8 juin 2022
navette autonome de  l'oncopole à Toulouse présentée au congrès ITS 2022
Cerema
Du 30 mai au 1er juin 2022, une délégation du Cerema composée d'experts en matière de Systèmes de transport intelligents était présente au Congrès européen des ITS (Intelligent Transport Systems) à Toulouse, qui réunit chaque année les principaux acteurs de la mobilité intelligente. Premier Congrès ITS européen depuis la crise sanitaire, cette rencontre a permis d'échanger et de réfléchir aux enjeux des mobilités de demain.

L'ITS European Congress, événement phare du secteur de la mobilité intelligente, souligne l'importance des systèmes de transport intelligents (STI) et offre une excellente plateforme qui soutient l'éducation, la réflexion, le développement de la mobilité intelligente. Suite aux éditions de Lyon (2011), Bordeaux (congrès mondial 2015) puis Strasbourg en 2017, le Congrès ITS européen est revenu cette année en France. 

 

Mobilité intelligente et mobilité durable

Bannière du congresPlus de 3 000 congressistes ont participé à cette 14e édition du congrès, qui avait pour thème "Smart and Sustainable Mobility for all" ("Une mobilité intelligente et durable pour tous"). Le congrès a ainsi rassemblé un nombre considérable d'acteurs des systèmes de transport intelligents issus des secteurs public et privé, afin de présenter et de mettre en avant leurs innovations, produits, services et expériences en matière de mobilité intelligente. Parmi ces acteurs, on compte des fonctionnaires européens, membres de la Commission ou du Parlement européen, des PDG de grands groupes,  des universitaires, des ingénieurs, le maire de Toulouse et le président de la métropole de Toulouse... 

Le congrès s’est articulé autour de cinq thématiques principales :

  • Solutions et services pour les citoyens (MaaS, régulation intelligente des trafics, etc.)
  • Mobilité durable et décarbonée (Mobilité automatisée, électrification, hydrogène, etc.)
  • Passer d’essais à grande échelle aux déploiements (Living Labs, modélisation, etc.)
  • Les villes comme hubs logistiques (livraison dernier km, échanges données, etc.)
  • Technologies émergentes et nouveaux services (mobilité urbaine par les airs, jumeaux numériques, intelligence artificielle, cybersécurité, etc.)

Le véhicule autonome vient bouleverser les modèles de déplacement, quel que soit le mode de transport considéré. Par son expertise, le Cerema se positionne sur ce sujet à l’interface entre cet objet innovant et les acteurs de la mobilité. Les innovations en continu dans le domaine des Transports Intelligents amènent régulièrement des besoins d’expérimentations, qui doivent être menées sur des plateformes adaptées, comme celles qui sont mises à disposition par le Cerema.

Le Cerema, au travers des différents services qu’il propose, intervient à plusieurs stades du développement de véhicules autonomes : il peut être sollicité par les collectivités territoriales pour mettre en place un service de transport à l’aide de véhicules autonomes ou bien évaluer un service de transport basé sur des véhicules autonomes ; il peut également être sollicité par des constructeurs automobiles, des PME et startups ou bien des laboratoires de recherche académique afin d’évaluer la performance de leur produit dans des conditions météorologiques dégradées, à l’aide de la Plateforme Pavin Brouillard et Pluie.

Des chercheurs et ingénieurs du Cerema sont intervenus lors de sessions et deconférences techniques :

  • MODALES: How can green driving solutions contribute to clean air policies? – Guillaume Saint-Pierre, Cerema 
  • Driver’s deceleration behaviour according to infrastructure – Guillaume Saint-Pierre, Cerema 
  • Evaluating a vehicle occupancy sensor on a road network – Alexis Bacelar et Frédéric Aliaga, Cerema
  • Modeling perceived safety and acceptance of AV in traffic – Arnaud Koustanaï (LAB), Nicolas Métayer (VEDECOM), Juliette Massoulié (Renault), Marlène Bel, Stéphanie Bordel (Cerema)
  • Deployment of R-ITS-S as part of C-ITS projects  – Cristina Buraga (Cerema), Emilie Petit (Ministère de la Transition écologique, en charge des Transports) 
  • C-ITS city forum: drives and challenges for C-ITS urban deployment – Sylvain Belloche Cerema
  • Automated monitoring for safety at level crossings - Louahdi Khoudour, Cerema
  • Comparison of 3D and 1D methods for automotive optical sensor simulation in foggy conditions, Amine Ben Daoued, Frédéric Bernardin et Pierre Duthon (Cerema)

Lors de cet événement, le Cerema a également participé à une démonstration en milieu urbain consistant à expérimenter une navette autonome à l’Oncopole dans le cadre du projet SAM. Au sein de l’exposition du congrès, les experts du Cerema ont accueilli les visiteurs sur le stand du Pavillon France, organisé conjointement par ATEC ITS France et Business France. 
 

Les interventions du Cerema

MODALES : Comment les solutions de conduite écologique peuvent-elles contribuer aux politiques en matière d'air pur ? 

Le projet Européen MODALES a organisé une session spéciale dédiée aux solutions technologiques embarquées visant à soutenir les conducteurs dans leurs efforts de réduction des émissions, notamment celles des particules dangereuses pour la santé (PMx, PNx). L’équipe de recherche du Cerema spécialisée dans les Systèmes de Transports Intelligents a présenté sa méthodologie d’évaluation adaptée à ce type de systèmes embarqués et a fait part de ses expériences passées concernant l’impact attendu de ce type de systèmes.

Cette session a permis d'examiner les effets (en termes de réduction des émissions) et l'acceptation par les utilisateurs des solutions de faible émission et d'éco-conduite, issues à la fois de projets de recherche (dont MODALES) et de produits sur le marché. Ces solutions sont principalement destinées aux anciens véhicules à moteur à combustion interne, où le potentiel de réduction des émissions par des changements de comportement des conducteurs est le plus important.

Au-delà des discussions précédentes sur les faibles émissions et l'éco-conduite, la conférence a examiné comment cela peut contribuer aux politiques d'assainissement de l'air dans les villes et autres zones sensibles. Les villes ou les États disposant de zones à faibles émissions pourraient-ils exiger une telle assistance à l'éco-conduite pour les véhicules plus anciens ? L'utilisation de telles applications pourrait-elle permettre aux conducteurs d'accéder à des zones réservées aux autres conducteurs de véhicules similaires ? L'éco-conduite ou la conduite à faibles émissions peuvent-elles ou doivent-elles être incluses dans les instructions et les tests de conduite ? Les assurances, la tarification routière ou d'autres mécanismes de tarification peuvent-ils inciter à l'utilisation d'aides à la réduction des émissions ? Les nouvelles technologies de l'information et de la communication peuvent-elles encourager les conducteurs à adapter leur comportement pour réduire les émissions ? Comment les usagers réagissent-ils ?

 

Le comportement du conducteur en matière de décélération en fonction de l'infrastructure

Les objectifs du projet SURCA présenté par Guillaume Saint-Pierre et  Lara Désiré sont d'identifier les conditions qui permettront aux véhicules autonomes d'être aussi performants que les conducteurs dans des conditions normales de conduite, et surtout, meilleurs qu'eux dans des situations accidentogènes.

Afin d'aider à concevoir des véhicules autonomes basés sur des modèles plus écologiques de l'activité humaine, les chercheurs du Cerema ont analysé des données de conduite collectées en situation naturelle pour extraire et modéliser des milliers de phases de décélération produites par des conducteurs humains. L'hypothèse testée statistiquement est qu'il existe un lien entre la manière de décélérer (durée, décélération moyenne ou maximale) et l'infrastructure qui a généré cet arrêt.

Parmi les infrastructures considérées, l'étude s'est focalisée sur les régimes de priorité aux intersections (cédez le passage, stop, feux rouges, circulation à droite) et certains types d'aménagements agissant sur la vitesse (passages piétons, ralentisseurs), en contrôlant le facteur de contexte donné par la vitesse maximale autorisée (VMA) et en éliminant les situations de suivi de véhicule. 

Près de 4000 profils de décélération ont été analysés. Les résultats montrent des vitesses d'approche plus élevées dans le cas de ralentissements générés par des arrêts. Cette vitesse d'approche plus élevée est maintenue par la suite, ce qui se traduit par une séquence de décélération finale plus prononcée. Ces différences semblent être significatives et montrent la diversité des comportements de freinage chez les conducteurs humains. Compte tenu du taux d'accidents observé dans ces situations pour les véhicules autonomes dans le trafic, il semble raisonnable d'en déduire la nécessité de mieux adapter leurs manœuvres d'arrêt à celles observées chez les conducteurs humains.

Évaluation d'un capteur d'occupation des véhicules sur un réseau routier 

Alexis Bacelar et Frédéric Aliaga ont présenté une communication intitulée "Evaluation d'un capteur d'occupation des véhicules sur un réseau routier" lors de la session "Mobilité intégrée et report modal". Ce travail consistait à présenter l'évaluation d'un capteur de comptage de passagers des véhicules passant à la frontière franco-suisse de Thonex-Vallard, étude qui a fait l'objet d'un contrat Carnot. Les résultats de l'évaluation montrent que le capteur renvoie moins de 5 faux positifs, qui sont potentiellement de fausses amendes, pour environ 1000 véhicules, ce qui est tout à fait acceptable pour la mise en place d'un contrôle pédagogique ou sanctionnant des voies de covoiturage. Une autre application qui existe déjà en France serait de réserver des places de parking aux covoitureurs.

En ce qui concerne les capteurs, l'infrarouge thermique ne peut pas être utilisé car été comme hiver, avec la température ou le chauffage, la voiture devient une boule de chaleur et ne permet plus de compter les occupants. Les capteurs utilisés sont donc dans le domaine du proche infrarouge qui, dans certaines conditions, peut traverser les vitres teintées des véhicules. La question se pose également de la différence entre un humain et un mannequin.

Déploiement du R-ITS-S dans le cadre de projets C-ITS 

Les projets de Système de transports intelligents coopératifs (C-ITS) améliorent la sécurité routière, l'information des usagers et l'exploitation des infrastructures routières, et contribuent ainsi à accroître l'efficacité du secteur de la mobilité et des transports, et à réduire les incidences du trafic sur le climat. De nombreux pays ont déployé des équipements d'infrastructure fixes ou embarqués pour créer des corridors de transport communicants et des plateformes multinationales d'échange de données sur le trafic. Mais comment ces projets sont-ils mis en œuvre de manière pratique sur les différents réseaux routiers et quel est le rôle des gestionnaires routiers dans le déploiement des équipements ITS ? Le Cerema participe activement à l’élaboration des études et des spécifications et à la définition des cas d'utilisation et de leur application.

Le déploiement sur le terrain du R-ITS-S (Roadside ITS Station), présenté lors du congrès par Cristina Buraga du Cerema, a nécessité d'adapter les recommandations d'installation en fonction de critères construits en amont des cas d'usage retenus en fonction des réseaux à équiper et des niveaux de service souhaités par les gestionnaires. Cela concerne les aspects techniques liés aux implantations (densité, hauteur), aux télécommunications filaires ou sans fil (couverture, disponibilité, débits), aux supports d'installation existants ou à venir (portiques, mâts), aux sources d'énergie (autonome, secteur), illustrés pour les différentes situations rencontrées.

De nouvelles problématiques sont envisagées dans le cadre des projets InDiD ou Fenix, qui reflètent les besoins des gestionnaires de collectivités urbaines ou métropolitaines et les contraintes des plates-formes multimodales de transport collectif, de fret, de transport de matières dangereuses, etc. L'analyse de tous ces aspects permet d'enrichir le retour d'expérience à capitaliser afin d'améliorer les modes opératoires pour les prochains déploiements du R-ITS-S.

Forum urbain C-ITS : moteurs et défis pour le déploiement urbain de C-ITS

Une session technique sur les technologies pour le  véhicule automatisé a été modérée par Sylvain Belloche: cette session a mis en évidence quelques projets et réflexions relatifs à l'accompagnement du déploiement du véhicule automatisé (localisation du véhicule par lui-même, caractéristiques de l'infrastructure nécessaires au déploiement, etc.)

Sylvain Belloche est aussi intervenu pour l'organisation et la modération d'une session sur les apports des systèmes de transport intelligents coopératifs (C-ITS) pour répondre aux enjeux des politiques publiques urbaines. L'objectif de cette session était double : 

  • présenter les travaux en cours dans le cadre du projet français  InDiD (Infrastructure Digitale de Demain) : développement de l'application smartphone "Coopits" en cours  d'expérimentation sur Bordeaux, déploiement de services de gestion du  trafic et d'information à l'usager (ex : GLOSA, service d'information  sur la vitesse optimale pour un usager à l'approche d'un carrefour à  feux, pour qu'il puisse traverser le carrefour sans s'arrêter) dans des  collectivités telles qu'Aix-en-Provence, Bordeaux ou Paris
  • sensibiliser les acteurs des STI-Coopératifs à la possibilité pour ces systèmes de répondre aux spécificités du monde urbain  (politiques publiques orientées vers la mobilité durable, différents  types d'usagers, de modes de transport, présence de carrefours à feux...), alors que ces systèmes ont surtout été déployés jusque-là sur des  axes de type autoroutier


Surveillance automatisée de la sécurité aux passages à niveau

Les outils de détection vidéo et de télécommunications pour l'échange d'informations autour d'un passage à niveau ont été développés dans le cadre du projet européen H2020 Safer-LC coordonné par l'UIC (Union internationale des chemins de fer), qui a été présenté par Louahdi Khoudour. Le projet Safer-LC poursuit plusieurs objectifs :

  • Identification des principaux facteurs d'accident aux LC. 
  • Détection, reconnaissance et évaluation en temps réel des situations potentiellement dangereuses aux passages à niveau.
  • Partage des messages d'alerte par un système de communication
  • Recherche et expérimentation de solutions techniques.

Différents algorithmes ont été développés :

  • Détection
  • Suivi
  • Classification sémantique
  • Interprétation de la scène
  • Évaluation de la dangerosité de la situation
  • Méthodes classiques (GMM, SVM, Codebook, etc.)
  • Méthodes d'apprentissage profond (CNN)

Ces outils permettent aux autorités de transport de définir des procédures et des modes de gestion communs entre le rail et la route. Dans ce contexte, un système de détection intelligent entièrement basé sur la vidéo a été développé et testé en conditions réelles. Dans cet article, nous discutons des principales caractéristiques de la solution développée et fournissons des résultats sur son évaluation dans des environnements réels. Une version préliminaire du système de détection a été présentée au Congrès ITS Europe en 2019 aux Pays-Bas.

Dans cette version, nous avons présenté la faisabilité technique avec les premiers résultats sur des exemples de détection de piétons, de voitures, etc. À l'époque, la détection et la communication de la chaîne globale d'événements du système n'était pas finalisée. De plus, les résultats d'une évaluation approfondie de la chaîne réalisée dans le cadre du projet Safer-LC ont été présentés sur plusieurs jeux de données comprenant des centaines de scénarios. Le système de détection pourrait être mis en œuvre aux passages à niveau.

La présentation :

Comparaison de méthodes 3D et 1D pour la simulation de capteurs optiques automobiles en conditions de brouillard

Plateforme brouillard du Cerema
Plateforme brouillard et pluie PAVIN du Cerema 

La fiabilité des capteurs de perception de l'environnent équipant les véhicules à délégation de conduite est un enjeu majeur pour la sécurité de leurs occupants et plus généralement des usagers les rencontrant. Les conditions météorologiques dégradées, dont le brouillard, constituent un facteur très limitant des performances des capteurs perceptifs qui demandent à être évaluées dans de telles conditions.

Le Cerema opère à cette fin la plateforme PAVIN reproduisant des conditions de brouillard et de pluie mener ces évaluations dans des conditions contrôlées et reproductibles.

Afin d'augmenter la variété des scénarios et des technologies testées, la simulation numérique devient un outil incontournable, à la fois pour les constructeurs de capteurs, les équipementiers et constructeurs automobiles et demain les centres d'homologation du véhicule autonome. La bonne représentation physique des simulations est un élément clé pour leur déploiement large et fiable. Cette présentation se concentre sur la représentativité de la simulation des rayonnements optiques à travers le brouillard.

Elle s'attache en particulier à : 

  • décrire le phénomène physique d'occultation de la lumière par un brouillard selon le principe d'extinction du rayonnement,
  • présenter et comparer les principaux modèles de simulation de la perturbation du brouillard sur les capteurs optiques, à travers la simulation du transfert radiatif,
  • évaluer ces principaux modèles par rapport aux mesures expérimentales de rayonnement réalisées dans la plateforme PAVIN du Cerema.

On illustre à la fin de la présentation les effets de ces différents modèles de simulation sur une scène routière comportant un véhicule équipé d'une caméra et rencontrant un piéton dans un brouillard. Selon les modélisations, le rendu est différent, appelant une vigilance quant au choix de leur utilisation pour des applications en sécurité routière du véhicule automatisé.