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Le 28 janvier 2025 s’est tenu le premier workshop du projet SCALE. De 9h à 16h30, les partenaires du projet ont bénéficié d’interventions d’experts spécialisés dans les systèmes de transport intelligents coopératifs (C-ITS).

Un objectif : harmoniser les connaissances des participants

Cet atelier avait pour vocation de présenter les caractéristiques et le fonctionnement des C-ITS, en particulier pour les nouveaux membres du projet. L’enjeu principal de cette première rencontre était d’harmoniser les connaissances sur les avancées des C-ITS afin de garantir une compréhension commune des enjeux technologiques.

Un programme structuré

La session a débuté par une présentation générale du projet animée par Marie-Christine Esposito représentant la Direction Générale des Infrastructures, des Transports et des Mobilités (DGTIM) et pilote du projet. Par la suite, des thématiques plus techniques ont été abordées par des experts :

Infrastructure présentée par Vincent Robin (Cerema), Renan Perrot (Cerema), Philippe Meunier (DGITM) : équipements servant à la communication de courte et longue portée

Les systèmes coopératifs de transport intelligents (C-ITS) reposent sur la coopération directe entre véhicules (V2V) et entre véhicules et infrastructures (V2I), via des communications courte portée (ITS-G5) ou longue portée (cellulaire).

Un écosystème modulaire a été développé pour garantir la complémentarité entre technologies et s’adapter aux besoins des gestionnaires routiers. Une formation dédiée a permis de présenter les principales entités techniques du système C-ITS, et leur rôle dans la production et l’échange de messages normalisés.

• Le Système d’Aide à la Gestion du Trafic (SAGT) et la Plateforme des gestionnaires routiers (PFro) assurent l’interface entre les centres de gestion et les Unités de Bord de Route (UBR), en traduisant les messages à destination des véhicules, tout en relayant l’information vers le Nœud national français (Nfr-ITS-S).
• L’UBR diffuse les messages du SAGT vers les véhicules et remonte ceux des véhicules vers la Pfro/SAGT, voire le Nfr dans certains cas. L’UBR est une station ITS fixe ou mobile déployée en bord de route, selon des recommandations pour optimiser la portée. Elle comprend divers composants (ITS-G5, antenne GNSS…) pour assurer sa connectivité dans l’écosystème C-ITS. Selon la source et le type de message, elle effectue des vérifications (identité, validité, localisation…) et traitements (traduction, signature, agrégation…).
• Le Nfr-ITS-S, plateforme centrale du système français, permet la collecte, vérification, traitement et diffusion sécurisée des messages (CAM, DENM, IVI, etc.) via des communications hybrides. Il garantit également la sécurité des échanges grâce à une infrastructure clé publique (PKI).

Véhicules présentés par Stéphane Gerne (AMPERE), Antoine Foulquié (VIVERIS) et Yannick Redor (DGITM) : présentation des unités embarquées déployées dans les véhicules utilisateurs, c’est-à-dire un véhicule usager de la route équipé d’une station ITS (UEVu), mais aussi déployées dans un véhicule de gestionnaire, c’est-à-dire un véhicule d’un gestionnaire routier équipé d’une station ITS, avec des fonctionnalités spécifiques aux gestionnaires routiers (UEVg) ainsi que l’application Coopits.

Dans le projet SCALE, Ampere Software va développer et valider un service de « Local hazards ». Ce service est une information sur la présence de « Local hazards » sur le trajet d’un conducteur.  Il commence par la détection automatique de certains risques routiers par les capteurs du véhicule et l’émission de messages correspondant à ces risques, envoyés à un cloud propriétaire OEM (Original Equipment Manufacturer). Les messages sont ensuite partagés avec le point d’accès national (NAP) et la plateforme Data for Road Safety (DFRS). D’autres messages similaires sont collectés auprès du Point d’Accès National et de DFRS ou d’autres sources, et tous les messages sont « agrégés » pour produire une information unique sur l’« événement routier » qui est envoyée aux conducteurs à proximité de l’événement pour qu’ils puissent se préparer à adapter leur comportement, en étant conscients d’un danger potentiel sur leur route. Les « Local Hazards » sont :

• Détection EGO (le véhicule est lui-même le danger local) : avertissement de véhicule stationnaire – véhicule arrêté, avertissement de véhicule stationnaire – véhicule en panne, avertissement de véhicule stationnaire – véhicule accidenté, conducteur à contresens.

• Détection à distance (le véhicule détecte un danger local autour de lui) : avertissement de véhicule stationnaire – véhicule arrêté, avertissement de véhicule stationnaire – véhicule en panne, mauvais état de la route (c’est-à-dire route temporairement glissante), visibilité réduite, mauvaises conditions météorologiques avec brouillard ou fortes pluies (c’est-à-dire conditions météorologiques extrêmes), objets sur la route, personnes, animaux, conducteur à contresens.

Lors de ce premier Workshop français, plusieurs exemples de véhicules équipés de dispositifs C-ITS ont été présentés. Parmi eux, l’UEVg (Unité Embarquée Véhicule gestionnaire), un boîtier connecté installé dans les véhicules des gestionnaires routiers. Il a pour objectif de renforcer la sécurité des agents sur la route et de faciliter la communication avec les centres de gestion du trafic.

Grâce à l’UEVg, différents messages C-ITS, comme les alertes de danger ou les informations de circulation, peuvent être envoyés et reçus, aussi bien via des liaisons courte portée (ITS-G5) que par le réseau cellulaire.

Le boîtier propose deux modes d’utilisation :

• Mode usager : pour recevoir et émettre des messages C-ITS.
• Mode opérateur : dédié aux missions des agents, telles que les patrouilles, les interventions ou la viabilité hivernale.

Parmi ses principales fonctionnalités :

• L’émission automatique ou manuelle d’événements C-ITS, comme les alertes chantier, les interventions en cours ou les opérations de salage et de déneigement.
• La fonction « UBR mobile », qui permet de recevoir et de retransmettre les messages vers les plateformes des gestionnaires.

En résumé, l’UEVg constitue un outil clé pour améliorer la sécurité, la réactivité et la coordination des agents sur le terrain.

La présentation de l’application CoopITS a conclu la partie consacrée aux véhicules. CoopITS est une application nationale qui propose plusieurs services destinés aux usagers de la route :

• Recevoir en temps réel les messages validés par les gestionnaires routiers.
• Contribuer au système d’information routière en signalant les événements observés sur son itinéraire.
• Recevoir les messages des véhicules connectés, pour rester informé de la situation autour de soi.

Dans la chaîne C-ITS, CoopITS se situe en aval du système de communication :

• Le serveur CoopITS (NAP-SER) reçoit les messages de types DENM, IVI, POI, MAP, SPAT (cf Services et messages) transmis par le serveur national Nfr-ITS-S, vérifie leur authenticité et, après validation, les rend disponibles pour l’application. L’application récupère ensuite les messages selon la position de l’utilisateur et les affiche régulièrement sur sa cartographie intégrée.
• L’application permet également à l’usager de générer des messages comme des DENM ou des CAM (cf Services et messages) depuis son smartphone. Ces messages sont transmis au serveur NAP-SER, puis remontés vers le Nfr-ITS-S afin d’être partagés avec l’ensemble de l’écosystème C-ITS.

En résumé, CoopITS facilite la communication bidirectionnelle entre les usagers de la route et les gestionnaires, améliorant la sécurité et la fluidité du trafic grâce à une information routière en temps réel.

Services et messages présentés par Pierre Bimangu (VIVERIS), Emilien Bourdy-Liébart (URCA) et Marwane Ayaida (UPHF) : spécifications techniques et fonctionnelles et exemples concrets

Les informations au sein de l’écosystème C-ITS peuvent être transmises sous différentes formes via de différents types de messages qui sont précisés dans des standards de transmission.

• CAM (Cooperative Awareness Message) qui est un message d’état comprenant la position, la vitesse, l’accélération…
• DENM (Decentralized Environmental Notification Message) qui va décrire la position, la durée de validité, le type et le chemin d’un évènement ponctuel ou répété.
• IVIM (In-Vehicle Information extended Message) qui est un message de signalisation
• POIM-PA (Point Of Interest Message for Parking Availability) qui va contenir le nombre de places, la disponibilité et les horaires d’un parking
• MAPEM (MAP Extended Message) qui permet la transmission d’information cartographique comprenant les intersections et les routes
• SPATEM (Signal Phase And Timing Extended Message) informant de l’état des feux : phase, durée de la phase et prochaines phases
• CPM (Collective Perception Message) qui est un message d’état comme le CAM mais la différence réside dans le fait que ce message peut être associé à une dimension sensorielle grâce à des capteurs.
• SREM (Signal Request Extended Message) fonctionnant conjointement au MAPEM et indiquant les demandes de priorité
• SSEM (Signal request Status Extended Message) permettant de répondre à un SREM en précisant le traitement, si c’est accordé ou rejeté
• Autres

Technologies de communication présentées par Hacène Fouchal (URCA) et Hasnaa Aniss (UGE) : la courte et la longue portée ainsi que l’hybridation

La formation sur la technologie de transmission a permis d’explorer les différents types de communication en courte portée : à base de diffusion broadcast sur un canal partagé AIR envoyant des communications directes à faible latence dans un rayon de 150 à 800m, et longue portée : s’appuie sur un réseau cellulaire via un lien IP qui transmet les données à un serveur central, lequel les redistribue aux stations concernées. Ce mode de communication permet de diffuser des messages sur des zones étendues. Les communications longue portée transitent par le nœud national, chargé de disséminer les informations pertinentes aux utilisateurs finaux. Cette diffusion repose sur un découpage en tuiles de différentes tailles, allant de 500 m ×500 m à 10 km × 10 km.

Les messages transmis en courte et longue portée dans un système C-ITS doivent respecter une architecture en plusieurs couches, appelée pile protocolaire C-ITS. Cette pile se compose des éléments suivants :

• ACCESS : gère l’accès au médium de communication (radio) ;
• Networking & Transport : assure le routage géographique des messages, notamment via les protocoles GeoNet et BTP ;
• Facilities : construit les messages en fonction des besoins applicatifs, en utilisant des formats normalisés tels que DENM, IVI ou SPAT ;
• Management : coordonne les différentes couches pour garantir un fonctionnement cohérent ;
• Security : garantit l’intégrité, la confidentialité et l’authentification des échanges ;
• Application : regroupe les services et fonctionnalités destinés aux utilisateurs.

L’un des principaux défis des technologies de transmission dans les systèmes C-ITS est la congestion du canal radio, notamment en situation de forte densité de véhicules (comme lors d’un accident). Cette surcharge peut entraîner des collisions entre messages et altérer la qualité des informations transmises.

Pour atténuer ce phénomène, un algorithme de contrôle décentralisé de la congestion (DCC) est mis en œuvre sur chaque station. Il ajuste dynamiquement la fréquence d’émission, la puissance de transmission et l’accès au canal radio, en fonction de l’activité de la station et de son environnement immédiat.

Enfin, une communication hybride, combinant courte et longue portée, peut être mise en place. Cette approche permet d’optimiser les performances et d’atteindre des latences bien inférieures aux exigences de sûreté.

Présentation de Geonetworking par Geoffrey Wilhelm (URCA)

Le protocole GeoNet permet d’étendre la portée des communications entre véhicules en s’appuyant sur les réseaux cellulaires. Il autorise la transmission de messages de véhicule à véhicule via un mécanisme de rebond, dans la limite de la couverture réseau disponible. Toutefois, pour assurer une diffusion plus large des messages au-delà de cette couverture, le recours à un réseau cellulaire devient indispensable. Cela nécessite l’établissement d’un lien IP depuis une station connectée au réseau cellulaire. Ce fonctionnement n’est possible que si les messages transitent par un serveur centralisé, chargé de collecter les événements et de les redistribuer aux stations concernées.

Enjeux de sécurité présentés par Mounira Msahli (TPT): certificats, signatures et PKI (Public Key Infrastructure)

Dans le cadre de l’écosystème C-ITS, les enjeux de sécurité sont multiples et essentiels. La protection du système repose sur plusieurs piliers : l’authentification des clés publiques, une gestion rigoureuse de celles-ci (durée de vie, usages, révocation…) garantissant l’intégrité et la confidentialité des messages échangés. La mise en place d’une infrastructure de confiance est indispensable pour assurer la fiabilité des communications. Par ailleurs, la conformité aux standards de sécurité établis par l’ETSI joue un rôle clé dans la protection de la vie privée des utilisateurs. Pour répondre à ces nécessités, un système de signature numérique et de certificat numérique des messages est utilisé.  

Mise en production présentée par Marie-Christine Esposito (DGITM) : guide

Les principaux enjeux liés à la mise en production résident dans l’expérimentation à grande échelle, l’identification des derniers freins au déploiement complet, ainsi que dans l’adhésion des gestionnaires routiers à l’exploitation et à la maintenance des stations déployées sur le territoire français. L’objectif final est d’offrir un service fiable, compréhensible et cohérent pour l’usager.

La mise en production s’organise selon plusieurs niveaux de maturité :

• Pré-L1,
• Niveau 1 (L1),
• Niveau 2 (L2),

Chacun correspondant à un degré croissant de conformité avec les politiques européennes en matière de certification et de sécurité.

Ce processus comporte deux volets complémentaires :

1. La mise en production des équipements,
2. La mise en production des sites.

En conclusion, ce premier workshop a donc permis aux participants d’approfondir leur compréhension des C-ITS et de poser les bases d’une collaboration efficace au sein du projet SCALE.

Un moment fort de collaboration

Au-delà des aspects techniques, ce premier workshop a représenté une véritable opportunité d’échange et de rencontre entre les partenaires du projet. En plus de fournir des informations essentielles au bon déroulement de SCALE, cette réunion en présentiel a permis de créer de nouvelles synergies et de renforcer les liens existants entre les membres du consortium.

Recueil des besoins

Cette première rencontre a également été l’occasion d’établir un état des lieux des besoins et des thématiques à approfondir dans le cadre des prochains workshops. Les premières présentations ont suscité des questions et fait émerger des attentes spécifiques parmi les membres du projet. Grâce à cette collecte d’informations, les futurs modules seront adaptés afin de répondre de manière ciblée aux besoins identifiés, garantissant ainsi une amélioration continue de cette dimension du projet.

Une dynamique qui se poursuit

Ce premier workshop marque le début d’une série de rencontres essentielles pour le projet SCALE. Afin de poursuivre cette dynamique d’échange et d’amélioration continue, d’autres workshops seront organisés tout au long du projet.