Une intelligence artificielle pour chaque piéton

SpirOps développe depuis 2007 un simulateur de foule dans lequel chaque agent possède ses propres désirs, ses caractéristiques personnelles et une connaissance subjective du monde.

Nous utilisons des recherches en sociologie pour analyser les motivations des piétons. Nous reproduisons ces motivations pour s'assurer que nos comportements sont réalistes et transposables à de nouveaux environnements.

Le moteur d'IA de SpirOps nous permet d'améliorer et d'enrichir les comportements en fonction des besoins de nos partenaires.

VILLE

Nos outils permettent de simuler des quartiers de ville très denses. Nous automatisons la création des environnements 3D urbains via le traitement de données provenant de diverses sources.

Simulation urbaine

Des comportements spécifiques ont été implémentés pour les piétons, comme :

  • favoriser les trottoirs et les passages piétons,
  • prendre en compte les feux de circulation,
  • éviter les véhicules sur leur chemin.

Génération urbaine automatique

Afin de simuler les piétons et les véhicules d'une ville vivante, nous utilisons un grand nombre de données ouvertes telles que :

  • une carte HD pour les routes,
  • les formes des trottoirs / passages piétons,
  • les feux de circulation / panneaux de signalisation,
  • les bouches de métro / magasins,
  • les mobiliers urbains (bancs, arbres, poteaux, lampadaires, etc.).

TRANSPORT

Nos outils permettent de simuler une gare de grande taille en heure de pointe. Il est facile de changer les paramètres de la gare et de récupérer des données pertinentes en sortie.

En entrée

  • débit des voyageurs entrant en gare,
  • destinations des montants,
  • matériel roulant,
  • planning des trains (heure d'arrivée et de départ, mission),
  • charge par véhicule et par train,
  • sens des escalators,
  • localisation des machines à tickets,
  • nombre de portillons.

En sortie

  • nombre de montants par véhicule,
  • carte de densité (Fruin Level of Service (LOS) (Fruin, 1971)),
  • carte d'usage,
  • temps d'échange quai/train,
  • débit d'entrées/sorties pour chaque :
    - portillon,
    - escalator,
    - escalier.

Comportements spécifiques aux gares

En plus de ses comportements génériques, chaque voyageur simulé est alors capable de :

  • se positionner sur le quai suivant diverses stratégies,
  • monter et descendre de la voiture d’un train,
  • s'asseoir dans les véhicules suivant ses préférences,
  • courir pour ne pas rater son train.

Thèse: http://www.theses.fr/2019CNAM1227
Article: “Apports de la simulation pour la connaissance du comportement des usagers dans les trains”

Positionnement sur le quai

Le positionnement sur le quai des voyageurs est capital si l'on souhaite étudier la densité sur le quai, la sécurité ou encore le temps d'échange des voyageurs entre le quai et le train.

Les études sociologiques montrent que ce positionnement dépend de nombreux paramètres comme :

  • la largeur du quai,
  • le positionnement des escaliers et des escalators,
  • les sorties des gares de destination des voyageurs.

SpirOps a implémenté et calibré les stratégies de positionnement les plus courantes avec des observations réelles. Les comportements ont été implémentés de manière à être transposables à d'autres gares.

Échange quai-train

Le même travail a été effectué pour le passage des voyageurs entre le quai et le train, qui dépend lui aussi de nombreux paramètres ajustables :

  • charge du véhicule,
  • nombre de montants et de descendants,
  • matériel roulant (largeur des portes, nombre de sièges),
  • politesse des voyageurs.

TOURISME

SpirOps travaille depuis 15 ans pour des parcs d'attractions ou de prestigieux sites touristiques. Notre outil permet notamment de simuler des familles déambulant ensemble, des files d'attente ou des attroupements autour de spectacles.

Familles et groupes d'amis

Une foule n'est pas uniquement constituée d'individus seuls. C'est pourquoi nous simulons aussi les comportements de groupes et de familles :

  • les membres d’un même groupe s’attendent mutuellement,
  • chaque membre se déplace de manière à être à portée de voix des autres,
  • les agents sont courtois avec les autres groupes : ils ne dérangent pas un groupe qui discute, ni ne séparent les enfants de leurs parents.

Interactions avec l'environnement

Les agents ne se contentent pas de se déplacer, ils interagissent avec leur environnement. Ils peuvent ainsi :

  • patienter dans une file d'attente organisée (billetterie) ou non (entrée dans une salle de cinéma),
  • planifier un trajet nécessitant des ressources (ticket de métro, etc),
  • satisfaire des envies (faim, toilettes, etc.)
  • être spectateurs d'événements (art de rue, incidents, etc.)

BUREAUX

En entrée

Pour les différents espaces:

  • définition de leurs usages (ex: salles de réunions, toilettes),
  • paramétrage (ex: capacité, nombre de photocopieuses).

Pour les usagers:

  • horaires de travail / télétravail,
  • durée des réunions / nombre de participants,
  • définition des désirs (fumer, prendre un café...),
  • temps à travailler dehors ou en visio-conférence.

En sortie

  • création de plannings automatiques,
  • taux d'utilisation des bureaux,
  • taux d'occupation des différents lieux,
  • temps passé:
    - à marcher (distance parcourue),
    - pour les différentes activités,
    - sur chaque équipement.
  • carte de densité.

ROBOTIQUE

Notre logiciel permet de créer une foule capable d'interagir avec des robots simulés. Nos partenaires peuvent ainsi améliorer les comportements de leurs robots dans un environnement densément peuplé.
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