Nous avons vu que la conduite en intersection ´etait une activit´e sous forte contrainte temporelle, que les accidents qu’elle g´en`ere sont fr´equents et que pour s’y adapter le conducteur met en jeu un ensemble de comportements de diff´erentes natures (cf., Section 1.1). Ces comportements peuvent faire appel `a des processus de haut niveau comme la planification et la prise de d´ecision, mais aussi `a des processus de bas niveau comme les habilet´es perceptives et motrices. Comme notre question de d´epart est de savoir comment les conducteurs r´egulent leur vitesse `a l’approche d’une intersection afin de s’int´egrer sans collision au flux de trafic, nous nous int´eresserons seulement, dans ce travail, aux comportements directement li´es aux habilit´es perceptives et motrices (voir la Figure 2.4.1pour un rappel de ce niveau de comportement dans la hi´erarchie deRasmussen,1983).
Figure 2.4.1 – Niveau de comportement que nous ´etudions dans ce travail en r´ef´erence au mod`ele de
Rasmussen (1983).
Dans ce travail, notre objectif est de r´epondre `a notre question initiale en proposant et en testant des hypoth`eses fond´ees sur les travaux men´es dans le domaine des actions visuellement guid´ees. A cet ´egard, nous avons montr´e qu’il n’´etait pas pertinent de s´eparer les processus perceptifs et moteurs comme cela avait pu ˆetre fait dans les pr´ec´edentes recherches sur les travers´ees de carrefour (cf., Section2.1). En effet, ces deux types de processus semblent s’influencer mutuellement, or la th´eorie de la perception directe sugg`ere que le couplage entre perception et action permettrait un acc`es aux propri´et´es du syst`eme agent- environnement (cf., Section 2.2). L’analyse des deux processus en interaction parait alors n´ecessaire.
Ainsi, cette revue de question nous a amen´e `a nous int´eresser plus particuli`erement `a la strat´egie perceptivo-motrice que les conducteurs utilisent pour r´eguler leur vitesse d’approche `a une intersection. Plus particuli`erement, nous nous int´eressons `a la question de la loi de contrˆole (cf., Section2.3) utilis´ee pour r´eussir cette tˆache ainsi que celle de l’information qui lui est associ´ee (voir aussi la Figure2.4.2).
Figure 2.4.2 – Niveau conceptuel de la th´eorie de la perception directe que nous ´etudions dans ce travail.
Nous faisons donc l’hypoth`ese que la tˆache de travers´ee d’intersection est ´equivalente (en terme de contrˆole perceptivo-moteur) `a une tˆache d’interception de mobile se d´epla¸cant horizontalement. En effet, bien que ces tˆaches puissent sembler diff´erentes `a premi`ere vue (les conducteurs ne cherchent pas `a intercepter les v´ehicules du trafic), un tel cadre pourrait se r´ev´eler heuristique pour comprendre comment les conducteurs “interceptent” un cr´eneau libre du trafic et donc une fenˆetre spatio-temporelle qui se d´eplace horizontalement. Il s’agit donc de g´en´eraliser les r´esultats obtenus sur les tˆaches d’interception d’une cible ponctuelle (e.g., une balle) `a l’interception d’une fenˆetre form´ee par deux bornes `a ´eviter. Les r´esultats obtenus dans les exp´eriences d’interception sugg`erent fortement que la strat´egie de l’angle de rel`evement constant pourrait ˆetre utilis´ee dans notre situation ´egalement (cf., Section 2.3.2). Aussi, nous pouvons d´ecliner les objectifs de ce travail sur plusieurs niveaux :
1. Est-il pertinent d’´etudier la tˆache de travers´ee d’intersection comme une action visuellement gui- d´ee ?
2. Quelles informations seraient pertinentes pour le contrˆole de l’approche d’une fenˆetre inter-v´ehiculaire `
a une intersection ?
3. La strat´egie de l’angle de rel`evement constant peut-elle rendre compte seule du comportement des conducteurs dans cette situation ?
Pour r´epondre `a ces questions nous allons utiliser les moyens mis `a notre disposition par les si- mulateurs de conduite automobiles. Nous proposons un protocole exp´erimental qui tienne compte des contraintes associ´ees `a nos hypoth`eses. Il s’agira d’une tˆache de travers´ee d’intersection sans changement de direction (cf., Section1.1.2). Dans cette tˆache, les conducteurs auront comme consigne d’ajuster leur vitesse de d´eplacement `a l’approche d’une intersection afin de la traverser de fa¸con sˆure, `a l’int´erieur d’une fenˆetre inter-v´ehiculaire compos´ee de deux v´ehicules (i.e., un cr´eneau du flux de trafic). Dans le chapitre suivant nous aborderons les concepts g´en´eraux de notre protocole exp´erimental (i.e., les ´
el´ements communs aux trois exp´erimentations que nous d´ecrirons dans la partie exp´erimentale) pour expliciter le mieux possible la fa¸con dont nous tentons de r´epondre `a notre probl´ematique et de mettre `
a l’´epreuve nos hypoth`eses. Enfin, dans la partie exp´erimentale de ce travail, les trois travaux exp´eri- mentaux recouvrent globalement chacunes des trois questions pos´ees plus haut. En effet, la premi`ere exp´erimentation tente d’´etablir la n´ecessit´e d’analyser le contrˆole continu du d´eplacement du v´ehicule `a l’approche d’une intersection (cf., Chapitre4), la seconde exp´erimentation permet de mettre en ´evidence
les informations pertinentes de cette situation (cf., Chapitre5) et enfin, la derni`ere exp´erimentation met `
a l’´epreuve l’hypoth`ese de l’utilisation exclusive de la strat´egie CBA par les conducteurs (cf., Chapitre
Chapitre 3
M´ethodologie g´en´erale
3.1
Pr´esentation du simulateur de conduite
3.1.1
Caract´eristiques du dispositif exp´erimental
Les participants conduisent sur un simulateur `a base fixe impl´ement´e sur la plate-forme ArchiSim (Espie et Auberlet, 2007) ´equip´e d’un si`ege, d’un volant, d’une p´edale d’acc´el´eration et d’une p´edale de frein. L’environnement visuel (Figure3.1.1, droite) est g´en´er´e par le logiciel Sim2tandis que la gestion du trafic
et l’interpr´etation des sc´enarios exp´erimentaux par le logiciel Dr2. La projection est r´ealis´ee sur trois
panneaux `a l’aide de projecteurs PLUS (Figure3.1.1, gauche). Les panneaux gauche et droit sont inclin´es vers l’int´erieur afin de cr´eer un champ de vision de 150° sur l’axe horizontal et 40° sur l’axe vertical. Le dispositif exp´erimental est anim´e par quatre ordinateurs : un faisant fonctionner le logiciel Dr2, et trois
faisant fonctionner chacun un logiciel Sim2affichant la partie correspondante de l’environnement visuel.
Les participants roulent sur des routes conventionnelles `a deux voies de 3.5 m`etres de large chacune. L’environnement visuel correspond `a un environnement routier de rase campagne (environnement plat et textur´e).
Figure 3.1.1 – Illustration du simulateur ArchiSim utilis´e dans nos trois exp´eriences (`a gauche) et du visuel type pr´esent´e aux participants (`a droite). Il est demand´e aux participants de traverser l’intersection entre les deux v´ehicules l´egers rouges.
3.1.2
Caract´eristiques du mod`ele de v´ehicule
Le simulateur de conduite impl´emente une boˆıte de transmission automatique, les participants n’ont donc pas `a s’occuper des changements de vitesse. Le v´ehicule du participant mesure 3.45 m`etres de long et 1.55 m`etres de large avec un point de vue plac´e `a 1.15 m`etres au-dessus du sol. Ce v´ehicule peut acc´el´erer de 0 `a 27.8 m/s (ou 100 km/h) en moins de 15 secondes avec une vitesse maximale de 44 m/s (ou 160 km/h). La dynamique d’acc´el´eration de ce v´ehicule (Amax) en fonction de la vitesse courante
(v ) est donn´ee par l’´equation ci-dessousa, qui permet ´egalement de calculer la capacit´e d’acc´el´eration
maximale du conducteur pour chaque vitesse instantan´ee (Figure 3.1.2).
A
max(v) =
RB
v× CT
max− .5 × P o × AF × Cx × v² × R − F R × R
M V × R²
(3.1.1)
Avec (cf., Annexe Bpour connaˆıtre les valeurs de configuration du v´ehicule) : RBv Le rapport de boˆıte pour la vitesse courante
CTmax Le couple de transmission maximal du moteur aux roues
Po La viscosit´e de l’air AF L’aire frontale du v´ehicule
Cx Le coefficient a´erodynamique du v´ehicule R Le rayon des roues
FR La r´esistance au roulement MV La masse du v´ehicule