiche et les horaires des séances. Finalement, après le cinéma, la famille décide de rentrer. Ils ne manquent pas avant de partir de choisir sur le chemin du retour une station d'essence pour refaire le plein et un supermarché où ils pourront faire les courses pour le repas du soir.

« Town-car life nav » a été l'objet d'une démonstration en mars 2006 à Kohoku Newtown, quartier de la ville de Yokohama84 au sud de Tokyo, deuxième ville du Japon. Plus d'une centaine de personnes ont eu l'occasion d'essayer les différents services en conduisant des voitures de test ou en utilisant des ordinateurs simulant le système de navigation. Le service a été très bien accueilli par les participants qui ont particulièrement apprécié les informations sur les parcs de stationnement, les hôpitaux, les centres médicaux et les renseignements sur les catastrophes naturelles. Suite à cette démonstration et aux résultats reçus, le système a été étudié plus en détails afin de le développer à plus grande échelle. L'organisation HIDO85 responsable du projet espérait mettre le service en place en 2008. Malheureusement, malgré les retours, le projet est, à l'écriture de ces lignes en novembre 2010, en suspens et attend qu'une entreprise se porte volontaire pour proposer ce service.

84 Voir Illustration 95 : Carte du Japon85 « Highway Industry Development Organization »



Aucune compagnie ne s'est montré intéressée par ce système qui pourrait selon les industriels, tout aussi bien être adapté à l'internet mobile.

II.2.i) Smartway

Le projet Smartway était à l'origine une initiative du ministère de la construction qui avait été promue peu après les premières démonstrations du système AHS effectué en 2000. Comme nous l'avons vu dans le paragraphe sur l'histoire des STI, suite à la mise en place de nombreuses solutions STI, le Japon a souhaité développer de manière globale les transports intelligents. Ce fut notamment le cas via l'établissement du plan "e-japan" en 2001. C'est ainsi que la même année, le ministère de la construction a souhaité établir des critères communs pour la construction d'une infrastructure de STI, promouvoir la recherche et développer de standards internationaux. Une partie de ce projet incluait la mise en place en 2002 de démonstrations. En raison de la restructuration des ministères japonais qui a eu lieu en 2001, le ministère de la construction a fusionné avec le ministère des transports pour devenir l'actuel MLIT et les démonstrations ont été mises en suspens.

Ce n'est qu'en 2004, que le comité consultatif chargé de Smartway relance le projet. Il s'agissait cette fois de créer un système de coopération véhicule-route. Celui-ci avait pour but de regrouper les différentes technologies développées par le Japon telles que le DSRC, les systèmes de navigation, VICS, ETC, les détecteurs sur la route, la radio FM... Le nouvel objectif était de mettre en place une infrastructure routière compatible avec ces technologies et de fournir une plate-forme ouverte pour le secteur privé afin de produire une multitude de services. La plate-forme Smartway permettant ainsi de faciliter le déploiement de nouvelles solutions, grâce au développement du système de navigation unique ITS-OBU que nous avons présenté précédemment. Les obstacles majeurs de cette époque étaient de créer un consensus pour développer une infrastructure routière qui supporterait l'ensemble des services et effectuerait une coopération entre le secteur public et le secteur privé.

Suite à la proposition du comité consultatif présentée en août 2004, une série de réunions à eu lieu dans le but de suivre la progression des différents groupes de travaux de recherche joints, constitués de chercheurs universitaires et d'une trentaine de sociétés privées. Ces rencontres ont conduit à la réalisation de démonstrations de 2006 à 2009 où tous les derniers développements technologiques des STI étaient présentés en situation. Ainsi lors de la démonstration de 2007 réalisée sur une partie de la voie express à l'extérieur de Tokyo, les participants pouvaient conduire des voitures de démonstration dans lesquelles était disponible via un ITS-OBU intégré dans la voiture, l'ensemble des technologies de pointe et des services des transports intelligents.

Les éléments principaux qui composent Smartway sont l'ITS-OBU, l'infrastructure de communication mise en place par les différents systèmes STI (ETC, VICS, UTMS, etc.) et la



plate-forme d'informations décrite dans le paragraphe II.1.c. Smartway regroupe donc l'ensemble des services proposés par ces systèmes tels que ETC et le payement automatique, la collecte d'informations provenant des voitures-sondes, le contrôle (VICS) et la gestion des routes (UTMS) et les systèmes de location de bus.

En plus des systèmes déjà exposés dans les paragraphes précédents, les démonstrations ont été l'occasion de présenter d'autres fonctionnalités disponibles grâce à la mise en commun de l'ensemble des technologies STI développées jusqu'ici. Cinq de ces applications sont ainsi représentées dans les schémas suivants.


Illustration 73 : Technologies disponibles via la plate-forme Smartway

Réseau de fibre optique

Radio FM

DSRC

ETC

DSRC

Accidents fréquent ! roulez doucement.

AHS

Téléphonie mobile, PC, etc.

Internet

Info Radio

Réseau de fibre optique

UTMS

Voitures-sondes

DSRC, téléphonie mobile

VICS

DSRC, radio FM,balise radio


- Informations de la radio.Les informations sur la condition du trafic, diffusées par les radios spécialisées, sont communiquées au réseau de balises DRSC. Ces dernières transmettent ces données aux automobilistes qui reçoivent ces renseignements sous forme sonore.

- Informer les utilisateurs sur les obstaclesLes capteurs placés le long de la route détectent les voitures au ralenti et à l'arrêt qui se situent après les courbes serrées. Le système prévient ensuite les automobilistes, via les balises DSRC, de la présence d'obstacles non visibles sur la route. Le signal sonore et visuel qu'ils reçoivent leur permet alors de ralentir en conséquence pour ne pas percuter les voitures de devant.

- Indiquer les courbes et les endroits dangereuxEn fonction des données stockées dans le système de navigation, telles que les plans des routes et les lieux fréquemment accidentés, le dispositif informe l'automobiliste via un signal visuel et sonore des dangers potentiels auxquels il doit faire attention (routes glissantes en hiver, courbes serrées, etc.)

- Support pour les insertionsAfin d'éviter les accidents lors de l'insertion des véhicules dans les voix rapides, les balises DSRC détectent les voitures qui vont potentiellement se gêner lors de la manœuvre. Elles leur envoie alors un message visuel et sonore qui permet aux conducteurs de réagir à l'avance et en connaissance de cause.


Illustration 77 : Assistance pour les insertions

DSRC

Transmissionde l'infor-

mation+ analyse

L'information est transmise à la voiture si nécessaire (présence des 2 voitures)

Attention, voituresur la voie d'insertion

DSRC

Message sonore+ pictogramme

Illustration 76 : Indiquer les courbes et les endroits dangereux

Chaussée glissanteAttention, courbe serrée

Accidents fréquents ! Roulez doucement

! !

Illustration 75 : Informer les utilisateurs sur les obstacles

DSRC

Caméra

Détection duproblème

Attention, obstacle sur la voie

Message sonore+ pictogramme

Analyse ducomportement+

Transmissionde l'information

Illustration 74 : Informations fournies par la radio

DSRCDSRC

Serveur de données(enregistrements audio)

Diffusiond'informations

Embou-teillagede X à Y

Cela prend Z min pour

aller de X à Y

Messages sonores


- Présenter les conditions de la routeLes capteurs placés le long de la route enregistrent l'état du trafic et transmettent ces informations aux ITS-OBU des utilisateurs. Ces derniers peuvent même voir certains lieux sous forme de vidéo.

De plus, les démonstrations qui ont eu lieu de 2006 à 2009 intégraient aussi les systèmes déjà mis en place via d'autres projets afin de vérifier leur compatibilité avec le système global Smartway. Il y avait donc le télépéage pour les parcs de stationnement et les stations essences, l'affichage des informations disponibles via VICS et la connexion internet disponible dans les parcs de stationnement afin de pouvoir supporter les fonctionnalités offertes par « Town-car life nav ».

Contrairement aux fonctionnalités présentées dans le projet ASV, les dispositifs exposés ci-dessus utilisent les infrastructures déjà en place (balises DSRC, balises infrarouges, etc.) pour diffuser les informations entre les véhicules. Cette différence est visible lorsque l'on compare l'insertion dans une voie rapide (Illustration 77) et le système d'avertissement de collision à un croisement (Illustration 68).

Smartway est donc une plate-forme de coopération route-voiture qui permet d’implémenter via l'ITS-OBU et sa plate-forme d'information, une grande variété d'applications et de services. Le projet est maintenant terminé et le gouvernement japonais cherche à déployer le système à l'échelle nationale.


Illustration 78 : Présenter les conditions de la route

CaméraDSRC

Capture d'écran

infor-mation

visuelle +sonore

Stockage des vidéos dansun serveur

Ambassade France au Japon [III) Mesures liées à l'environnement]

III) Mesures liées à l'environnement

En plus des différents STI que nous avons regardés jusqu'ici, le gouvernement japonais procède à deux types de mesures liées à l'environnement qui sont présentées dans les sections suivantes. Il a aussi incité les constructeurs automobiles à développer des dispositifs qui ont pour but d'encourager les automobilistes à adopter une conduite moins consommatrice en carburant.

III.1) Protections contre les désastres naturels et le mauvais temps

Le Japon se situe dans une zone où l'activité des plaques tectoniques provoque de nombreux tremblements de terre. Les secousses qui parcourent le pays entraînent régulièrement des glissements de terrain et des tsunamis. La première mesure est de mettre en place des batteries de capteurs le long des routes, des tunnels et des versants de montagne en vue de surveiller leur état. Ainsi, dans les zones où des éboulements ont souvent lieu, des câbles de fibres optiques, qui sont installés sur les flancs de montagnes, servent de capteurs pour révéler les chutes de rochers. De la même manière, ces câbles sont utilisés dans les tunnels afin de localiser les fissures et les anormalités. Les fibres optiques ont la caractéristique d'être durables, de permettre d'évaluer la tension subie par la roche ou le béton et de rendre possible un contrôle à distance de manière continue, en temps réel et sur de vastes zones.


Illustration 79 : Système de détection des éboulements et glissements de terrain

● Capteur de déformation● Commutateur optique● Analyseur de tremblement de terre

● Stocke les informations● Affiche les mesures● Alerte en cas d'anomalies

Transmissiondes mesures via Internet

Transmission des informations via fibre optique

Contrôle

Détection des glissements de terrain et éboulements

Capteurs (câbles de fibres optiques)

Ambassade France au Japon [III.1) Protections contre les désastres naturels et le mauvais temps]

Dans les régions froides, en plus de ces capteurs, des thermomètres sont placés sous la route afin de détecter l’éventuelle formation de plaques de verglas et ainsi de réagir plus rapidement en cas de nécessité. Enfin, des caméras sont mises en place le long des côtes pour surveiller les tsunamis et dans les zones régulièrement enneigées telles que sur l'île d'Hokkaido86 pour connaître l'état des routes. Ces installations sont toutes reliées à des centres de contrôle via un réseau de communication. Grâce aux services développés par le gouvernement, il est alors possible de transmettre les données collectées aux conducteurs via les panneaux électroniques routiers, les téléphones portables et les sites d'informations.

III.2) Réduction des émissions de CO2

Comme nous l'avons vu dans la première partie, l'un des objectifs du gouvernement est de réduire les émissions de CO2. Un des moyens proposés est de diminuer les embouteillages. En effet, de fortes concentrations de gaz se créent au dessus d'eux. Il est donc nécessaire d'empêcher leur formation. Ce point a été intégré comme nous l'avons vu précédemment dans le projet VICS et dans le service EPMS87. Une deuxième solution est d'encourager la population à adopter les voies rapides car une voiture qui roule à une vitesse constante proche de 60 km/h consomme moins d'énergie et produit moins de CO2 qu'une automobile allant à 20 km/h88. Ainsi dans la ville de Tokyo où les véhicules ont une vitesse moyenne de 20 km/h, l'utilisation des voies rapides limitées à 60 km/h permettrait de réduire d'environ 40% l'émission de gaz89.

86 Voir Illustration 95 : Carte du Japon87 Voir le chapitre sur l'UTMS ; II.2.e)88 Voir illustration 1989 Voir illustration 18 et 19


Illustration 80 : Détection de fissures dans les tunnels

Fibre optique

Centre de contrôle

Système deSurveillance du tunnel

Position dans le tunnel

Pression

Historique

Niveau de détectiond'anomalie

En cas d'incidents,la courbe pression/position

montre l'endroit ou se situe l'anomalie

Diffusion etstockage desinformations

Situation anormaleFonctionnement normal

Ambassade France au Japon [III.2) Réduction des émissions de CO2 ]

Nous allons voir dans un premier temps comment le gouvernement a réussi à encourager la population à emprunter de manière plus fréquente les autoroutes et les voies rapides. Nous verrons ensuite divers projets qui ont pour but de réduire les émissions de CO2.

III.2.a) Encourager la fréquentation des voies rapides via l'ETC

La technologie mise en place par le gouvernement a eu un très bon impact sur la population. Lorsque l'ETC n'était pas encore en place, il arrivait régulièrement que les péages soient la cause d'embouteillages, ce qui avait pour conséquences de ralentir la circulation et d'avoir un impact négatif auprès des conducteurs. Cependant, la simplification et l'efficacité apportées par l'installation du système ETC sur le territoire japonais ont permis de diminuer le temps d'attente lors de l'entrée et de la sortie des autoroutes. Les voies rapides et les autoroutes qui sont alors moins prédisposées aux encombrements sont devenues plus attrayantes pour les automobilistes.

Le second effet de l'ETC est de réduire les files d'attente au niveau des postes de péage. Ainsi, il est possible de construire des points d'entrée/sortie à moindres coûts car les structures nécessaires pour les mettre en place deviennent alors moins importantes. A partir de cette constatation, le MLIT a examiné, à partir de l'année fiscale 200490, le projet « SmartIC »91. Celui-ci consiste à créer des points d'insertions de manière intelligente pour promouvoir l'utilisation des voies rapides. Le ministère a donc été chargé d'estimer la sécurité, l'efficacité et les besoins d'une telle solution. Afin de mieux comprendre pourquoi le développement d'un tel projet est important, il faut savoir qu'au Japon, au début des années 2000, la distance moyenne entre deux sorties d'autoroute était d'environ 10 km, alors qu'en Europe et au États-Unis celle-ci est de 5 km. Il était donc très intéressant pour le gouvernement de trouver des moyens de diminuer cette distance de manière économique.

Voici dans les 2 figures suivantes, une comparaison entre une sortie classique et les SmartIC. Le deuxième dessin permet de montrer que ces sorties d'autoroutes peuvent être facilement construites directement à côté des aires de repos et ainsi être mieux intégrées au paysage.

90 avril 2004 - mars 200591 « Smart InterChange »



Après des premiers tests fructueux en 2005, le gouvernement a décidé de déployer ce système sur tout le Japon. En 2010, 51 « SmartIC » sont en place dans tout le pays et 18 sont en cours de construction. Grâce à leur installation, les sorties sont mieux réparties, ce qui a pour effet de réduire les temps de déplacement. La mise en place de cette solution a donc permis d'attirer des utilisateurs réguliers. En effet, un sondage effectué lors de la phase de test d'une sortie de la route nationale 12392 montre que 48% des 306 résidents interrogés prenaient plus fréquemment l'autoroute après que le système avait été installé.

92 Autoroute nationale qui va de Utsunomiya dans la préfecture de Tochigi à Mito dans la préfecture d'Ibaraki et dont la longueur totale est de 70 km


Avant

Après

Illustration 81 : Principe du « Smart IC »


Enfin, le gouvernement a profité de la simplification du système d'information relié au service ETC pour mettre en place des réductions de tarifs, dans le but de promouvoir encore plus l'utilisation des autoroutes. Ainsi, une méthode nommée « Environmental Road Pricing » a été instaurée depuis 2001 sur les autoroutes aux alentours des grandes villes telles que Tokyo93 et Kobe93. Celle-ci a permis via la mise en place d'un ensemble de mesures sur les pratiques tarifaires des autoroutes de diminuer la fréquentation des routes passant dans les quartiers résidentiels. En effet, en donnant des réductions de prix de 50% aux poids lourds sur les autoroutes qui passent en périphérie de la ville, il a été possible de réduire de manière significative les impacts environnementaux sur les zones résidentielles. Cela a aussi permis de fluidifier la circulation et donc de diminuer l'émission de CO2. En plus de l'« Environmental Road Pricing », l'utilisation des réductions de tarifs permet d'aider à la relance économique des zones touristiques en diminuant fortement le prix des autoroutes le week-end. La figure suivante présente des exemples de réductions proposées, disponibles grâce à l'acquisition d'un équipement ETC.

93 Voir Illustration 95 : Carte du Japon


Illustration 82 : Sondage sur l'utilisation de l'autoroute (2007)

48% des personnes ont répondu qu'elles

utilisaient plus souvent l'autoroute

52%

9%

27%

20%

7%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

Pas de changement

Plus fréquent pour faire des courses

Plus fréquent pour faire du tourisme

Plus fréquent pour des déplacements d'affaire

Plus fréquent pour aller au travail ou à l'école

Utilisez-vous plus souvent l'autoroute et pour quelles raisons ?


Une étude rapportée par le MLIT estime que lorsque le pourcentage d'utilisation de l'ETC a atteint 60% en juin 2006, le télépéage a permis une réduction de 38% de l'émission de CO2, soit environ 140 mille tonnes par an.

III.2.b) Gestion des camions

Comme nous l'avons vu en introduction, le fret représente une part très importante des transports routiers (plus de 70%). Par conséquent, le gouvernement souhaite fortement améliorer la gestion du transport de marchandises. Pour atteindre ce but, il aide à la mise en place de systèmes tels que MOCS que nous avons vu dans le paragraphe consacré à l'UTMS. Ce service permet en effet de mieux connaître la situation des véhicules en cours de livraison et en attente ce qui entraine une meilleure gestion de l'ensemble des camions d'une entreprise. En plus de ce système, le gouvernement incite les compagnies de livraison à utiliser une plate-forme commune de service. Le schéma ci-dessous montre comment il est possible en utilisant les technologies de STI de simplifier les livraisons.


FabricantFabricant

Magasin de détail

Magasin de détail

Magasin de détail

Livraisons indépendantes

Livraisons indépendantes

FabricantFabricant FabricantFabricant

Consom-mateur

Consom-mateur

Consom-mateur

FabricantFabricant

Magasins de détailLivraisons communes

(consommateurs + Magasins de détail)

FabricantFabricant FabricantFabricant

Centre de ramassage commun

Consom-mateur

Consom-mateur

Consom-mateur

Commandes(pour livraisons) Dépôt

Centre de livraison commun

Illustration 84 : Modification de l'organisation des livraisons

Illustration 83 : Différents forfaits et réductions possible via l'ETC

Réduction la nuit et tôt le matin (50%)

Réduction la nuit et tôt le matin (50%)

Réduction en soirée (30%)

Réduction en soirée (30%)

Réduction sur un trajet défini (maison - lieu de travail) (50%)Réduction sur un trajet défini

(maison - lieu de travail) (50%)

Réduction au kilomètre (jusqu'à 13,8%)

Réduction au kilomètre (jusqu'à 13,8%)

Réduction à la fréquence (jusqu'à 30%)

Réduction à la fréquence (jusqu'à 30%)

De plus grandes réductions peuvent être obtenues en cumulant plusieurs offres


Dans le deuxième cas de figure, les livraisons des différentes entreprises sont combinées aux centres de livraison communs et aux centres de ramassage. La gestion des produits se fait grâce à la radio-identification. Cette méthode utilise un étiquette autoadhésive électronique, ou tag RFID, qui est placé sur la boîte du produit à transporter. Cette étiquette est composée d'une antenne et d'une puce électronique qui contient l'ensemble des informations nécessaires (prix, provenance, destination, poids, etc.). Avec un lecteur de puces RFID, il est alors possible de lire et stocker ces données. Cette technologie, issue des TIC, permet de gérer simplement les informations des multiples produits et donc de bien distinguer à quelles entreprises appartient chaque livraison.

Cet exemple montre bien comment les STI rendent possible une gestion globale du fret au niveau d'une région. Celle-ci a pour effet de minimiser les allers et venues des camions dans la ville et ainsi de diminuer les émissions de CO2.

III.2.c) Energy ITS

Afin de réduire de manière plus importante la concentration de dioxyde de carbone, le METI a rédigé en mai 2007 un rapport intitulé « Next-Generation Vehicle and Fuel Initiative ». Dans celui-ci, le ministère a avancé plusieurs propositions reliées aux STI pour développer une société plus respectueuse de l'environnement. C'est ainsi qu'au début de l'année fiscale 200894, le METI et la NEDO ont démarré, pour une durée de 5 ans, le projet « Energy ITS » connu aussi sous le nom de « Development of Energy-saving ITS technologies ». Celui-ci a pour objectif de diminuer la consommation excessive de carburant causé entre autres par les accélérations et les décélérations non nécessaires des véhicules.

Parmi les 10 mesures du projet, que nous ne détaillerons pas dans ces lignes, deux d'entre elles sont particulièrement mises en avant par le gouvernement : la recherche et le développement pour la conduite autonome et la gestion des convois, et l'établissement de méthodes internationales fiables.

94 avril 2008 – mars 2009


Consommation d'essence actuelle

Consommation d'essence inutile

Consommation d'essence idéale

État actuel État idéal Energy ITS

Causes :● Mauvaises habitudes de conduite● Embouteillages● Autres

Diminution de la consommation d'essence inutile via l'utilisation des STI

Illustration 85 : Principe d'« Energy-ITS »


Pour le premier point, deux technologies sont étudiées : - les systèmes de conduite autonomes dont le but est de rendre possible une conduite plus respectueuse de l'environnement tout en évitant les obstacles,- la gestion de convoi qui permettra à un unique automobiliste de diriger un convoi de trois véhicules connectés électroniquement.

Afin de réaliser ces deux systèmes, le projet prévoit le développement de technologies telles que la reconnaissance de l'environnement via des capteurs, la détection de la position de la voiture dans un plan 3D, le contrôle du véhicule via des logiciels et les communications entre automobiles. Certaines de ces technologies sont notamment développées dans le centre de recherche de l'université de Tokyo que nous verrons dans la partie suivante.

En ce qui concerne la seconde mesure, le projet envisage l'amélioration des technologies qui servent à estimer l'émanation de dioxyde de carbone via l'utilisation des voitures-sondes. Il considère aussi le perfectionnement des modèles d'émissions de CO2 des véhicules et la création de modèles hybrides de simulation de la circulation. D'autre part, la NEDO et le METI souhaitent augmenter la coopération internationale dans les domaines liés à l'« Energy-ITS » et ainsi établir des bases de données du trafic qui seront utilisées à l'échelle internationale.

A terme, la combinaison de l'ensemble de ces technologies permettra en premier lieu d'avoir une meilleure compréhension de la formation des nuages de dioxyde de carbone et des aspects sur lesquels les STI peuvent agir. De plus elle entraînera via la conduite automatisée et la gestion de convoi à une diminution de l'émission de CO2.

III.2.d) Système d'« ECO-conduite »

En plus des différentes actions du gouvernement décrites précédemment, celui-ci a incité les constructeurs automobiles à développer des dispositifs de conduite écologiques. Ces derniers ont pour objectif d'encourager les automobilistes à adopter une conduite moins consommatrice en carburant. Pour cela, le système qui a été adopté consiste en un voyant situé sur le tableau de bord qui indique à l'utilisateur si sa conduite est écologique. Ainsi, si


Conduite autonome Gestion de convois (avec 3 camions)

Condition de conduite

Vitesse maximum

Condition de conduite

Vitesse maximum

Distance entre les camions

Objectifs à courts termesAnnée fiscale 2010

sans autres véhicules 40 km/h sans autres

véhicules 60 km/h moins de 10 m

Objectif finalAnnée fiscale 2012

avec des véhicules non autonomes 60 km/h avec des véhicules

non autonomes 80 km/h moins de 10 m

Tableau 7 : Objectifs de recherche et développement


ses accélérations et décélérations ne sont pas brusques le voyant s'allume ; dans le cas contraire, il s'éteint.

Le système se base sur l'utilisation de la pédale d'accélération et de la pédale de frein ainsi que sur l'efficacité de la transmission en vitesse de croisière et lors des changements de vitesses et sur le degré et la vitesse d'accélération et de décélération. Le dispositif mis en place permet une diminution de 5 à 10% de la consommation en fonction des conditions de conduite et de l'utilisateur.

Dans le but de proposer ce système à leurs utilisateurs, chacun des principaux constructeurs automobiles a développé sa propre solution ; "ECO-Assist" chez Honda, "Eco Drive Indicator" chez Toyota et "ECO pedal" chez Nissan. Elle est disponible depuis 2006 chez Toyota et 2009 chez Nissan et Honda. Bien que ces dispositifs soient similaires chez ces constructeurs, l'"ECO pedal" de Nissan possède une particularité. En effet, lorsque le système est activé, un mécanisme de contrôle active une résistance au niveau de la pédale lorsque le conducteur exerce une pression excessive sur l'accélérateur afin de la neutraliser. Pour des raisons de sécurité, ce système ne fonctionne pas lors du freinage. La solution de Nissan permet aux automobilistes à la conduite énergique de pouvoir apprendre au fur et à mesure à adopter une conduite plus écologique.


Illustration 86 : Principe de l'« ECO-conduite »

Excès de consommation

d'essence

Temps

Consommation non-écologique

Consommation écologique

Vite

sse

du m

oteu

rde

la v

oitu

re

/

Ambassade France au Japon [IV) Centres de recherche et perspectives]

IV) Centres de recherche et perspectives

IV.1) Centres de recherche universitaires

Nous avons eu l'occasion de visiter deux centres de recherche. L'« ITS center » de l'Université de Tokyo et le centre de l'Université Keio sur la co-mobilité. Nous avons assisté à des présentations des activités STI que pratiquaient deux des plus prestigieuses universités du Japon.

IV.1.a) ITS center

L'ITS center travaille sur de nombreux projets en rapport avec les transports intelligents. Il possède, dans le but d'arriver à ses objectifs, un simulateur de conduite et des logiciels de réalité virtuelle qui reproduisent la circulation dans une ville. Pour cela, l'université a développé son propre simulateur de conduite universelle destiné à la recherche dans le domaine des STI. Il s'agit du premier au japon possédant 7 degrés de liberté. Le système est composé d'une plate-forme à 6 degrés de liberté de type Stewart-Hough95 surmontée d'une plate-forme pouvant tourner sur elle-même à 360°. De plus, le conducteur assis dans son habitacle peut voir à 360° grâce à un écran panoramique et 8 projecteurs qui se situent au plafond. Le cockpit correspond à l'avant d'une voiture normale. Enfin, un ensemble de haut-parleurs permet de reproduire les sons ambiants du trafic.

95 D. Stewart. « A platform with six degrees of freedom ». In Proc. ImechE (London), volume 180, pages 371-386, 1965


Illustration 87 : Simulateur de Todai : Universal Driving Simulator for Human, Vehicle and Traffic Research

Ambassade France au Japon [IV.1) Centres de recherche universitaires]

Les images projetées sont issues d'un monde virtuel qui représente la ville de Tokyo. Celui-ci a été développé à partir d'une technique de création d'environnement 3D de l'Université de Tokyo. Pour cela, le centre de recherche a réalisé un véhicule nommé ARGUS dédié à la capture d'images. La voiture est équipée de lasers, de GPS, de détecteurs de mouvement et de caméras omnidirectionnelles qui peuvent acquérir les structures 3D de la ville lorsque la voiture est en mouvement. Ainsi, en combinant les images réelles et les technologies de traitement d'images développées pour l'occasion, le centre a été capable de réaliser une reproduction virtuelle de la ville en 3D en se basant sur des images réelles. En plus de l'ARGUS, une autre voiture a été développée dans le but d'étudier les comportements des conducteurs. Cette dernière, appelée MAESTRO, est équipée tout comme son homologue de nombreux détecteurs et est utilisée pour étudier l'attitude des automobilistes en fonction des conditions de la circulation. Ces renseignements sont exploités dans le but de créer des algorithmes de comportement de conducteurs qui sont alors insérés dans la simulation.

Afin de rendre l'expérience encore plus réaliste, le centre a mis en place deux simulateurs de trafic : SOUND qui gère les modèles de trafic au niveau global de la ville et AVENUE qui s'occupe des intersections et des changements de voies au niveau de chaque véhicule. Ces deux programmes sont combinés au simulateur de conduite, via un logiciel développé par l'Université de Tokyo nommé KAKUMO. Grâce à ce dernier, l'« ITS center » peut faire des études de cas au niveau de différentes solutions.

Par exemple, l'un des projets proposés est la création de parcs de stationnements temporaires le long des grandes avenues, dans le but de simplifier la circulation. En effet, il faut savoir que les nombreuses livraisons qui ont lieu toute la journée dans la capitale sont souvent la source de complexification au niveau du trafic. L'objectif est donc d'étudier diverses solutions et leurs impacts sur la circulation via de multiples simulations.

De plus, ce logiciel permet l'évaluer l'efficacité des algorithmes de contrôle des feux de circulation qui sont notamment utilisés dans les systèmes de type UTMS. D'autre part, il est possible pour chaque modèle de trafic développé de calculer et simuler les nuages de pollution, ce qui permet alors de représenter graphiquement les impacts de chacun des modèles sur l'environnement.


Illustration 88 : Exemple d'utilisation de parkings temporaires


Finalement, l'ensemble de ces technologies constituent un formidable outil d'étude pour améliorer la compréhension de la circulation et des comportements des automobilistes. Des scénarios sont créés afin d'étudier les réactions d'un conducteur via des capteurs placés sur son corps et dans la voiture. Le système est alors utilisé dans les différents projets dans le but d'étudier le comportement de l'utilisateur. Cette fonctionnalité permet par exemple d'améliorer les modèles de conducteurs.

Pour chacun des modèles de conducteurs, l'« ITS center » étudie, au niveau des systèmes de navigation, les messages qui ont le plus d'impact et qui rendent l'utilisateur plus conscient des dangers qui l'entourent. Ainsi pour un type de conducteur, plusieurs renseignements lui sont présentés : informations textuelles en gras et rouge, voix de femme calme, niveau de politesse du message ; etc. Les multiples influences de ces derniers sont alors examinées par l'outil. De plus, pour les différents projets il est possible d'analyser les réactions des automobilistes par rapport à un scénario prédéfini et d'ainsi améliorer les solutions proposées. Parmi les exemples que nous avons pu voir lors de notre visite, l'université examinait les effets de l'introduction de nouveaux types de marquages au sol sur un conducteur et les modèles de conduite écologique dans lesquels les utilisateurs consomment moins d'essence.

Finalement ce centre permet, grâce à la combinaison des différents outils, de simulation de perfectionner la compréhension des mécanismes qui influent sur la circulation, d'améliorer les différentes technologies de transports intelligents mises en place dans le pays et de proposer de nouvelles solutions.


Illustration 89 : Lien entre les technologies du simulateur

Simulateur de traficSimule les conditions de trafic

(nombre de voitures, embouteillages)

Simulateur de conduiteSimule les accélérations, décélérations, virages...

KAKUMOMicro simulateur de trafic : effectue

le lien entre les deux simulateurs


IV.1.b) Co-mobilité

Comme nous l'avons vu dans la section I.2.d.ii, à cause du vieillissement de la population au Japon, la pyramide des âges va s'inverser et la main d'œuvre va devenir de moins en moins nombreuse. Il sera donc de plus en plus difficile de trouver des individus pour s'occuper des personnes âgées. C'est dans ce contexte que l'Université Keio a créé le concept de Co-Mobilité. Ce projet cherche à donner plus d'autonomie aux personnes âgées, aux personnes handicapées et aux enfants en leur offrant de nouveaux moyens de locomotion adaptés à leurs usages. Grâce à l'utilisation des technologies de l'information et de la communication, des STI et des véhicules électriques, l'université souhaite développer des solutions concrètes qui amélioreront la mobilité de la société tout en étant respectueuses de l'environnement. De manière plus générale, l'initiative a pour but d'intégrer la composante sociale dans les déplacements et de combiner les concepts de communauté et de mobilité, d'où le nom de Co-Mobilité.

Parmi les divers objectifs, deux d'entre eux nous intéressent pour ce rapport : la « mobilité autonome » et la « télé-mobilité ». Les travaux sont réalisés en collaboration avec les sociétés NEC (équipementier électronique), KDDI (télécommunication), OKI (équipementier électronique), DNP (électronique et dispositifs d'affichage) et Tokyo FM (radio et multimédia). L’université a souhaité mettre en place des transports électriques de petites tailles (du type voiture monoplace) dont la conduite est simplifiée, voire autonome. Elle a ainsi mis au point en 2010 deux modèles complets de voitures : un monoplace et un modèle, de taille similaire, pour le transport de marchandises. Ces véhicules possèdent une partie intelligente (système de navigation) qui se charge via les différents capteurs de gérer ses déplacements. De plus, chaque modèle est capable d'utiliser différents moyens de communication : DSRC, les réseaux sans fils WLAN96, WiMax, GPS, les réseaux mobiles et les communications véhicules-véhicules. Il sera aussi capable d'interagir avec les nouvelles générations de réseaux mobiles tels que LTE97. Afin de gagner un maximum de place pour l'utilisateur et de diminuer la taille du véhicule, les membres du projet ont choisi de créer une armature composée non pas de 4 roues, mais de 8. En effet, ces 8 roues n'ont pas besoin d'être aussi large que des roues conventionnelles pour offrir une adhésion à la route similaire. Dans le même ordre d'idées, les batteries lithium-ion qui ont une autonomie d'environ 20 km98, ont été installées dans le châssis de la voiture, ce qui diminue encore une fois la taille de cette dernière. Le véhicule à une vitesse moyenne de 6 km/h et une vitesse de pointe de 20 km/h.

96 « Wireles Local Area Network »97 « Long Term Evolution »98 Autonomie d'une heure à 20 km/h



Dans le but de réaliser les deux objectifs cités plus haut, ces deux modèles peuvent soit être autonomes, soit être télécommandés. Dans le premier cas, des parcours sont prédéfinis dans le système d'information et le véhicule peut se rendre d'un point A à un point B sans que le passager ait besoin de conduire. Pour cela, l'utilisateur choisit sur l'écran tactile, qui fait office de tableau de bord, la destination où il souhaite se rendre parmi la liste de choix. Ainsi, une personne âgée peut se rendre toute seule au supermarché et de la même manière il est aussi possible d'envoyer les enfants à l'école. L'hôpital, le supermarché, l'école ou le lieu de travail font donc partie des trajets prédéfinis. Pour les cas non prévus, le trajet peut être contrôlé à distance par un ami, un membre de la famille, un docteur ou tout autre personne ayant autorité sur le véhicule et/ou le passager. Ce dernier voit la route par l'intermédiaire de caméras placées à l'avant de la voiture et peut diriger celle-ci à l'aide d'un dispositif, constitué d'un volant, qu'il possède chez lui. Pour illustrer une des possibilités offerte par cette fonctionnalité, le projet présente le cas d'un vendeur qui peut conduire à distance un véhicule vers la maison d'un consommateur. Dans celui-ci se trouve alors les courses qui viennent d'être commandées par le client. Il est aussi possible pour une personne possédant des parents âgés de guider ces derniers chez le médecin pour un rendez-vous de routine. Cette fonctionnalité permet donc d'augmenter l'autonomie des individus qui n'ont pas la capacité ou le droit de conduire.


Illustration 90 : Prototype comobility (gauche) et châssis (droite)


Des tests ont été réalisés en 2010 dans la ville de Kurihara99 dans la préfecture de Miyagi. Durant l'expérience, les véhicules étaient dirigés depuis le centre de co-mobilité à Kawasaki99

dans la préfecture Kanagawa qui se trouve à 300 km du lieu de démonstration via une liaison haut débit et un réseau sans fil. Les résultats ont été concluants et le projet cherche d'autres sites pour continuer ses expérimentations. Il doit en effet résoudre les problèmes de discontinuité qui surviennent lorsque la connexion établie doit changer de type de communication lors du passage par exemple d'une connexion WiMax à une liaison DSRC. De plus, lors d'une coupure, des protocoles de sécurité doivent être mis en place.

IV.2) Perspectives

IV.2.a) Plan de ré-allocation des ondes et impacts sur les STI

Comme nous l'avons vu dans la première partie, le gouvernement japonais définit les lignes directrices de la recherche. Dans sa stratégie de développement du numérique, le MIAC100, ministère responsable de l'allocation des fréquences, a décidé de ré-allouer la bande de fréquences allant de 90 à 770 Mhz car elles sont utilisées pour diffuser la télévision analogique terrestre. Cette réorganisation sera appliquée en juin 2011. Elle a été décidée par le conseil des télécommunications en juin 2007 afin de pousser vers le « tout » numérique. En effet, elle permet d'inciter les entreprises à se séparer des technologies analogiques et à se tourner vers les technologies numériques, en leur donnant une échéance. D'ici cette date, l'ensemble de la population doit se préparer aux changements et se munir d'équipements

99 Voir Illustration 95 : Carte du Japon100« Ministry of Internal Affairs and Communications »


Illustration 91 : Principe du projet « co-mobilité »

Famille utilisantle contrôle à distance

Livraisons automatiquesdepuis le

centre commercialAutonomie améliorée

Commandes ducentre commercial

Ambassade France au Japon [IV.2) Perspectives]

compatibles. A ce titre, le gouvernement et les entreprises privées effectuent des campagnes d'information afin d'expliquer simplement aux citoyens (publicités, site d'information, etc.101) quels sont les impacts d'un tel changement qui concerne toutes les stations capables de recevoir la télévision (les antennes de télévisions, la téléphonie mobile, etc.). Afin d'encourager cette transformation, le gouvernement japonais offrait, début 2009, 20 000 yen102 à chaque foyer qui souhaitait acheter un poste de télévision numérique.

Dans le même temps, à cause de la numérisation du signal, celui-ci a été ré-alloué sur une bande de fréquences plus petite allant de 470 à 710 Mhz ce qui a pour conséquence qu'une grande partie du spectre se retrouve être libre. C'est pourquoi, des études ont été effectuées afin de déterminer quelles seront les nouvelles utilisations des fréquences libérées en 2011. Celles-ci sont récapitulées dans le tableau ci-dessous. On observe notamment, à partir de juin 2011, l'attribution de la plage de fréquence de 715 à 725 MHz au secteur des transports intelligents afin de développer de nouveaux services ou fonctionnalités. Des études réalisées préalablement à la rédaction du rapport du conseil des télécommunications japonais de juin 2007 ont montré que cette plage de fréquence peut-être utilisée pour les communications entre voitures car elles ont l'avantage de mieux se propager derrière les bâtiments que les fréquences se situant autour des 5,8GHz.

C'est dans ce cadre que l'« ITS info-communication forum » a rédigé un document en février 2009 qui pose les bases des systèmes de communications inter-véhicules utilisant la bande des 700 MHz. Celui-ci a été écrit en collaboration avec le groupe de recherche chargé du projet ASV à partir des spécifications mises en place pour les nouvelles applications du projet. L'une d'entre elles, par exemple, est de pouvoir supporter des communications entre deux voitures ayant une vitesse relative de 140 km/h.

101 http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/dtv/english/index_en.html 102 Environ 177 euros


Illustration 92 : Ré-allocation des ondes prévue en juin 2011

Télévisionanalogique

chaînes 1 à 3

Télévisionanalogique

chaînes 4 à 12

Télévisionsanalogique et numérique

chaînes 13 à 62

770 MHz90 108 170 222 470

770 MHz90 108 170 222 470 730710

715–725 MHzSTI

730–770 MHzTéléphonie mobile

90-108 MHz et 207,5-222 MHzRadiodiffusion

170–202,5 MHzCommunications

privées

Télévision numérique

Numérisation

http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/dtv/english/index_en.html


IV.2.b) Le futur des communications STI : CALM

Comme nous l'avons vu dans les paragraphes précédents, de nombreuses solutions ont été mises en place pour améliorer la sécurité et le confort des passagers. Cependant, les nouvelles technologies étudiées dans les projets tels que ASV et Energy-ITS, sont basées sur des communications sans-fils bilatérales entre voitures qui doivent être extrêmement réactives. De plus, leur appropriation par la population va augmenter le nombre d'informations circulant sur les réseaux dédiés aux STI. Par conséquent, les communications des transports du futur devront pouvoir supporter des débits importants sur de longues distances afin de soutenir les nouvelles utilisations. Ce point est d'autant plus fondamental dans la mesure où le gouvernement japonais souhaite promouvoir l'informatique ubiquitaire. Cette dernière aura pour but dans le domaine des STI de pouvoir connecter les transports au réseau partout et tout le temps, mais augmentera alors le volume des données transitant sur le réseau.

Afin de mettre en place les transports intelligents d'aujourd'hui, plusieurs standards de communication ont été développés dans le monde (DSRC, 802.11p/WAVE103, etc.). Malheureusement, les systèmes qui sont utilisés dans les différents pays sont pour la plupart incompatibles entre eux. C'est pourquoi les agences de standardisation comme l'organisme international de standardisation (ou ISO), ont poussé depuis 2003 à créer une nouvelle famille de standards internationaux nommée CALM104. Celle-ci est développée par le groupe de travail 16 du comité technique 204 de l'ISO en collaboration avec l'ITU, l'IEE105 et ETSI106.

Le but de CALM est de fournir un protocole multi-plate-forme pour supporter les applications STI qui travaillent sur une grande variété de réseaux tels que les réseaux mobiles 2G (GSM/HSDSC/GPRS), 3G (UMTS, IMT-2000, W-CDMA/CDMA 1x EV-DO) et 4G (IMT-Advanced), ainsi que l'infrarouge, les ondes millimétriques, les micro-ondes, les réseaux sans-fil (Wi-Fi), DSRC, WiMAX, GPS, bluetooth, ethernet et toutes les communications en développement. Celui-ci doit pouvoir interagir avec le protocole IP ainsi que des protocoles non-IP qui sont plus efficaces lors des communications entre voitures ou les couches de services pour faciliter leur création. Les décisions qui permettent de déterminer quelles communications seront utilisées dans un pays sont ensuite laissées aux organisations locales qui les choisiront en fonction des critères qu'elles auront sélectionnés.

103 « Wireless Access for a Vehicular Environment »104 « Continuous Air-interface, Long and Medium range »105 « Institute of Electrical Engineers »106 « European Telecommunications Standards Institute »



La famille de standards CALM est conçue pour permettre des communications quasi-continue entre les véhicules et tous les éléments de la chaîne des STI qui peuvent fournir des informations pertinentes. Ces communications doivent se faire en prenant en compte les différentes contraintes (longueur des messages, priorité, temps de latence...) qui s'appliquent aux différents services proposés par les STI. De plus, les véhicules étant en mouvement, ils doivent, tout comme en téléphonie mobile, pouvoir supporter le « handover ». Comme illustré dans le diagramme suivant, le « handover » est un processus qui consiste à maintenir la communication lorsqu'un terminal quitte une zone de réception pour arriver dans une nouvelle.

À cause des conditions nécessaires exposées précédemment, le protocole doit pouvoir supportées le MIH107, c'est à dire établir une connexion de bout en bout tout en maintenant la communication et ceci indépendamment des différentes technologies de communications

107 « Media Independent Handover »


Illustration 94 : Principe du « Handover »

Zone de Couverture

de l'antenne

Antenne 1(A1)

Antenne 2(A2)

A1

A1

A2

A2 ❸

❷

❶

Illustration 93 : Exemple d'utilisation de multiples technologies dans les STI

Serveur

Antenne LTE Internet

Câble optique

Balise DSRC Balise DSRC

Antenne LTE

Téléphonie mobile


utilisées par les bases STI108. CALM permet aux applications d'employer la meilleure technologie de communication disponible pour les échanges d'informations dans la zone de réception du terminal. De part sa conception, le protocole pourra gérer les différentes restrictions de spectres définis dans chaque pays par les autorités compétentes109.

La principale critique faite au protocole est qu'il souhaite supporter de trop nombreux types de communications ce qui augmente grandement sa complexité. Cependant, il a la particularité de pouvoir réconcilier les différents standards en leur offrant une interface compatible.

108 Voir paragraphe II.1.b109 MIAC pour le Japon et l'ARCEP pour la France


Ambassade France au Japon [Conclusion]

Conclusion

Les politiques gouvernementales de 1995 à 2005 ont été décisives dans le déploiement des systèmes de transport intelligents. Elles ont aussi énormément contribué à leur acceptation auprès de la majorité de la population, mais elles ne sont pas la seule raison. Le fait que les Japonais acceptent les technologies qui leur apportent un véritable plus dans leur vie de tous les jours n'est sûrement pas étranger à l'accélération de ce phénomène. L'utilisation quotidienne des technologies mises en place à cette époque, et dorénavant considérées comme matures (VICS, ETC, UTMS) a finalement peu à peu modifié de manière profonde les habitudes des Japonais.

Les nouvelles technologies qui ont été développées ces dernières années (2005 à 2009) sont encore en pleine phase de mise en place (ASV phase 3, « Smartway »...). Par conséquent, il s'agira pour le gouvernement japonais de continuer à promouvoir leur utilisation auprès de la population tout comme il l'a fait avec les précédents déploiements. Cela est d'autant plus important que ces dernières doivent être adoptées rapidement par une population vieillissante qui aura besoin dans un futur proche de plus en plus de soutien de la part de ces technologies. En effet, le gouvernement japonais, pour lequel le renversement de la pyramide des âges est un des principaux problèmes, est dans une véritable course contre la montre dans laquelle chaque solution, dans le but d'atténuer les effets de ce dernier, est envisagée.

Malgré une amélioration constante de l'« intelligence » des transports, les véhicules autonomes sortis de l'imagination de nos pères qui permettront aux populations de se déplacer sans avoir recours à un chauffeur, sont encore loin de voir le jour. La mise en commun des technologies de l'information avec les transports a tout de même permis de rendre ces derniers plus sûrs, plus confortables et plus faciles d'accès.

Le problème principal des technologies développées qui nécessitent une infrastructure complète (système d'information, balises le long de la route, réseau...) est le coût nécessaire pour les mettre en place. Grâce à la topologie du Japon, le gouvernement a cependant pu déployer rapidement ces solutions pour un maximum de personnes dans les zones à forte concentration de la population. Cependant, pour les régions moins denses, elles nécessitent des investissements lourds ; c'est pourquoi ces dernières années de nouvelles solutions sont étudiées. C'est notamment le cas de toutes les technologies reposant sur les communications véhicules-véhicules. Celles-ci permettent de réaliser certaines fonctions spécifiques sans avoir besoin d'installer de nouvelles balises.


Ambassade France au Japon [Conclusion]

Bien que ces solutions n'aient pas besoin d'infrastructures supplémentaires pour fonctionner, leur connexion aux systèmes d'informations déjà en place leur permet de tirer parti d'une source de renseignements plus que conséquente. En effet, la plate-forme mise en place au Japon est capable d'analyser l'ensemble des données collectées et d'en ressortir les renseignements essentiels pour le conducteur. Le Japon, qui a donc investi lourdement dans les technologies nécessitant un système d'information et l'installation de multiples balises telles que VICS et ETC, possède dorénavant une infrastructure de base capable de fournir une multitude de services qui sont compatibles avec les nouvelles technologies. Il s'agit donc d'un véritable retour sur investissement. Cela est d'autant plus vrai que ces solutions pourront servir de plates-formes de base pour le développement de l'internet des objets au niveau des transports. Ce dernier étant une étape nécessaire pour l'évolution vers la société de l'information auto-régulée voulue par le gouvernement japonais.


Ambassade France au Japon [Carte]

Carte


Illustration 95 : Carte du Japon

© Daniel Dalet

200 km

120 mi

Préfecture

Fukushima

Utsunomiya

Miyagi

Aichi

Kôchi Ôsaka

Ibaraki

Kanagawa

Ville

Kurihara

Ôsaka

Kôriyama

TokyoTokyo

Tochigi

Mito

KYÛSHÛ

ÎLE

Hyôgo

HokkaidōSapporoAomori

Niigata

ToyamaNiigata

NagoyaIshikawaKanazawa

Kôbe

KawasakiYokohama

HOKKAIDÔ

Ambassade France au Japon [Bibliographie]

Bibliographie

Partie I : Historique

Introduction

Significance of Promoting ITS , Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism http://www.mlit.go.jp/road/ITS/5Ministries/chap1.html#1-1

Statistiques des transports au Japon, Statistics Bureauhttp://www.stat.go.jp/data/nenkan/zuhyou/y1201000.xls

World Road Statistics 2005, Japan Road Associationhttp://www.road.or.jp/dl/pdf/stat_2005.pdf

Monthly Statistical Report on Motor Vehicle Transport, Ministry of Land, Infrastructure and Transporthttp://www.mlit.go.jp/k-toukei/56/monthly/index.pdf

Statistiques des routes au Japon, Statistics Bureauhttp://www.stat.go.jp/data/nenkan/zuhyou/y1202000.xls

Les impacts du réseau routier sur l'environnement, p2, numéro 144, octobre 2006, « Le 4 pages », ifenhttp://www.stats.environnement.developpement-durable.gouv.fr/uploads/media/de114.pdf

Les comptes des transports en 2008, 46e rapport à la Commission des comptes des transports de la Nationhttp://www.statistiques.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/20090902_-_Tome_1_CCTN_cle79871a.pdf

Repères - Les chiffres clés des transports -, COMMISSARIAT GÉNÉRAL AU DÉVELOPPEMENT DURABLE, Service de l’observation et des statistiqueshttp://www.statistiques.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/Reperes_Transports_2008_cle0a6a2c-1.pdf

世界の道路統計 2005 (World Road Statistics 2005), Japan Road Associationhttp://www.road.or.jp/dl/pdf/stat_2005.pdf



Les STI, des débuts à nos jours

History of Intelligent Transportation Systems in Japan, Hideo Tokuyamahttp://www.tfhrc.gov/pubrds/fall96/p96au41.htm

ITS : 高度道路交通システム (Les systèmes de communication avancés pour la route), 津川定之 (Sadayuki TSUGAWA), 名城大学理工学部情報工学科 (Meijo University, Faculty of

Science and Technology, Information Engineering Department)http://euler.t.u-tokyo.ac.jp/cgi-bin/wiki.cgi?action=ATTACH&page=lec2009&file=itsgairon%2Epdf

EUREKA, EUREKA Secretariathttp://www.eurekanetwork.org/about-eureka

Development of Human Factors Guidelines for Advanced Traveler Information Systems and Commercial Vehicle Operations : Literature Review - European ATIS Projects/Systems, T. Dingus, M. Hulse, S. Jahns, J. Alves-Foss, S. Confer, A. Rice, I. Roberts, R. Hanowski, and D. Sorensonhttp://www.fhwa.dot.gov/tfhrc/safety/pubs/95153/sec5/sec5_01_04.html

History of Road Transportation Informatics, Marcel Westermanhttp://www.wirelesscommunication.nl/reference/chaptr01/roadtrin/ivhshist.htm

DRIVE I Research Programme, Drive publicationhttp://cordis.europa.eu/telematics/tap_transport/research/16.html

Significance of Promoting ITS , Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism http://www.mlit.go.jp/road/ITS/5Ministries/chap1.html#1-1

ITS Handbook 2007-2008 Japan, Highway Industry Development Organization, supervised byRoad Bureau, The Ministry of Land, Infrastructure and TransportBrochure de l'ITS safety 2010

平成２０年中の交通事故死者数について (2006) (Évolution des accidents, blessés et morts sur les routes), National Police Agencyhttp://www.npa.go.jp/toukei/koutuu45/20090107_1.pdf

Govt Sees New IT Strategy Spawning Y70tln Market, Nikkeihttp://e.nikkei.com/e/ac/tnks/Nni20100620D20JFF01.htm

人口ピラミッド (pyramide des âges), Statistics Bureauhttp://www.stat.go.jp/data/nenkan/pdf/z02-2.pdf



Évolution de la population, National Police Agencyhttp://www.npa.go.jp/hakusyo/h17/hakusho/h17/html/G1030000.html

ITS INTRODUCTION GUIDE - Shift from Legacy Systems to Smartway -, Ministry of Land, Infrastructure and Transporthttp://www.hido.or.jp/itsos/images/ITSGuide-2.pdf

Organisation et stratégie de la promotion des STI


Innovation 25, Prime Minister of Japan and His cabinethttp://www.kantei.go.jp/foreign/innovation/index_e.html

PReVENT Final Report Amendments - May 2008, eSafety for road and air transporthttp://www.prevent-ip.org/download/deliverables/IP_Level/PR-04000-IPD-080222-v15_PReVENT_Final_Report_Amendments%206%20May%202008.pdf

ITS, A Collection of Effectiveness Case Studies : 2007-2008, ITS Promotion Office, Road Administration Division, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, ITS Planning and Promotion Office, Japan Institute of Construction Engineeringhttp://www.mlit.go.jp/road/ITS/ITSCaseStudies/ITSCaseStudies2007_e.pdf

ITS Standardisation Activities – ITU-R, ASTAP & Japan – , DSRC International Task Force, ITS info-communications Forumhttp://www.itsforum.gr.jp/Public/E4Meetings/P01/oyama5_5_1.pdf

ITS toolkit, Highway Industry Development Organizationhttp://www.hido.or.jp/itsos/2007/08/its_toolkit.html

Partie II : Technologies et usages

Les éléments de base

The car navigation system (1981), Gyro Research : The world's First Automotive Navigation System, Honda Motor Co., Ltd.http://world.honda.com/history/challenge/1981navigationsystem/index.html




Toyota safety technologies, Toyota Motor Corporationhttp://www2.toyota.co.jp/jp/tech/safety/technologies

Around View monitor, Nissanhttp://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/INTRODUCTION/DETAILS/AVM/index.html

Infiniti technologies, Infinitihttp://www.infiniti.com/global/en/about/technology?r=JP#/about/technology

Honda Technology, Honda Motor Co., Ltd.http://www.honda.co.jp/tech/auto/safety/


Introduction of VICS, Vehicule Information and Communication System CenterBrochure du Vehicule Information and Communication System Center

Advances in ITS Wireless Systems, Shinji Ide, Ministry of internal Affairs and CommunicationNew Breeze Vol.21 No. 4 Autumn 2009, p1-8

DSRC Standards for Multiple Applications, Yasuto KUDOH, OKI Electric Industry, Japanhttp://www.itsforum.gr.jp/Public/E4Meetings/P03/kudohSS16.pdf


Les services STI


The Vehicule Information and Communication System - creating a more affluent mobile society - VICS, Vehicule Information and Communication System CenterBrochure du Vehicule Information and Communication System Center



Introduction of VICS, Vehicule Information and Communication System CenterBrochure du Vehicule Information and Communication System Center

G-BOOKhttp://en.wikipedia.org/wiki/G-Book

Nissan Carwinghttp://drive.nissan-carwings.com/WEB/index.htm

Internavihttp://www.honda.co.jp/tech/auto/internavi/

ITS, A Collection of Effectiveness Case Studies : 2007-2008, ITS Promotion Office, Road Administration Division, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, ITS Planning and Promotion Office, Japan Institute of Construction Engineeringhttp://www.mlit.go.jp/road/ITS/ITSCaseStudies/ITSCaseStudies2007_e.pdf

ETC 利用状況の推移 (Évolution de l'utilisation du service ETC), Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourismhttp://www.mlit.go.jp/road/yuryo/riyou.pdf

ETC とは / 首都高速道路の ETC 利用率 (Pourcentage d'utilisation de l'ETC sur les voies rapides de la capitale), Metropolitan Expressway Co., Ltd.http://www.shutoko.jp/etc/etc/rate/index.html


AHS - Advanced Cruise-assist Highway Systems in Japon, Road Public Relations CenterBrochure reçue au MLIT

Evolving AHS, Highway Industry Development Organizationhttp://www.hido.or.jp/ITSHP_e/Rev/review2-4/review4/1-5e.html

ASV, the Bridge to an Accident-free Society, Secretariat of Study Group for Promotion of ASV, Technology Planning Section, Engineering and Safety Department, Road Transport Bureau, The Ministry of Land, Infrastructure and TransportBrochure reçue à l'ITS Japan

Toyota Safety Technologies, Toyota Motor Corporationhttp://www2.toyota.co.jp/en/tech/its/safety/



Nissan Safety Technology, Nissanhttp://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/KEYWORDS/safety.html

Infiniti technologies, Infinitihttp://www.infiniti.com/global/en/about/technology?r=JP#/about/technology

HONDA ASV Technology, Honda Motor Co., Ltd.http://world.honda.com/ASV/

Mazda Safety Technology, Mazda Motor Corporationhttp://www.mazda.co.jp/philosophy/tech/safety/

Experimental Guideline for Vehicle Communications System using 700 MHz-Band, ITS Info-communications Forumhttp://www.itsforum.gr.jp/Public/E3Schedule/P13/ITSFORUMRC006engV1_0.pdf

Driving Safety Support System in UTMS 21, Toshihiko ODA and Kohei TAKEUCHI, Matsushita Communication Industrial Co., Ltd., Universal Traffic Management Society of Japanhttp://www.utms.or.jp/english/inter/paper/seoul06.pdf

Standard Developing, Activities of ISO/TC 204 - 2008, Society of Automotive Engineers of Japan, inc.Brochure reçue à l'ITS Japan

ITS 2008 Japan ~Realisation of Smartway~, Highway Industry Development Organizationhttp://www.hido.or.jp/09kankou/2008English.pdf

Partie III : Mesures liées à l'environnement

Protections contre les désastres naturels et le mauvais temps


Réduction des émissions de CO2

Smart Interchange, Road Bureau, Ministry of Land, Infrastructure and Transporthttp://www.mlit.go.jp/road/sisaku/smart_ic/index.html



ITS, A Collection of Effectiveness Case Studies : 2007-2008, ITS Promotion Office, road Administration Division, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, ITS Planning and Promotion Office, Japan Institute of Construction Engineeringhttp://www.mlit.go.jp/road/ITS/ITSCaseStudies/ITSCaseStudies2007_e.pdf

ITS Policy in Japan and "Smartway", Road Bureau, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Brochure du Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Universal Traffic Management Systems, National Police Agency of JapanBrochure de la National Police Agency

Development of Energy-saving ITS Technologies, New Energy and Industrial Technology Development Organization, Energy Conservation Technology Development DepartmentBrochure reçue à l'Université de Tokyo

Toyota to Introduce Eco Drive Indicator, Toyota Motor Corporationhttp://www.toyota.co.jp/en/news/06/0929.html

ECO Assit de HONDA, Honda Motor Co., Ltd.http://www.honda.co.jp/tech/auto/eco-assist/

World first eco pedal helps reduce fuel consumption, Nissan Corporationhttp://www.nissan-global.com/EN/NEWS/2008/_STORY/080804-02-e.html


Partie IV : Centres de recherche et perspectives

Centres de recherche universitaires

Advanced Mobility Research Center (ITS center), Institute of Industrial Science, University of Tokyohttp://www.its.iis.u-tokyo.ac.jp/publications/pamphlet201001.pdf

Vehicule Dynamics and Control for Sustainable Transport, Yoshida SUDAhttp://www.canterbury.ac.nz/conference/apvc09/docs/APVC_SUDA.pdf

コ・モビリティ社会とはどんな社会？ (Quelle genre de société est la société co-mobilité ?), Keio University Co-mobility Society Research Centerhttp://co-mobility.com/com.html



Perspectives

Intelligent Transport Systems for Sustainable Mobility, - Achievement in the past 10 years and integration for the future -, Hajime AMANO, ITS Info-communications Forumhttp://www.eurojapan-ict.org/ppts_forum_march/HajimeAmano.pdf

Experimental Guideline for Vehicle Communications System using 700 MHz-Band, ITS Info-communications Forumhttp://www.itsforum.gr.jp/Public/E3Schedule/P13/ITSFORUMRC006engV1_0.pdf

Advances in ITS Wireless Systems, Shinji Ide, Ministry of Internal Affairs and CommunicationNew Breeze Vol.21 No. 4 Autumn, p1-8

What is CALM ? Communications Architecture for Land Mobile environment, ISO TC204 Working Group 16http://www.tc204wg16.de/Public/CALMintro.html

Carte

Carte réalisée à partir des fichiers disponibles sur « http://histgeo.ac-aix-marseille.fr/ »


Ambassade France au Japon [Table des illustrations et des tableaux]

Table des illustrations et des tableaux

Index des illustrationsIllustration 1 : Évolution du pourcentage de nouveaux véhicules équipés de système de navigation....................................................................................................................................1Illustration 2 : Panneau indicateur (gauche) et voie rapide (droite)...........................................2Illustration 3 : Principe des STI....................................................................................................3Illustration 4 : Évolution des transports au Japon......................................................................4Illustration 5 : Les projets STI, d'hier à aujourd'hui....................................................................8Illustration 6 : Les différentes catégories d'utilisateurs des STI..................................................9Illustration 7 : Planning des STI 1/2..........................................................................................10Illustration 8 : Planning des STI 2/2..........................................................................................11Illustration 9 : Évolution de la politique japonaise sur les TIC .................................................13Illustration 10 : Évolution du nombre de morts/blessés/accidents sur les routes au japon....14Illustration 11 : Accidents de la route classés par causes (2000).............................................15Illustration 12 : Planning de la diminution des morts...............................................................15Illustration 13 : Pyramide des âges...........................................................................................16Illustration 14 : Morts à la suite d'un accident par tranche d'âges (2004)...............................17Illustration 15 : Évolution du nombre de morts par accident par tranche d'âge.....................18Illustration 16 : Émission de dioxyde carbone au Japon (2005)...............................................19Illustration 17 : Vitesse moyenne des voitures.........................................................................20Illustration 18 : Relation émission de CO2-vitesse....................................................................20Illustration 19 : Organisation des STI au Japon.........................................................................21Illustration 20 : Politiques de promotion des STI au Japon......................................................22Illustration 21 : Les éléments dans les STI................................................................................26Illustration 22 : Éléments STI dans la voiture............................................................................27Illustration 23 : Gyrocator de Honda et Alpine.........................................................................27Illustration 24 : Systèmes de navigation...................................................................................28Illustration 25 : Deux exemples d'utilisation des capteurs.......................................................30Illustration 26 : L'intégration des capteurs dans la voiture.......................................................31Illustration 27 : Standardisation de l'ITS-OBU...........................................................................33Illustration 28 : Évolution des ventes de systèmes de navigation ...........................................34Illustration 29 : Les communications dans les STI.....................................................................35Illustration 30 : Caméra (gauche) et détecteur sonore (droite)................................................36Illustration 31 : Balise DSRC (gauche) et balise infrarouge (droite)..........................................37Illustration 32 : Fonctionnement des balises infrarouges et DSRC...........................................37Illustration 33 : Tour de Tokyo qui sert d'antenne FM (gauche) et balise radio (droite)..........38Illustration 34 : Fonctionnement d'une balise radio.................................................................39Illustration 35 : Principe de la connexion Internet....................................................................40



Illustration 36 : EZ Navi Walk....................................................................................................41Illustration 37 : Structure de la plate-forme d'information commune.....................................42Illustration 38 : Schéma de principe de VICS............................................................................43Illustration 39 : Centre de contrôle de VICS..............................................................................43Illustration 40 : Exemple de renseignements VICS...................................................................44Illustration 41 : Exemple d'icônes VICS.....................................................................................44Illustration 42 : Sondage de satisfaction (VICS) .......................................................................45Illustration 43 : Sondage VICS (2005)........................................................................................45Illustration 44 : Évolution des ventes d'unités VICS .................................................................46Illustration 45 : Services fournis via VICS..................................................................................46Illustration 46 : Principe du portique ETC.................................................................................47Illustration 47 : Carte ETC (gauche), unité ETC (milieu) et portique ETC (droite).....................48Illustration 48 : Cause des embouteillages (2004)....................................................................48Illustration 49 : Relation embouteillage-ETC............................................................................48Illustration 50 : Réduction du temps de passage au péage......................................................49Illustration 51 : Sondage sur l'ETC (2006).................................................................................49Illustration 52 : Inscription et utilisation du service ETC..........................................................50Illustration 53 : Système d'information de l'ETC.......................................................................51Illustration 54 : Évolution de l'utilisation d'ETC........................................................................52Illustration 55 : Sondage de satisfaction de l'ETC (2006)..........................................................52Illustration 56 : Sondage dans les parking à Sapporo (2007)....................................................53Illustration 57 : Causes d'inconfort (2007)................................................................................53Illustration 58 : Principe d'AHS.................................................................................................54Illustration 59 : Zones des messages de AHS ...........................................................................54Illustration 60 : Prévision du déploiement d'AHS.....................................................................55Illustration 61 : Diagramme des technologies ASV ..................................................................57Illustration 62 : Principe de l'ASV .............................................................................................58Illustration 63 : Adaptive Front-light System............................................................................59Illustration 64 : Stabilité dans les virages..................................................................................59Illustration 65 : Système d'alerte (dérive + fatigue)..................................................................60Illustration 66 : Système de freinage avancé............................................................................60Illustration 67 : Contrôle automatique des distances...............................................................61Illustration 68 : Système de prévention de collision aux intersections....................................62Illustration 69 : Système de prévention de collision dans les virages.......................................62Illustration 70 : Principe de l'UTMS...........................................................................................63Illustration 71 : Schéma de principe du système de localisation de bus .................................67Illustration 72 : Schéma de principe de l'utilisation des voitures-sondes................................69Illustration 73 : Technologies disponibles via la plate-forme Smartway..................................73Illustration 74 : Informations fournies par la radio...................................................................74Illustration 75 : Informer les utilisateurs sur les obstacles.......................................................74Illustration 76 : Indiquer les courbes et les endroits dangereux..............................................74Illustration 77 : Assistance pour les insertions.........................................................................74Illustration 78 : Présenter les conditions de la route................................................................75



Illustration 79 : Système de détection des éboulements et glissements de terrain................76Illustration 80 : Détection de fissures dans les tunnels............................................................77Illustration 81 : Principe du « Smart IC »..................................................................................79Illustration 82 : Sondage sur l'utilisation de l'autoroute (2007)...............................................81Illustration 83 : Différents forfaits et réductions possible via l'ETC..........................................82Illustration 84 : Modification de l'organisation des livraisons..................................................82Illustration 85 : Principe d'« Energy-ITS ».................................................................................83Illustration 86 : Principe de l'« ECO-conduite »........................................................................85Illustration 87 : Simulateur de Todai : Universal Driving Simulator for Human, Vehicle and Traffic Research.........................................................................................................................86Illustration 88 : Exemple d'utilisation de parkings temporaires...............................................87Illustration 89 : Lien entre les technologies du simulateur.......................................................88Illustration 90 : Prototype comobility (gauche) et châssis (droite)...........................................90Illustration 91 : Principe du projet « co-mobilité »...................................................................91Illustration 92 : Ré-allocation des ondes prévue en juin 2011.................................................92Illustration 93 : Exemple d'utilisation de multiples technologies dans les STI.........................94Illustration 94 : Principe du « Handover »................................................................................94Illustration 95 : Carte du Japon.................................................................................................98

Index des tablesTableau 1 : Définition des 9 domaines de recherche du plan Global des STI...........................10Tableau 2 : Comparaison des capacités des conducteurs selon l'âge.......................................17Tableau 3 : Comparaison des communications........................................................................35Tableau 4 : Propriétés des balises infrarouges et DSRC............................................................38Tableau 5 : Propriétés des balises radio et de la FM.................................................................39Tableau 6 : Les différents niveaux d'AHS .................................................................................55Tableau 7 : Objectifs de recherche et développement ............................................................82


its japon

Business

science et la technologie

linformation et

linformatique et

performants et

dtecteurs et

japon et dcrit

transports intelligents

sciences et technologies