successives, dont certains résultats sont archivés en vue de la construction de cycles de conduite. On utilise principalement le logiciel d'analyse des données SPAD et, pour des analyses descriptives complémentaires, le logiciel BMDP (cf. [Lebart, 1982 et 1993] et [BMDP, 1990]).
Des outils ont été conçus pour gérer les fichiers résultats, construire un fichier des trajets à partir du fichier des segments cinématiques et pour gérer un algorithme de reconstitution d'un cycle de conduite en fonction des résultats des analyses statistiques.
Boucle sur les trajets
Boucle sur les blocs de mesure Boucle sur les fichiers Options et paramètres d’analyse Niveau d’intégration (trajet, segments, etc.) Sélection fichiers à analyser Fin de trajet Initialisation trajet Tests variables Calculs de variables dérivées Calculs, cumuls, sur le trajet
Intégration sur les “segments cinématiques”
Fin de
fichier Recherche d’un indicei2 d’interruption dans le trajet (arrêt, durée ou distance donnée,
autre)
Intégration, cumuls, archivage sur segment entre i1 et i2
Boucle sur les “segments cinématiques” i1 = 1 i1 = i2 Fin de trajet Intégration sur les
“segments cinématiques” :
Figure 4.6 : Schéma de principe de l'organisation du calcul des variables cinématiques, au niveau d'un trajet, d'une séquence entre arrêts, d'un segment cinématique ou selon un autre mode de découpage
4.3.5.1 - Constitution des fichiers analysés
Les fichiers des segments cinématiques sont construits par les outils décrits au chapitre 4.3.4. Les fichiers des trajets sont construits alternativement par les mêmes outils, ou à partir du fichier des segments comme indiqué au chapitre 4.3.5.3. Les deux types de fichiers sont construits de manière similaire et comportent essentiellement :
- l'identification du véhicule (phase expérimentale, zone géographique, modèle et véhicule), - l'identification du segment ou du trajet (numéro d'ordre, date et heure de début, etc.), - des informations globales calculée sur le segment / trajet (durée, distance, arrêts, etc.),
- puis les variables spécifiques par bloc d'informations cohérentes (variables décrivant les vitesses et leur distribution, les accélérations, les conditions thermiques, etc.),
- à ces variables, et après les analyses factorielles, s'ajoutent les coordonnées factorielles et l'affectation des segments / trajets aux classes correspondantes des diverses partitions.
Le fichier des trajets comporte en outre la constitution du trajet en les différents types de segments
La structure des données enregistrées suit le schéma suivant (figure 4.7) : pour une phase expérimentale (i.e. un pays ou les données enregistrées par un laboratoire), plusieurs localités ont été concernées, et globalement un certain nombre de modèles de véhicules. Pour un modèle et une localité, un ou plusieurs véhicules ont été instrumentés et ont restitués chacun un ensemble de trajets. Ces trajets sont à leur tour analysés à un niveau plus fin de segments cinématiques (entre arrêts ou autre).
Les localités, les modèles et les véhicules ayant été sélectionnés pour assurer la représentativité de l'échantillon de véhicules, l'ensemble des trajets ou des segments est analysé comme une
Phase expérimentale Localisations Véhicules Trajets Segments
cinématiques Variables
• Phase P1 • Localité A • Véhicule A • T1 • S(1,1)
• S(1,2) S(1,3) • Var (1 à N) .... • Tj • S(j,1) • S(j,2) • ... • S(j,n) • Tn • ... • S(n,k) • Véhicule B • Véhicule C • ... • Véhicule K • trajets T1 à Tm • trajets T1 à Tk • Segments ... • Localité B • Véhicule L
• etc. • trajets • segments • variables
• Phase P2 • Localités C, D
• etc. • Véhicules • trajets • segments • variables
• etc.
représentation globale de l'utilisation des véhicules. On ne considère pas les niveaux : véhicules, modèles, localités ou phase expérimentale, sauf comme éléments illustratifs de certaines analyses. Afin de redresser des inégalités des périodes de suivi des véhicules et des nombres de véhicules suivi selon les phases, une procédure de pondération est appliquée (cf. chapitre 5.2).
4.3.5.2 - Gestion des analyses statistiques
Deux types d'"éléments cinématiques" (c'est à dire des portions de déplacement, illustrées en particulier par le courbe de vitesse en fonction du temps) sont concernés par les analyses :
- des segments cinématiques correspondant à différents critères (séquence entre deux arrêts successifs, segments de longueur ou de durée donnée, etc.)
- des trajets entiers, (éventuellement reconstitués par addition des segments précédents).
Il n'y a pas de différences majeures d'analyse des différents types de segments sauf au niveau de certaines variables (le nombre d'arrêt sera toujours 1 dans le cas de séquences entre arrêts). Par contre l'analyse des trajets diffère par les variables descriptives considérées (on considérera par
Classification
Partition en N classes Fichier variables cinématiques :
Séquences entre arrêts, Segments cinématiques, ou Trajets
Archivage des données recodages, calculs Analyse multidimensionnelle Aides à l’interprétation, graphiques Aides à l’interprétation, graphiques Description des classes
Archivage Fichier (Séquences, Segments ou Trajets) avec coordonnées et affectations
selon les N classes
Figure 4.8 : Schéma de principe de l'analyse statistique d'un fichier de séquences entre arrêts, segments cinématiques ou trajets, décrits par les variables cinématiques
exemple leur constitution en segments cinématiques).
Plusieurs types d'enchaînements d'analyses statistiques ont été envisagés pour les différents types de fichiers précédents : Analyse en Composantes principales (A.C.P.) suivie de classification, Analyse des Correspondances Binaires (A.C.B.) et classification, enfin recodage en classes, Analyses des Correspondances Multiples (A.C.M.) puis classification. Tous ces enchaînements (figure 4.8) incluent une étape d'archivage des données, de recodage et de calculs préalables, des étapes d'aides à l'interprétation et de tracé de graphiques factoriels, les étapes d'analyse factorielle, de classification et de partitionnement, et une étape de réédition du fichier d'origine avec les informations complémentaires (coordonnées factorielles et affectation aux classes issues de la classification et partition).
Afin de faciliter le montage "rapide" d'une analyse selon le fichier à analyser (fichiers des séquences entre arrêts, des segments ou des trajets, complets ou sur un échantillon des enregistrements) et le type d'analyse envisagé, un utilitaire de préparation des fichiers paramètres différentes étapes SPAD a été élaboré. On dispose ainsi immédiatement de l'ensemble des étapes, qu'il faut cependant ajuster pour la sélection des variables, la pondération, les filtres éventuels, les nombres d'axes factoriels à éditer ou à utiliser, la partition souhaitée, etc., en s'appuyant notamment sur les résultats et les aides à l'interprétation.
4.3.5.3 - Gestion globale des analyses
Les outils précédents sont envisagés pour réaliser :
- l'analyse typologique des conditions de circulation à partir des segments cinématiques, - l'analyse typologique des trajets selon leur constitution en segments cinématiques.
Cette seconde étape n'est rendue possible qu'après reconstitution des trajets à partir du fichier des segments, incluant leur affectation. En effet, l'objectif (cf. chapitre 5.4) est de caractériser les trajets selon les différents types de conditions de circulation (i.e. de segments cinématiques) rencontrées. Il a donc été nécessaire de créer des outils pour gérer ces différents fichiers et cumuler au niveau trajet les informations établies au niveau des segments.
L'enchaînement des analyses statistiques et la construction de cycle est illustrée figure 4.9. Plusieurs sous-programmes ont été élaborés et sont utilisés tant par l'outil de gestion que par l'outil de construction des cycles.
Ce sont notamment des utilitaires de lecture / écriture des variables segments ou trajets : ces outils sont paramétrés selon l'enregistrement éventuel de coordonnées factorielles et de partitions (et leur nombre). Les informations sont organisées par blocs d'informations cohérentes (identifications, variables décrivant la vitesse, distribution croisée, etc.), associés à des instructions spécifiques d'écriture / lecture. Ces instructions sont communes à l'ensemble des outils d'archivage / lecture des segments ou trajets. De cette manière, il possible de modifier simplement les informations archivées et leur format au travers des différentes étapes de programmation, et notamment d'ajuster les instructions de lecture des logiciels d'analyse.
Fichier Segments cinématiques
Outil de gestion des fichiers
résultats
Fichier Trajets selon leur constitution en segments
Fichier Trajets avec coordonnées et affectation par classe Outil de construction ou sélection de cycles Cycle(s) de conduite Analyse multidimensionnelle Typologie Outils de description Analyses complémentaires
Fichier Segments avec coordonnées et affectation
par classe
Constitution du fichier des trajets à partir des segments
Analyse multidimensionnelle
Typologie
Figure 4.9 : Enchaînement des analyses statistiques, de la gestion des fichiers résultats et de la construction de cycles d'essai
L'outil de gestion des fichiers résultats permet : - à partir de la lecture d'un fichier segment,
- la sélection aléatoire ou selon certains critères de segments cinématiques, - la construction d'un fichier des successions des différents types de segments, - la constitution du fichier des trajets par cumul des segments correspondants, - à partir de la lecture des fichiers segments et trajets :
- l'extraction d'un échantillon de segments correspondant à un échantillon de trajets - l'affectation des codes trajets (issus de l'analyse factorielle et typologique des trajets)
aux segments.
4.3.5.4 - Outils de construction ou sélection de cycles d'essai
Deux approches ont été envisagées pour l'élaboration des cycles de conduite (Cf. chapitre 5.5) : l'une par addition de segments cinématiques (approche microscopique), l'autre par sélection de
trajets les plus "représentatifs" (approche macroscopique). Ces deux approches sont illustrées de manière très synthétique en figure 4.10.
L'approche microscopique a nécessité la mise en oeuvre d'utilitaires permettant à partir la lecture d'un ensemble de segments ou de trajets décrits et après un paramétrage de l'analyse
Calcul des probabilités de successions des segments de type i vers j
Mises en classes de variables (coordonnées factorielles, durées, distances)
Calcul des vecteurs de références de tirage aléatoire :
durée x distance trajets probabilités de successions
coordonnées des segments de type i
détermination
longueur / durée du cycle
détermination du type j du segment suivant ou fin de trajet détermination des coordonnées du segment de type j
sélection d’un segment satisfaisant les critères
fin de trajet critères trajets satisfaits ? Cycle d’essai terminé initialisation cycle Approche microscopique : Approche macroscopique : Calculs
- à partir des coordonnées :
- distance du trajet au centre de sa classe - distance du segment au centre de sa classe - à partir de la distribution vitesse - accélération :
- distance du trajet au profil marginal de la classe - distance du segment au profil marginal classe - à partir des probabilités des successions :
- distance du trajet au profil marginal de la classe
Tri des trajets selon les critères
Edition des trajets les plus satisfaisants Calcul de critères de représentativité des trajets : combinaison des distances Lecture fichier des
segments cinématiques Lecture fichier des trajets
Paramétrage de l’analyse - nombre de classes trajets - nbre de classes segments - partitions considérées - filtres (valeurs limites, etc.) - nombre d’itérations, etc.
Sélection des segments et trajets selon paramétrage et filtres
critères complémentaires de construction des cycles Préalables :
Figure 4.10 : Schéma simplifié de la construction de cycles d'essai : - approche macroscopique par sélection de trajets "optimaux"
- approche microscopique par sélection et juxtaposition de segments
(dans le cas de segments quelconques, le segment j doit satisfaire la condition: vitesse initiale proche de la vitesse finale du segment i)
(partitions trajets et segments considérées, classe de trajets retenue, divers critères complémentaires de détermination du cycle, etc.) :
- la calcul des probabilités de successions des différents types de segments,
- le calcul de la distribution croisée des premières coordonnées factorielles des segments, et de la distribution de variables trajets (durée, distance),
- pour chacune de ces distributions, on construit un vecteur de référence qui permettra ensuite par tirage aléatoire de reproduire cette distribution
L'approche macroscopique s'appuie principalement sur le calcul des distances factorielles des segments et des trajets aux centres de leur classe respective, et sur le calcul des distances entre la distribution croisée des vitesses et accélérations d'un trajet et la distribution marginale calculée sur la classe correspondante. Des utilitaires de tri permettent de sélectionner les meilleurs trajets par rapport à une combinaison de critères dont la définition est laissée à l'utilisateur.