Solution de billetterie mobile NFC & BLE avec micro-localisation

La région métropolitaine de Porto dispose désormais d'une nouvelle solution de billetterie mobile : Marta Campos Ferreira, Teresa Galvão Dias et João Falcão e Cunha, chercheurs à l'université de Porto, ont mis au point un système qui utilise à la fois les technologies NFC et BLE. Tous les faits et chiffres mentionnés dans cet article sont tirés de : M. C. Ferreira, T. G. Dias et J. Falcão e Cunha, (2021) « Anda : une solution innovante de billetterie mobile micro-localisée basée sur les technologies NFC et BLE », dans IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.

Modernisation du système complexe de transports publics de Porto

« Le système de transport public actuel de Porto a été mis en place en 2003, réunissant 19 opérateurs de différents modes de transport. La solution et l'application de billetterie mobile Anda sont le fruit d'une collaboration entre la Faculté d'ingénierie de l'Université de Porto (FEUP) et le Transport intermodal de Porto (TIP). » - Marta Campos Ferreira, Teresa Galvão Dias et João Falcão e Cunha

Réduire la complexité des transports publics

Les transports publics de Porto sont organisés selon un système intermodal mis en place en 2003. Le prix du billet dépend du nombre de zones traversées par les passagers au cours de leur trajet. Avec ce système de validation uniquement, les passagers doivent connaître exactement le nombre de zones qu'ils traverseront afin d'acheter le bon billet à l'avance.

Cela nécessite une bonne connaissance des zones et des itinéraires de transport, ce qui rend l'achat du bon billet difficile pour toute personne qui ne connaît pas bien le système. La solution de billetterie mobile visait à relever ces défis.

Paiement flexible

Au lieu d'acheter leurs billets avant le voyage, la billetterie mobile offre aux clients une plus grande flexibilité, leur permettant de profiter d'une expérience plus détendue et plus conviviale des transports publics, en particulier pour les nouveaux clients.

Intégration de plusieurs prestataires de transport

Le réseau de transports publics de la région métropolitaine de Porto compte 19 opérateurs et enregistre 195,5 millions de trajets. Le système intermodal incluait déjà tous les opérateurs dans un système tarifaire universel, mais offrait également un potentiel d'efficacité et d'avantages accrus pour les clients et les opérateurs grâce à la mise en œuvre d'une solution mobile, ce qui a été à l'origine du processus de recherche et développement.

Solution mobile Check-in/Be-out Anda

Enregistrez-vous pour commencer votre voyage

Une fois téléchargée, l'application Anda est simple à utiliser : les clients des transports publics tapent leur smartphone compatible NFC sur un terminal d'enregistrement au début de leur trajet. L'application enregistre le début d'un nouveau trajet sans que les clients aient à passer par le long processus d'achat du bon billet à l'avance.

Enregistrement automatique des trajets

Après l'enregistrement et le début d'un nouveau trajet, l'application Anda enregistre automatiquement les arrêts intermédiaires grâce à un système de micro-localisation. Lorsque le Bluetooth est activé, le smartphone communique avec les balises BLE installées dans différents modes de transport public, tels que les bus ou les gares, enregistrant les points de trajet et permettant aux passagers d'avoir une meilleure vue d'ensemble de leur trajet.

Enregistrement du trajet dans l'application, calcul du prix et paiement

Lorsqu'un passager sort de la portée des balises BLE en quittant les transports publics, l'application met automatiquement fin au trajet enregistré. Les clients peuvent consulter l'historique de tous les trajets qu'ils ont effectués, ainsi qu'un aperçu des prix de leurs déplacements. Le cycle de facturation de l'application est mensuel et est optimisé grâce à l'algorithme de facturation a posteriori d'Anda.

Chaque mois, tous les trajets effectués par le passager sont analysés et le tarif le plus avantageux possible est calculé. Par exemple, si un client a accumulé suffisamment de trajets simples dans une zone pour dépasser le prix d'un abonnement mensuel, le prix de cet abonnement est facturé à la place du coût combiné de tous les trajets simples.

Solution NFC et BLE et application Anda testées lors d'essais sur le terrain

Un nouveau domaine d'application pour la technologie BLE

Historiquement, les balises BLE ont été utilisées pour des services de localisation, mais pas pour des solutions de paiement mobile dans les transports publics. Pour ce type d'applications, les solutions précédentes comprenaient le Wi-Fi, la 3G/4G, les codes QR et le NFC. Afin de déterminer les caractéristiques requises pour les balises BLE, des expériences ont été menées par des chercheurs de l'université de Porto.

Défis de mise en œuvre surmontés au cours d'une période d'essai d'un an

Dans un premier temps, la solution a été mise en œuvre sur quatre lignes de métro, de train et de bus sélectionnées dans la zone métropolitaine de Porto. Progressivement, la solution a été étendue à l'ensemble du réseau en juin 2018, un an après le début de la période d'essai.

Les défis étaient nombreux : l'application ne fonctionnait pas toujours comme prévu, avec un total de 55 plantages pendant la période d'essai, ou des difficultés à détecter les balises pendant le trajet. De plus, l'application et la communication Bluetooth devaient être adaptées à une large gamme d'appareils mobiles et davantage de balises devaient être installées pour obtenir la couverture requise.

Efficacité de la solution confirmée par un essai sur le terrain

Avant le lancement commercial en 2018, un essai sur le terrain avec 140 passagers réels a été réalisé dans la région métropolitaine de Porto. L'essai a duré un an, pendant lequel les commentaires des participants ont été recueillis à l'aide de groupes de discussion, de courriels, de correspondances sur les réseaux sociaux et de questionnaires.

À la question de savoir s'ils continueraient à utiliser l'application après la période d'essai, les participants ont répondu unanimement par l'affirmative. Grâce aux commentaires des participants à l'essai sur le terrain et au développement d'une plateforme de surveillance en temps réel, les erreurs fonctionnelles de la solution de billetterie mobile Anda et de l'application ont pu être résolues.

Déploiement de balises NFC et BLE dans le réseau de transports publics

Déploiement dans le métro de Porto

Les balises BLE n'ont pas été déployées dans les wagons eux-mêmes, mais dans les différentes stations. Sur la base des résultats de l'essai sur le terrain, davantage de balises ont été installées par rapport aux tests technologiques, car il s'est avéré que la couverture des balises BLE avec le nombre initialement prévu n'était pas suffisante.

Intégration dans les bus

Une balise BLE par bus s'est avérée suffisante pour fournir les services de la solution de billetterie mobile anda aux clients. La balise est placée près de l'entrée avant du bus. Pour les bus à deux étages, deux balises sont placées, l'une à l'entrée avant et l'autre à l'arrière du bus. Porto compte au total 157 lignes de bus, dont 73 sont exploitées par des opérateurs publics et 84 par des opérateurs privés, mais toutes utilisent la solution Anda.

Passage à un nouveau système

Lors du déploiement de la solution, l'héritage du système de transport existant a dû être traité de plusieurs manières. Par exemple, les anciens terminaux de billetterie ont dû être mis à niveau afin d'être compatibles avec la technologie NFC pour que la solution fonctionne comme prévu. En outre, les recherches ont montré que des mesures de soutien étaient nécessaires pour apprendre aux passagers à utiliser le nouveau système et les informer des avantages d'une mise en œuvre et d'une transition efficaces vers le nouveau système.