Vers une automatisation élevée de la conduite

Dans le document Coopération homme-machine multi-niveau entre le conducteur et un système d'automatisation de la conduite (Page 28-33)

1.2.1 Accidentologie et besoin d’assistance

Le nombre d’usagers de la route a connu une expansion considérable au cours des dernières décennies. Face à cela, de nombreux défis se sont imposés concernant la sécurité routière et les problèmes économiques qui en découlent. L’OMS dans son rapport sur la sécurité routière a révélé que les accidents de la route entraînent environ 1,25 million de décès par an [9]. En outre, c’est la première cause de décès chez les jeunes âgés de 15 à 29 ans.

Par ailleurs, en prenant en compte les coûts médicaux et sociétaux (premiers secours, convalescence, etc), les coûts matériels (dommages des véhicules, etc.), les frais généraux (frais d’expertise, de justice, etc.) mais aussi la perte de production future des victimes, une estimation du coût d’un tué sur la route a été donnée par l’Observatoire National

Interministériel de la Sécurité Routière (ONISR). Celle-ci s’élèvait à 1,2 million d’euro approximativement en 2011 [10]. Au total, le coût direct de l’insécurité routière en France a été estimé à 23 Mde pendant la même année. De ce fait, l’insécurité routière représente un cout qui pèse lourdement sur la collectivité.

Pour toutes ces raisons, la sécurité routière est une priorité en matière de santé publique en Europe [11].

Figure 1.1 – Evolution de la mortalité routière en France métropolitaine et mesures prises en matière de sécurité 1970 – 2014 (moyenne glissante).

Les mesures prises au fil des dernières décennies se sont soldées par un taux de mortalité en recul comme l’illustre la Figure 1.1.

1.2.2 Mesures pour l’amélioration de la sécurité routière

Un accident de la route est la résultante de nombreux facteurs. Il est donc nécessaire de l"analyser en fonction de ses composantes pour mieux comprendre comment elles in-teragissent. Il est d’usage de classer les causes d’accident selon trois catégories générales correspondant aux facteurs :

1.2. Vers une automatisation élevée de la conduite

2. Infrastructure 3. Véhicule

En se basant sur les rapports de police, le guide de l’administration fédérale des routes [1] a établi la contribution de chacun de ces facteurs au taux d’accidents enregistrés aux Etats Unis (Figure 1.2).

Figure 1.2 – Les facteurs contribuant aux accidents de la route [1]

Dans ce qui suit, les mesures pour l’amélioration de la sécurité routière sont exposées pour chaque catégorie (facteurs liés à l’humain, à l’infrastructure et aux véhicules).

1.2.2.1 Les facteurs liés à l’humain

En se concentrant principalement sur le comportement de conduite des usagers de la route, ce volet traite des facteurs comportementaux clés tels que l’inattention, le choix inadéquat de la vitesse, la conduite sous influence, la non-utilisation des ceintures de sécurité et des dispositifs de sécurité pour les enfants, l’utilisation du téléphone portable pendant la conduite . . . etc. L’adoption de lois sur la sécurité routière en conjugaison avec le dispositif veillant à les mettre en application et les faire respecter s’avère un mécanisme efficace pour améliorer le comportement des usagers de la route et ainsi la sécurité routière.

La Figure 1.1 (paragraphe 1.2.1 ) retrace l’évolution du nombre de tués en France avec les différentes mesures adoptées durant les dernières décennies. La figure montre clairement une tendance en baisse mais il est possible que ce ne soit pas uniquement dû à ces mesures mais également aux véhicules qui sont devenus de plus en plus sûrs. Bien sûr, ces mesures n’ont

un impact positif que si elles sont appliquées et mises en œuvre de façon appropriée. Dans le but de les promouvoir, elles sont généralement accompagnées de campagnes de sensibilisation dont l’efficacité repose sur une analyse préalable du contexte qui détermine le ton et le contenu du message ainsi que le public auquel il s’adresse.

1.2.2.2 Les facteurs liés à l’infrastructure

De par sa conception ainsi que l’entretien dont elle bénéficie, la signalisation et les ins-tructions de sécurité, l’infrastructure joue un rôle important dans la sécurité routière. En effet, elle est à elle seule la cause de 3% des accidents de la route. De plus, 34% des accidents sont liés à l’infrastructure combinée à d’autres facteurs [1] (Figure 1.2).

Même le conducteur le mieux formé et le plus conscient peut être à la merci de l’état de la route, sachant que les infrastructures matérielles telles que le revêtement routier, les sépara-teurs ainsi que l’installation et l’entretien d’équipements d’orientation du trafic routier sont des éléments essentiels dans la réduction des accidents. Il est important que l’environnement routier soit prévisible par les usagers. Par exemple, lors de la conception de virages il faut prévoir une distance de visibilité suffisante pour détecter et s’arrêter à temps en présence d’un obstacle sur la route.

Il est donc important de suivre lors de la conception de l’infrastructure routière un certain nombre de pratiques et de normes habituellement définies par des organismes gouvernemen-taux tels que la FHWA (Federation of Highway Admnistration) aux Etats Unis ou encore des établissements publics sous tutelle gouvernementale comme le Cerema en France (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement). Selon le type de risque, une panoplie de contre-mesures peut être employée afin de réduire le taux d’accidents sur les routes (se référer à [1] pour des exemples).

En outre, la signalisation routière est également un outil nécessaire à la sécurité. Elle est utilisée afin de communiquer des informations qui aident à assurer la sécurité des conducteurs durant leurs trajets. Elle doit attirer l’attention, être claire, répondre à un besoin précis, exiger le respect, et donner suffisamment de temps aux conducteurs pour réagir. De la même manière, l’emploi de la signalisation doit respecter un certain nombre de règles afin qu’elle soit efficace.

1.2.2.3 Les facteurs liés aux véhicules

A peine la voiture née qu’il fallait déjà la pourvoir de dispositifs de sécurité. En effet, la voiture d’aujourd’hui regorge de dispositifs et de pièces technologiques essentiels auxquels on ne prête presque plus attention. A l’exemple des rétroviseurs, la ceinture de sécurité et les essuie-glaces sont des dispositifs dont l’utilité parait évidente, mais qui n’ont pourtant été introduits que progressivement afin de répondre à un besoin de sécurité. Quand on réfère à la

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sécurité des véhicules, deux volets peuvent généralement être évoqués. Le terme sécurité active est utilisé pour désigner les technologies qui aident à prévenir l’accident et la sécurité passive désigne les composants du véhicule (principalement les airbags, les ceintures de sécurité et la structure physique du véhicule) qui aident à protéger les passagers lors d’une collision.

1.2.2.3.1 Sécurité passive La voiture d’aujourd’hui est devenue un cocon technologique afin de préserver les occupants en cas d’accident. Au début des années 50, les constructeurs commencèrent déjà à exécuter des crash-tests frontaux, puis des tests de tonneau pour évaluer la sécurité passive des véhicules [12].

En couplant la ceinture de sécurité à l’airbag, les fatalités de passagers ont connues une réduction qui a atteint 55%, de même pour les blessures graves qui ont été réduites jusqu’ à 60% [13].

Il était également impératif de renforcer l’habitacle enveloppant le conducteur. La struc-ture de la carrosserie a été considérablement rigidifiée avec les avancées en métallurgie qui ont permis de développer des alliages d’acier de haute résistance [14]. Les zones déformables ont été développées afin d’absorber et de dissiper un maximum l’énergie lors de l’impact en réduisant notamment l’accélération négative sur les passagers. De la même manière, l’usage de verre feuilleté dans le pare-brise avant est choisi afin d’éviter la projection d’éclats à l’intérieur ainsi que l’éjection des passagers lors d’un choc.

La recherche en sécurité passive a fait d’énormes progrès en améliorant la résistance aux chocs et en prenant en compte les usagers vulnérables, grâce notamment aux actions gouvernementales et celles des constructeurs automobiles. Aujourd’hui les facteurs potentiels d’amélioration semblent être épuisés et les constructeurs se tournent vers la sécurité active avec un objectif de réduire les accidents ou d’atténuer leurs conséquences.

1.2.2.3.2 Sécurité active Initialement, la sécurité active était principalement axée au-tour de l’amélioration de la stabilité du véhicule ainsi que l’amélioration de la perception du conducteur.

Dans le but d’accroitre la stabilité du véhicule un intérêt particulier a été porté à la liaison du véhicule au sol. Les pneus étant les principaux acteurs qui interviennent dans ce cas, de nombreux efforts ont étés consacrés à l’amélioration de leur comportement et de leur fiabilité. Selon les données de la NHTSA, 78.392 accidents se produisent annuellement aux Etats Unis à cause de défaillances des pneus [15]. Ces défaillances peuvent être liées à la pression des pneus ou à des crevaisons. Hormis des innovations telles que le pneu de "roulage à plat" qui permet de rouler jusqu’à 80 km après une crevaison, et les pneus saisonniers qui permettent une meilleure adhérence en fonction des conditions de la météo, c’est le maintien d’une bonne pression des pneus qui a suscité le plus d’intérêt. A cet effet, le TPMS (Tyre pressure monitoring system) ou système de supervision de la pression des pneus a été introduit. C’est

un système d’assistance qui avertit le conducteur lorsque la pression des pneus est inférieure ou supérieure aux limites prescrites [16].

L’éclairage automobile est un autre aspect de la sécurité active. Dans le but de l’améliora-tion des condil’améliora-tions visuelles dans l’obscurité, un intérêt particulier a été porté à la technologie d’éclairage utilisée afin de trouver le bon compromis entre consommation d’énergie et qua-lité d’éclairage. Sur les deux dernières décennies plusieurs progrès ont été faits notamment avec l’introduction des phares à décharge au xénon ou HID (High-intensity discharge), les ampoules à LED et finalement la technologie laser. Ces dernières techniques assurent un meilleur éclairage par rapport à l’éclairage traditionnel à incandescence en permettant par exemple de réduire le temps de détection des piétons [17] ou d’améliorer les temps détection et de réaction associés au freinage du véhicule [18].

L’éblouissement des phares est une autre problématique pour l’éclairage automobile. Source d’inconfort, il peut être handicapant pour le conducteur dans certains cas. Face à ce problème les projecteurs automatiques [19] ont été proposés. Ce système permet une ges-tion de l’allumage automatique des feux de route en foncges-tion des condiges-tions d’éclairage et de circulation environnantes pour une conduite de nuit plus confortable. Les projecteurs direc-tionnels sont également une mesure pour renforcer la sécurité en améliorant la visibilité de nuit [20]. Il s’agit d’un système de pilotage automatique des feux de route pour suivre l’angle de braquage du véhicule et permettre de voir plus tôt le profil de la route et ainsi de repérer plus tôt les autres usagers et les obstacles éventuels.

La sécurité active a connu aujourd’hui un bond en avant avec l’avènement de systèmes d’assistance capables d’aider le conducteur activement dans sa tâche de conduite en analysant la situation pour non seulement lui fournir des informations utiles et des alertes pertinentes mais également agir directement sur l’actionnement du véhicule afin d’éviter des situations dangereuses et atténuer les conséquences d’accidents.

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