Enrichissement sémantique du réseau routier Open Street Map par des données de trafic TomTom pour l'analyse de risques des services d'urgence bruxellois

Abstract

Les pompiers estiment qu’un site est accessible s’ils peuvent s’y rendre en moins de 7 minutes. L’élément principal qui va influencer cette accessibilité est la vitesse de déplacement par le chemin (le plus court) qu’il leur sera permis d’emprunter. C’est en collaboration avec le Service d’Incendie et d’aide Médicale d’Urgence de la région de Bruxelles-Capitale (SIAMU) que nous tenterons d’évaluer les zones d’accessibilité autour de leur caserne. Comme dans toutes les villes, nous constatons une variation significative des vitesses de déplacement sur les routes au cours de la journée, mais également au cours de la semaine. Cependant le réseau Open Street Map exploité par les pompiers lors de leur analyse de risques, ne fournit que les vitesses estimées, qui ne permettent pas de refléter la situation réelle de la circulation bruxelloise. Néanmoins, les pompiers ont accès aux données du distributeur TomTom, dont les attributs de vitesses sont plus performants. L’analyse de risques est un sujet très vaste dans lequel les risques récurrents et ponctuels sont analysés à différentes échelles spatio-temporelles. En analyse de risques pour les services de secours, les zones à risques sont soit des hotspots déterminés sur base de l'historique des interventions (risques récurrents), soit des lieux particulièrement sensibles comme les écoles, sites SEVESO, etc (risques ponctuels). L’ensemble de ces risques sont évalués, et compensés via un facteur d’accessibilité. L’importance d’un risque sera alors contrecarrée par la rapidité à laquelle les services d’urgence peuvent se rendre sur leur lieu de localisation. L’objectif de ce mémoire est de développer une méthode permettant d’enrichir le réseau OSM à partir des données de vitesses TomTom disponibles sous forme de profils de vitesses. Ces derniers fournissent des paramètres de vitesses relatifs à chaque segment du réseau par pas de temps de 5 minutes pendant une semaine type. Le but de cette opération est de pouvoir utiliser le réseau OSM dans l’étude de risques du SIAMU et ainsi d’améliorer leurs analyses avec des surfaces d’accessibilité adaptées à l’heure et au jour de la semaine. L’enrichissement du réseau OSM se découpe en trois temps. Le premier concerne la construction d’un algorithme permettant de rechercher l’ensemble des routes accessibles dans les temps impartis. Nous avons utilisé l’algorithme de Dijkstra dans le but de trouver l’ensemble des plus courts chemins autour de chaque caserne. Cet algorithme additionne le coût de traversée de chaque segment qu’il emprunte pour s’arrêter à un coût cumulé de 7 minutes. Dans un deuxième temps, nous avons propagé cette accessibilité hors du réseau afin d’obtenir une surface d’accessibilité continue dans l’espace. Ces surfaces d’accessibilité sont des rasters de coûts résultant de la propagation de la valeur de coût cumulé des segments du réseau sur une surface de friction représentant leur environnement. Enfin, nous avons terminé avec l’enrichissement à proprement parler du réseau OSM avec les vitesses associées au réseau TomTom. Le principe est de trouver le ou les segments TomTom homologues des segments OSM via un filtre spatial de proximité et un filtre attributaire basé sur le taux de similarité des noms des routes, afin d’ajouter la moyenne pondérée des vitesses TomTom à leurs homologues OSM. À partir du réseau enrichi, nous avons comparé les populations bruxelloises couvertes par l’ancien et le nouveau réseau. Nous avons remarqué une amélioration significative du réseau enrichi, qui se rapproche des variations réelles d’accessibilité.