Contributions à la ré-identification de véhicules par analyse de signatures magnétiques tri-axiales mesurées par une matrice de capteurs

Directeur de thèse :     Sylvie CHARBONNIER

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (EEATS)

Spécialité : Sciences Cognitives, psychologie et Neurocognition

Structure de rattachement : Grenoble-INP

Établissement d'origine : INPG - ENSERG

Financement(s) : Bourse attribuée par un organisme

Date d'entrée en thèse : 01/10/2009

Date de soutenance : 15/01/2015

Composition du jury :
Pr Noureddine ZERHOUNI Rapporteur
Pr Moamar SAYED MOUCHAWEH Rapporteur
Pr Pierre BEAUSEROY Examinateur
Pr Christophe BERENGUER Examinateur
Dr Sylvie CHARBONNIER Directrice de thèse
M. Andréa VASSILEV Co-Encadrant

Résumé : La ré-identification de véhicules permet d'estimer deux paramètres clés en gestion dynamique de trafic : les temps de parcours et les matrices origine-destination. Dans cette thèse, nous avons choisi d'effectuer cette ré-identification par analyse des signatures magnétiques mesurées par des capteurs tri-axiaux placés sur la chaussée. La signature magnétique est générée par l'aimantation du véhicule : elle est alors susceptible de varier en fonction de l'orientation du véhicule par rapport au champ magnétique terrestre (à cause de l'aimantation induite dans le plan horizontal), et en fonction de sa position latérale relative par rapport aux capteurs. Les expérimentations que nous avons menées nous ont permis d'obtenir une base de données de signatures magnétiques, et ainsi d'évaluer les performances des deux méthodes de ré-identification que nous avons élaborées. La première méthode consiste à comparer directement des paires de signatures magnétiques mesurées par les capteurs. Les calculs de distances entre les paires sont effectués avec des algorithmes classiques comme la distance euclidienne. Les résultats obtenus sont très bons, et baissent peu lorsque le véhicule change d'orientation. Toutefois, ils sont très sensibles à la déformation des signaux due au décalage latéral du véhicule, et nécessitent donc de positionner un capteur tous les 0.20m sur toute la largeur de la voie. Dans un second temps, nous proposons une méthode de ré-identification qui compare des paires de modèles magnétiques de véhicules. Ces modèles sont composés de plusieurs dipôles, et sont calculés à partir des signatures mesurées. La modélisation a pour but de s'affranchir du décalage latéral du véhicule, en remontant à la position relative du véhicule par rapport aux capteurs. Avec deux fois moins de capteurs que la méthode précédente, les résultats obtenus sur signaux réels sont également très bons, même s'ils sont plus sensibles au changement d'orientation du véhicule. De plus, une simulation nous permet d'extrapoler qu'il est effectivement possible de s'affranchir du décalage latéral avec cette méthode.