Supervision de comportements remarquables d'objets mobiles à partir du suivi et de l'analyse de leurs trajectoires spatio-temporelles

Dans le cadre d’une collaboration avec la société Intactile DESIGN, nous nous intéressons aux scénarios de transports maritimes (déplacements de bateaux) issus de collecte de gros flux de données acquises à partir des objets mobiles d’intérêt. Notre réflexion porte sur la modélisation, la gestion et le traitement de ces données afin de détecter des “patrons” ou des “anomalies” au sein des comportements de ces objets. La difficulté réside alors dans le niveau d’expressivité de la représentation conceptuelle et formelle de ces objets mobiles, que cela soit au regard de la problématique considérée, ou bien des aspects spatiaux et temporels. Il s’agit non seulement, d’expliciter et de conserver l’évolution spatio-temporelle des objets mais également de pouvoir enrichir ces objets en informations thématiques en fonction des besoins des analyses menées. Le premier objectif visé est de rendre explicite la connaissance qui émerge du croisement des dimensions spatiale et temporelle associées aux données, pour mieux rendre compte de la nature de trajectoire d’objet. Le deuxième objectif est de faciliter l’intégration et l’interopérabilité entre des sources de données distribuées et hétérogènes contenant des informations sur des objets mobiles et leurs trajectoires. En outre, le modèle ontologique produit devra prendre en compte les relations entre objets spatio-temporels, pour extraire des informations relatives à la détection de patrons intéressants et d’anomalies au sein des comportements de ces objets. Á partir de l’analyse de différents modèles de connaissances existants de Graaff et al. (2015); Etienne (2011); Patroumpas (2013) prenant en charge les dimensions spatiale ou/et temporelle et représentant la trajectoire d’objet mobile, nous avons dégagé plusieurs modèles d’intérêt afin de nous doter de formalismes communs pour représenter l’ensemble des modèles et de proposer un modèle représentant l’objet mobile. L’évolution d’une entité spatiale au cours du temps aboutit à un graphe de relations qui représente les états successifs de cette entité. Ce graphe peut être modélisé à l’aide de modules ontologiques qui réutilisent pour un contexte donné, les ontologies de haut niveau dédiées au temps et à l’espace. Les modèles existants nous semblent insatisfaisants et complexes en matière d’interrogation de grandes masses de données spatio-temporelles. En effet, ils considèrent plusieurs trajectoires pour chaque objet mobile tout au long de sa vie et ne possèdent pas d’opérateurs facilitant l’analyse spatiotemporelle de trajectoires à large échelle. Nous faisons le choix de proposer un modèle spatiotemporel adapté aux besoins métiers pour la représentation de la (seule) trajectoire de l’objet mobile dans le contexte de la supervision du trafic de flottes de véhicules. Notre modèle spatiotemporel est simple et générique en matière de modélisation ontologique de fonctionnalités d’analyses spatio-temporelles. Nous proposerons également des contraintes appliquées sous