Comment le Réseau des transports CH fonctionne-t-il ?
Comment combine-t-on d’innombrables données de réseaux de transports provenant de différentes sources et ayant des points de vue les plus divers sur le réseau ? La solution proposée avec les outils du Réseau des transports CH comprend deux étapes. Dans un premier temps, les données existantes doivent être référencées sur un réseau commun, permettant ainsi dans un deuxième temps de les combiner entre elles.
Interconnecter des données sans les modifier
Toutes les personnes qui planifient, réalisent, exploitent ou utilisent des voies et des infrastructures de transport dans les secteurs public et privé ont besoin de données actuelles et fiables sur les réseaux de transports, telles que des inventaires des infrastructures routières et ferroviaires, des données de planification et de modélisation du trafic, des statistiques des accidents de la circulation, des niveaux de bruit et des émissions de gaz ou des données de réseaux de prestataires du secteur privé.
Bon nombre de ces données sont d’ores et déjà disponibles et de bonne qualité. Mais il est souvent impossible ou difficile de les combiner. Il n’y a actuellement pas de coordination générale. Ainsi, le potentiel d’utilisation de nombreuses données n’est pas exploité.
Chaque application dans le domaine de la mobilité nécessite différentes informations. C’est pourquoi la représentation des infrastructures de transports et de leurs caractéristiques varie selon les jeux de données. De plus, les données ne sont pas saisies ni gérées de manière centralisée. Elles sont dispersées à tous les niveaux de l’État et dans les organisations privées, et se distinguent parfois fortement les unes des autres en termes de volume et de structure. Il est donc difficile de les combiner.
En l’absence d’un réseau général commun, il est souvent impossible de déterminer automatiquement si les informations provenant de différents jeux de données se rapportent au même endroit. Un travail approfondi de nettoyage manuel des données est nécessaire.
Le Réseau des transports CH propose des outils pour résoudre ce problème. Les utilisatrices et utilisateurs doivent tout d’abord référencer (apparier) sur une base commune (réseau de base) les données disponibles. Elles peuvent ensuite être combinées avec d’autres informations également appariées au réseau de base.
Référencer d’abord, combiner ensuite
Les fonctions mises à disposition par le Réseau des transports CH permettent de faire correspondre efficacement et automatiquement des objets d’un jeu de données A aux objets d’un jeu de données B. Le réseau de base fait alors office d’élément de liaison. Cette procédure permet de maintenir les réseaux existants et de ne pas modifier leur structure fondamentale.
Les utilisatrices et utilisateurs peuvent ainsi regrouper et combiner des informations géolocalisables sur les modes de transport (routes, voies ferrées, voies navigables, voies à câbles) et sur leur utilisation. Et ce, indépendamment du fait qu’il s’agisse de données de la Confédération, des Cantons, des Communes ou d’organisations privées et quelles que soient les données de base sur lesquelles elles sont fondées. Il est possible d’utiliser ses propres données mais aussi des données dont on possède les droits d’utilisation (p. ex. par le biais d’une licence achetée) ou qui sont librement accessibles.
Avec les outils du Réseau des transports CH, les utilisatrices et utilisateurs créent dans un premier temps des réseaux spécialisés en référençant sur un réseau de base commun les données de mobilité souhaitées. Ce référencement permet, dans un deuxième temps, de combiner entre elles des données d’origines les plus diverses (combinaison de réseaux), même si elles reposent sur différentes bases de géodonnées.
Comment le référencement fonctionne-t-il?
Le référencement ou l’appariement de données spécialisées sur le réseau de base constitue le fondement de la future combinaison de données. Il comprend les aspects suivants :
L’outil « Matcher » permet de localiser des données spécialisées de géométries différentes (réseaux de lignes, points et surfaces) sur le réseau de base. Les différents objets sont d’abord mis en correspondance, on détermine p. ex. quel tronçon de route dans le jeu de données spécialisées correspond à un tronçon de route dans le réseau de base.
Les utilisatrices et utilisateurs décident quelles parties de leurs données doivent être appariées au réseau de base (p. ex. uniquement des routes avec l’attribut « autoroute » ou uniquement des objets dans une zone déterminée) et choisissent la méthode de matching (l’algorithme) à utiliser. De cette manière, le résultat de matching le plus probable dans le réseau de base est déterminé pour chaque objet individuel d’un réseau spécialisé.
Réseau de base (bleu) et jeu de données sur le modèle national du trafic voyageurs MNTP (rouge). Lors du matching, chaque information du jeu de données spécialisées est attribuée au réseau de base.
Si les objets de données spécialisées sont mis en correspondance avec une ligne du réseau de base (alternativement à un nœud ou à une surface), ils sont référencés linéairement sur le réseau de base. Cela signifie que l’on détermine pour chaque objet de données spécialisées (p. ex. une piste cyclable, une ligne de tram ou un chantier) où il se trouve exactement sur cette ligne (le nœud ou la surface) du réseau de base. Les références d’une mesure à une autre mesures sont indiquées en mètres.. Ce référencement sur le réseau de base permet de former des réseaux spécialisés à partir des jeux de données spécialisées.
Le graphique montre comment trois réseaux spécialisés différents (TN = Technical Network) sont attribués à une ligne du réseau de base (BN), y compris leur localisation linéaire. Par exemple, une portion de voie de tram (TN1, vert foncé) va de 0 à 700 mètres sur l’objet du réseau de base BN3.
Matching géométrique et topologique
Le matching géométrique fait correspondre spatialement les objets d’un jeu de données spécialisées (p. ex. routes, arrêts, zones de vitesse) avec les objets correspondants du réseau de base. Il se base exclusivement sur la forme géométrique et la position des objets. Certains des algorithmes proposés tiennent également compte de la topologie du réseau, c’est-à-dire des relations spatiales entre les objets (p. ex. raccordements, voisinages, itinéraires). Selon les cas, un seul algorithme peut être suffisant, ou alors une combinaison de plusieurs des algorithmes proposés est nécessaire. Dans le cas d’une combinaison, on détermine empiriquement quel algorithme convient le mieux à chaque ligne/point/surface.
Matching attributif
Le matching attributif consiste à comparer des propriétés (informations sémantiques), ce qui permet d’améliorer le matching géométrique. Les utilisatrices et utilisateurs peuvent par exemple définir que la comparaison avec le réseau de base doit se faire à l’aide de noms de rues ou de catégories telles que les «autoroutes». Il est ainsi possible d’exclure certaines combinaisons. Cela permet de réduire le nombre d’objets à analyser dans le réseau de base et rend l’attribution plus évidente. Par contre, cela présuppose que certaines informations spécialisées référencées sur le réseau de base soient déjà disponibles et fournissent ces attributs (p. ex. noms ou catégories de rues). En effet, le réseau de base lui-même ne contient aucune information spécialisée. Plus il y aura de données de réseau spécialisé disponibles et de bonne qualité à l’avenir, plus le matching attributif sera précis. Et pour chaque information référencée en plus, les possibilités du matching attributif augmentent encore, à condition que les données soient également intégrées dans la base de données du Réseau des transports CH.
Exemple: un bâtiment a pour adresse Gutstrasse 6, mais il est plus proche de la Bertastrasse. Avec un matching géométrique, il serait attribué à la route la plus proche. Si une utilisatrice ou un utilisateur définit lors du matching que l’attribut «nom de rue» doit être pris en compte, l’attribution est effectuée correctement.
Le principal résultat du processus de matching est le référencement linéaire des données spécialisées sur le réseau de base.
Ces relations sont mises à la disposition des utilisatrices et utilisateurs sous forme de tableau de référencement linéaire à télécharger.
Des données SIG pour QGIS et ArcGIS sont fournies pour la visualisation du matching. Elles contiennent les résultats du référencement du réseau spécialisé sur le réseau de base, les données spécialisées originales ainsi que les données originales du réseau de base. Grâce à la vue prédéfinie, toutes les données peuvent être représentées de manière claire et affichées ou masquées sous forme de calques.
Un rapport de matching récapitule les principales informations complémentaires. Il énumère par exemple tous les éléments qui doivent être retravaillés à la main. Pour ces objets, aucune attribution sur le réseau de base n’a pu être faite avec suffisamment de certitude avec les paramètres de matching choisis.
Les utilisatrices et utilisateurs qui souhaitent rendre publiques leurs données appariées sous forme de réseau spécialisé via le Réseau des transports CH peuvent le faire à l’aide de l’outil « Configurator ». Ces personnes y définissent p. ex. les attributs que leur réseau spécialisé doit posséder, les métadonnées qu’il contient (p. ex. qui a créé les données) ou qui peut éditer et utiliser le réseau spécialisé.
La mise à disposition des réseaux spécialisés publics ou partiellement publics facilite p. ex. l’échange de données entre les organisations ou les offices, valorise les données déjà collectées et les combinaisons de données créées et rend la redondance de la saisie de données superflue.
Comment la combinaison fonctionne-t-elle ?
Après le référencement sur le réseau de base, les utilisatrices et utilisateurs peuvent regrouper plusieurs réseaux spécialisés de géométries les plus diverses à l’aide de l’outil « Combiner ». Ainsi, les objets des réseaux spécialisés peuvent être attribués directement aux objets correspondants des autres réseaux spécialisés par le biais des références dans le réseau de base. La géométrie peut être reprise soit d’un jeu de données spécialisées, soit du réseau de base. Les utilisatrices et utilisateurs fixent au préalable un ensemble de règles définissant la manière dont les réseaux doivent être combinés.
Exemple: une utilisatrice souhaite combiner les réseaux spécialisés TN 3 (vert) et TN 4 (orange et jaune). Les deux réseaux spécialisés fournissent des informations sur les limites de hauteurs sur une route. Le réseau spécialisé 4 contient en outre des informations sur les chantiers. L’utilisatrice a préalablement défini dans l’ensemble de règles que le réseau de base détermine la géométrie du réseau combiné. De plus, elle sait que le TN 3 contient les meilleures informations et le définit donc comme source de données prioritaire. Si aucune donnée du TN 3 n’est disponible, comme dans la section TN 2.4, il convient de se référer aux données du TN 4. Elle obtient ainsi exactement la combinaison de données qui convient le mieux à ses fins.
Les combinaisons de réseaux générées peuvent également être publiées sous forme de réseaux spécialisés propres ou mises à disposition pour une utilisation dans un contexte plus général.
Cette fonction sera complétée ultérieurement. À terme, de nombreuses fonctions de filtrage et d’agrégation sont prévues afin de pouvoir répondre aux questions les plus diverses en s’appuyant sur les données.
Réseau de base
Le réseau de base est un élément fondamental pour l’interconnexion spatiale des données relatives aux infrastructures de transport et à la mobilité. Il reproduit numériquement le réseau de transport physique existant et englobe l’ensemble des routes/chemins, voies ferrées, voies navigables et voies à câbles de Suisse et du Liechtenstein. Il ne contient qu’un minimum d’informations spécialisées. Il constitue ainsi le plus petit dénominateur commun et une base de géodonnées permettant d’y référencer d’autres données.
Le réseau de base peut d’ores et déjà être téléchargé en tant que produit swisstopo swissTNE Base. Il se base actuellement principalement sur le modèle topographique du paysage (swissTLM3D) de swisstopo. Les données répondent ainsi à un standard de qualité très élevé.
L’équipe de projet développe et complète en permanence le réseau de base. Actuellement, il est mis à jour chaque année. À moyen terme, les mises à jour se feront en continu et les données pourront être consultées de manière dynamique. Les données des pays limitrophes seront également prises en compte. Grâce à la mise à jour et à l’historique progressifs (incrémentiels), les modifications apportées au réseau de base sont parfaitement retraçables.
Les voies de circulation sont interconnectées de manière multimodale dans le réseau de base et représentées dans un modèle géométrique et topologique simple de type arêtes-nœuds. Les nœuds représentent les intersections au sein d’un mode de transport et les points de correspondance entre les modes de transport. Les arêtes relient les nœuds et représentent les routes, les voies ferrées, les voies à cables ou les voies navigables.
Si des arêtes se croisent à des niveaux différents (dans le cas des ponts, p. ex.), aucun nœud n’est créé. Les surfaces sur lesquelles il est possible de se déplacer librement (p. ex. des places ou des lacs) sont également représentées sous forme de nœuds. Elles peuvent être complétées par une géométrie plane qui décrit l’espace dans lequel le libre mouvement est possible.
Le réseau de base représente les routes (gris), les voies ferrées (rouge), les voies navigables (bleu) et les voies à câbles (violet).
Les informations contenues dans le réseau de base sont délibérément limitées à un minimum afin que le réseau ne devienne pas trop détaillé et puisse servir de dénominateur commun. Concrètement, le réseau de base ne contient que les attributs suivants:
numéros d’identification (ID) uniques et stables dans le temps pour chaque objet,
géométrie (informations sur l’emplacement), informations supplémentaires sur le tracé pour les objets linéaires, surface supplémentaire pour les objets plats, le tout indiqué dans l’espace tridimensionnel,
indication du mode de transport (route, voie ferrée, câble, voie navigable),
relations entre les objets (p. ex. ici, deux routes se rencontrent à un carrefour ou une route passe au-dessus d’une autre mais sans que les deux soient reliées, comme dans le cas d’un pont),
directions claires des axes (par rapport aux nœuds de départ et d’arrivée),
plage de validité temporelle de l’objet,
propriété et source des données.
Les informations spécialisées (comme des interdictions de tourner ou la signalisation routière) figurent dans les réseaux spécialisés correspondants.
Réseaux spécialisés
Les réseaux spécialisés contiennent des informations spécifiques sur les réseaux de transports physiques ou sur la mobilité qui s’y déroule. Il peut s’agir de détails géométriques (p. ex. le tracé exact de la route, la forme exacte d’une surface) ou d’informations techniques (p. ex. hauteurs de passage, interdictions de tourner, statistiques d’accidents).
Les contenus de données des réseaux spécialisés peuvent provenir d’une source de données unique ou d’une combinaison de différentes sources et peuvent être mis à disposition et publiés de manière centralisée (par le Réseau des transports CH) ou décentralisée (par les utilisatrices et utilisateurs). La responsabilité des contenus de données continue d’incomber à la source de ces derniers. Il peut s’agir d’offices fédéraux, de cantons, de communes, d’entreprises de transport ou de personnes privées.
Tous les réseaux spécialisés du Réseau des transports CH ont en commun le fait d’être référencés sur le réseau de base et d’être ainsi interconnectables avec d’autres données sur la mobilité.
Certains réseaux spécialisés revêtent un intérêt général ou sont essentiels pour les fonctions du Réseau des transports CH. Ainsi, certains attributs facilitent le référencement de données spécialisées sur le réseau de base (p. ex. adresses, noms de rues, classes de routes, nombre de voies ou écartement). D’autres informations telles que les restrictions de circulation ou les points de correspondance sont des bases importantes pour les exemples de cas pratiques prioritaires de l’IDM. C’est pourquoi le Réseau des transports CH met lui-même à disposition quelques réseaux spécialisés et les rend accessibles à toutes les utilisatrices et tous les utilisateurs.
Le Réseau des transports CH mettra dans un premier temps à disposition les «instruments» (notamment modèles de données) et outils pour la mise en lien de ces réseaux spécialisés. Le remplissage des réseaux spécialisés avec des contenus de données s’effectue progressivement, en collaboration avec les organisations spécialisées compétentes, en fonction des exemples de cas pratiques prioritaires de l’IDM et en fonction de la disponibilité et de l’accessibilité des données. swisstopo (Réseau des transports CH) et le centre de compétences des données de mobilité (OFT/KOMODA, responsable de l’exploitation de l’IDM) jouent un rôle de coordination à cet égard.
Exemples de réseaux spécialisés centraux possibles du Réseau des transports CH :
Routes et chemins : toutes les routes et tous les chemins de Suisse sous forme de lignes et de nœuds, avec indication du type, de la classe, de la largeur, etc.
Réseau ferroviaire : voies et tronçons, y compris les nœuds et les lignes du réseau, le kilométrage, les caractéristiques du tronçon
Adresses : communes, rues, numéros
Des réseaux spécialisés centraux sont ajoutés si des exemples de cas pratiques en font ressortir le besoin.
Actuellement, il n’existe pas encore de réseaux spécialisés de tiers utilisables par le public. Mais cela devrait également être possible à l’avenir.
Grâce aux outils du Réseau des transports CH, les utilisatrices et utilisateurs peuvent créer leurs propres réseaux spécialisés et les utiliser selon leurs besoins. Ils peuvent en outre décider de mettre leurs réseaux spécialisés à la disposition d’autres utilisatrices et utilisateurs via le Réseau des transports CH. La responsabilité du contenu des données incombe toujours aux propriétaires initiaux.
Organisation du Réseau des transports CH
Outre les aspects techniques, le Réseau des transports CH comprend également des aspects organisationnels. Ainsi, l’équipe de projet développe un ensemble de règles et de processus qui permettent une collaboration avec les systèmes et les données des organisations les plus diverses.
Pour mettre à disposition le système Réseau des transports CH de manière fiable, une unité organisationnelle centrale est nécessaire pour la phase d’exploitation. Elle est responsable des tâches suivantes :
coordination globale
exploitation et développement de l’infrastructure informatique nécessaire
disponibilité des fonctions techniques et organisationnelles
mise à disposition de contenus essentiels (réseau de base et réseaux spécialisés centraux)
fourniture et utilisation simples de données par des tiers
mise à disposition des outils et interfaces correspondants et garantie de leur qualité
support spécialisé et technique
Dans la phase actuelle de réalisation et d’initiation préalable, swisstopo a défini les tâches de l’unité organisationnelle et en a déjà préparé une grande partie. C’est pourquoi le projet de loi LIDMo recommande que swisstopo continue d’assumer ces tâches.
swisstopo ou la future unité organisationnelle n’est pas responsable ni de l’actualité ni de la qualité des données des réseaux spécialisés. Il existe ici des compétences claires pour chaque réseau spécialisé en termes de couverture géographique et de contenu. Les responsabilités pour les contenus de données sont souvent déjà régies par des textes juridiques existants. Les données doivent en principe être gérées de manière décentralisée et au plus près de leur source. Ainsi, les propriétaires d’infrastructures de transport connaissent très précisément leur état actuel et les tronçons en cours de planification. Les autorités d’approbation sont aussi informées très tôt des changements effectués.
L’implication du secteur public dans l’actualisation des données est également prévue. La collaboration avec des plateformes d’échange participatives ou des services de signalement d’erreurs doit notamment permettre aux utilisatrices et utilisateurs de faire des suggestions pour la révision.
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Office fédéral de topographie swisstopo
Équipe de projet Réseau des transports CH Seftigenstrasse 264 3084 Wabern
Si vous vous intéressez au Réseau des transports CH, si vous avez des questions spécifiques sur l’utilisation, des feed-back ou si vous avez des idées pour un cas d’application concret, n’hésitez pas à contacter notre équipe de projet :
