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Les ITS s’adaptent à la complexité des défis de l’automatisation du système infrastructures-véhicules- usagers de la route

07-11-2019

Gérard SEGARRA est le fondateur et le directeur de VICI (Vehicle Infrastructure Cooperatives Innovations). Il a réalisé un exposé sur les changements et les ruptures technologiques et sociales dans le monde des ITS. Le monde de la mobilité est en mutation et on assiste à plusieurs type de ruptures : entre les individus, entre les individus et l’environnement (robotique, intelligence artificielle), entre les individus et les méthodes d’apprentissage liées au numérique, la communication entre les machines.
Un des grands enjeux du 21ième siècle est la sécurité routière et l’évitement d’erreurs humaines, la gestion du trafic et de la pollution, le partage de l’espace public entre tous les types de mobilité. On peut apporter des solutions à ces problèmes : véhicules autonomes se basant sur les ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) et les C-ITS (Cooperative ITS), la protection de l’environnement et la transition énergétique (passage du moteur thermique au moteur électrique, les nouvelles énergies comme l’hydrogène)
Un système de transport évolue dans un environnement complexe (la densité et les perturbations de trafic, les obstacles, la mauvaise visibilité, les intersections …). Il possède un cycle de vie, de l’analyse des besoins au recyclage, en passant par la définition des spécifications, de l’architecture système, le développement, les phases d’intégration, de validation, de certification des différents éléments du système, sa mise sur le marché. En phase opérationnelle, le système doit être maintenu et en fin de vie, pour satisfaire au principe de l’économie circulaire, le système doit faire l’objet d’un recyclage.
Plusieurs solutions sont disponibles pour réduire les dangers de la circulation pour vulnérabilité usagers vulnérables (piétons, cyclistes et même les animaux) : les caméras sur les voitures peuvent avertir les conducteurs, comme les vêtements connectés des usagers peuvent communiquer avec les véhicules, puisque les systèmes coopératifs (en cours de normalisation sous les noms de V2V ou V2I), intègrent aussi la communication entre les véhicules et d’autres objets comme les piétons (V2P) . La Task Force 565 (ETSI) définit les spécifications d’un système coopératif pour protéger les usagers vulnérable qui pourrait comporter des Agents Intelligents de régulation du trafic.
La multimodalité est facilitée au sein de hubs. Elle offre différents moyens de transport : les transports publics, l’autopartage, le covoiturage, les nouvelles mobilités (trottinettes, vélos…), la voiture particulière. Ils doivent cohabiter dans un même environnement. La transition dans la mobilité consiste à passer d’un système de transport à un autre, de préférence plus propre pour gagner en efficacité, en sécurité et en coût. Cette mutation est associée aussi à des choix d’énergies décarbonnées (véhicules électriques à batterie ou avec pile à combustible pour l’hydrogène, stations de rechargement électrique ou stations fournissant de l’hydrogène).

Les véhicules automatiques dont les niveaux d’automatisation ont été définis par la SAE (Society of Automotive Engineers) aux Etats-Unis, sont pourvus de capteurs (caméras, radars …). Le système collecte des données et les traitent en utilisant des techniques d’intelligence artificielle. Ces traitements sont capables de déterminer le type d’objet (piétons, bus, objets fixes …) et de prédire sa trajectoire et sa vitesse. Ils analysent les risques de collision et la manière de les éviter. Leur déploiement s’opèrent de plusieurs manières :
- Sur les autoroutes, l’assistance au changement de voies pour les voitures légères et les pelotons de poids lourds (Volvo, Daimler )
- Des navettes automatiques en zone urbaine qui se déplacent lentement (expérimentation Vedecom)
- Des parkings dans lesquels les véhicules se déplacent seuls sous le contrôle d’une application (parking valet)
On entend maintenant parler de véhicules aériens automatiques, à l’image du taxi volant d’Airbus imaginé entre la Porte d’Orléans et l’aéroport de Roissy (3€/km, 150km/h) ou du taxi volant d’Uber développé en coopération avec la NASA. Des études sur ce sujet existent aussi en Chine.

Question 1 : la propulsion des objets volants est-elle électrique dans tous les cas ? Oui, l’image du projet d’AIRBUS comporte des capots pour réduire le bruit des pales des moteurs
Question 2 : est ce que les experts qui font les normes connaissent bien les besoins des usagers dans les différents pays ? C’est une question importante. Un des objectifs de coopération académique est de décrire les solutions qui répondent à des situations que les véhicules vont avoir à affronter quand ils passeront d’un pays à un autre.
Réponse 2 : OUI car les experts que ce soit au niveau industriel ou académique doivent rester au contact des usagers (cela fait partie de leurs missions) ne serais ce que pour évaluer "l’acceptabilité client" conditionnant le déploiement des produits résultants et donc les impacts sur l’économie (Business) et la société. En général on obtient la participation de représentants de divers pays, au niveau mondial, pour le développement des normes.
Question 3  : comment organiser la sécurité des usagers vulnérables dans les intersections où il y beaucoup de circulation et d’usagers vulnérables. Les hypothèses sur le comportement des piétons permettent de prévoir leurs positions et leurs vitesses pour des systèmes V2P, mais il peut y avoir des comportements imprévisibles. Lorsqu’il y a un conducteur dans le véhicule il peut reprendre la main pour éviter un accident. Si l’intersection est très complexe et les usagers imprévisibles, il n’est pas prudent d’y installer un système de ce type. Plus tard peut être quand ils auront progressé.
Réponse 3 : Excellente question. La prédiction de l’évolution dynamique (trajectoires et vélocités) des usagers de la route vulnérables est une question compliquée qui peut être partiellement résolue à travers l’apprentissage des comportements des usagers lors de leurs déplacements (habitudes, reproduction d’itinéraires et trajectoires associés, aide à la navigation…etc.). Bien sûr, dans un certain nombre de cas il ne sera pas possible de prédire les comportements, mais l’on peut quand même réduire les risques ne serais ce qu’en diffusant aux véhicules pouvant se trouver sur les trajectoires des vulnérables de réduire leurs vitesses afin de réduire les impacts même si l’on ne peut pas complètement éviter l’accident.