Annexes. Présentation

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1 Annexes Présentation Le rapport «Télématique et sécurité routière», écrit pour l ATEC, s est nourri de nombreux documents et articles ; il a paru utile d en faire une sélection et de les proposer aux lecteurs. C est l objet de ces annexes. Les différentes contributions ont généralement fait l'objet de relectures par les différents membres du groupe de projet. Pour autant, chaque opinion émise n'est pas forcément partagée par l'ensemble du groupe. Un petit historique des transports intelligents, un document «Un regard sur les ITS» de Simon Cohen, un glossaire et une comparaison des différentes classifications ITS sont présentés en introduction de ces annexes. 105

2 Sommaire ANNEXES : PRÉSENTATION INTRODUCTION PETITE HISTOIRE DES TRANSPORTS INTELLIGENTS PAR JACQUES NOUVIER (CERTU), UN REGARD SUR LES ITS PAR SIMON COHEN (INRETS-GRETIA), GLOSSAIRE COMPARAISON DES CLASSIFICATIONS DES DIFFÉRENTS SERVICES ITS PAR MATTHIAS RAPP (BUREAU D'ÉTUDES RGR) ET ANDRÉ ROBERT-GRANDPIERRE (BUREAU D'ÉTUDE RGR), LA DÉTECTION AUTOMATIQUE D INCIDENTS LA DÉTECTION AUTOMATIQUE D INCIDENTS PAR ANALYSE D'IMAGES VIDÉO, PAR MAURICE ARON (INRETS- GRETIA), LA GESTION DES INCIDENTS TECHNOLOGIES NOUVELLES ET GESTION DES INCIDENTS ROUTIERS UNE ÉVALUATION COÛTS-BÉNÉFICES PAR SIMON COHEN (INRETS-GRETIA), LA DIMINUTION DU DÉLAI D'ALERTE, Y COMPRIS POUR LES ACCIDENTS ISOLÉS SYSTÈMES D'ALERTE DES CONDUCTEURS POUR PRÉVENIR LES SUR-ACCIDENTS PAR CLAUDE CAUBET (SETRA) ET FRANÇOIS MALBRUNOT (LOGMA), IVHW : UN SYSTÈME D'ALERTE INTER-VÉHICULE DÉVELOPPÉ DANS LE PROGRAMME DEUFRAKO, PAR MARTIAL CHEVREUIL (ISIS), UNE RÉFLEXION TRANSVERSALE, UN EXEMPLE : LE WARNING INTER-VÉHICULAIRE ÉLECTRONIQUE PAR JEAN- MARC BAGGIO (LE VIGILANT), APPEL D'URGENCE POUR APPELER LES SECOURS ENVOI DE MESSAGES D'ALERTE, LORS DES SITUATIONS D'URGENCE SUR LE RÉSEAU ROUTIER ET AUTOROUTIER INTERURBAIN PAR FRANÇOIS MALBRUNOT (LOGMA) LA RÉGULATION DES VITESSES LA RÉGULATION DES VITESSES PAR ANDRÉ ROBERT-GRANDPIERRE (BUREAU D'ÉTUDES RGR), MAURICE ARON (INRETS-GRETIA) ET JACQUES NOUVIER (CERTU), INTÉRÊT DES INDICATEURS DE COMPORTEMENT DES CONDUCTEURS POUR LA MESURE DE L IMPACT DES PMV : LE CAS DE L AUTOROUTE A31 PAR ELIAS SEDDIKI (ÉTUDES ET EXPERTISES), MAURICE ARON (INRETS) ET PIERRE FABRE (SAPRR), LA RÉGULATION D'ACCÈS LA RÉGULATION D'ACCÈS PAR MAURICE ARON (INRETS-GRETIA), ET JACQUES NOUVIER (CERTU), LA RÉGULATION DANS LES TUNNELS LA RÉGULATION DANS LES TUNNELS NOTE PRÉLIMINAIRE SUR LA DÉFINITION DES FONCTIONS UTILES POUR DES SYSTÈMES LUMINEUX DE GUIDAGE PAR CLAUDE CAUBET (SETRA), LA RÉDUCTION DES INFRACTIONS GRÂCE AU CONTRÔLE-SANCTION AUTOMATIQUE VERS UN RENOUVEAU DU CONTRÔLE-SANCTION EN FRANCE, PAR PHILIPPE BRIQUET (SETRA), ANNIE CANEL (DSCR) ET JACQUES NOUVIER (CERTU), LE LIMITEUR DE VITESSE LES LIMITEURS DE VITESSE ADAPTATIFS PAR MAURICE ARON (INRETS-GRETIA) ET JACQUES NOUVIER (CERTU), APPLICATIONS ITS POUR LES POIDS LOURDS LES SYSTÈMES DIVERS POUR LA SÉCURITÉ DES POIDS LOURDS PAR MICHEL CHAVRET (SETEC-ITS), LES FRANCHISSEMENTS ILLICITES DES FEUX ROUGES

3 ANALYSE QUANTITATIVE ET QUALITATIVE DES FRANCHISSEMENTS DE FEUX ROUGES À TOULOUSE PAR PATRICK OLIVERO (CETE DU SUD-OUEST/ZELT), PASCAL SAUVAGNAC (CETE DU SUD-OUEST/ZELT) ET SERGE MATHIEU (MAIRIE DE TOULOUSE), LA DÉTECTION DES VÉHICULES À CONTRE SENS SUR AUTOROUTE LES VÉHICULES À CONTRE SENS SUR VOIES RAPIDES PAR JACQUES NOUVIER (CERTU), LES SYSTÈMES POUR LES PAM ET LES USAGERS VULNÉRABLES EN GÉNÉRAL LES SYSTÈMES TÉLÉMATIQUES ET L'AIDE AU DÉPLACEMENT DES PERSONNES AVEUGLES ET MALVOYANTES PAR MARYVONNE DEJEAMMES (CERTU), LA LUTTE CONTRE L'HYPOVIGILANCE VALIDATION D UN NOUVEAU SYSTÈME HYBRIDE DE DIAGNOSTIC DE L ÉTAT DE VIGILANCE DU CONDUCTEUR PAR SALAH KHARDI (INRETS-LTE) ET NEIL HERNANDEZ-GRESS (LAAS-CNRS), L INFORMATION INDIVIDUELLE OU COLLECTIVE, AVANT LE DÉPART OU PENDANT LE TRAJET L INFORMATION ROUTIÈRE : UNE ÉVOLUTION VERS LA GESTION COOPÉRATIVE DU TRAFIC PAR MARTIAL CHEVREUIL (ISIS), LES FEUX ET LES ONDES VERTES LES FEUX INTELLIGENTS PAR RAPHAËL GOLAY (VILLE DE LAUSANNE), LA RÉDUCTION DES NUISANCES LA TÉLÉMATIQUE POUR UNE GESTION DURABLE DES DÉPLACE-MENTS : OUTILS ET MÉTHODES POUR UNE CONCEPTION GLOBALE PAR NICOLAS MACABREY (EPFL), TRISTAN CHEVROULET (EPFL) ET VINCENT BOURQUIN(EPFL), AUTRES SYSTÈMES LES OUTILS D'AIDE À LA CONCEPTION ET À L'EXPLOITATION : UTILISATION DES OUTILS DE SIMULATION POUR LA CONCEPTION, L'AMÉNAGEMENT ET L'EXPLOITATION DES TUNNELS ROUTIERS PAR RENÉ JULIEN (ISIS), LA FORMATION : FAISABILITÉ D'UN SYSTÈME D'ÉVALUATION SEMI-AUTOMATIQUE POUR LA FORMATION DES CONDUCTEURS DANS DES SITUATIONS DE CIRCULATION ROUTIÈRE COMPLEXES PAR STÉPHANE ESPIÉ (INRETS), CHRISTOPHE FIGEROLLE (INRETS) ET MICHÈLE JOAB (UNIVERSITÉ DE MONTPELLIER), L ERGONOMIE DES SYSTÈMES UTILISÉS DANS LES TRANSPORTS PAR ANNIE PAUZIÉ, INRETS-LESCOT ET JACQUES NOUVIER, CERTU, PROMETHEUS : DE LA MYTHOLOGIE À L AVENIR DU FUTUR PAR DANIEL AUGELLO, RENAULT,

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5 Annexes - Introduction Introduction 1. Petite histoire des transports intelligents par Jacques Nouvier (Certu), 2002 Remarques préliminaires : Il y a bien entendu, un côté un peu arbitraire dans cette démarche, le choix des applications étant subjectif. Tout dépend aussi évidemment, de ce que l on englobe dans le mot «transport intelligent» ; on a repris les applications figurant dans la brochure et dans le cédérom «transport intelligent» édités par le ministère de l Équipement : 1 ers feux de circulation à Londres ; 1908 : 1 ers feux à New York; 1926 : 1 ers feux tricolores en France ; 1962 : 1 er PMV (Panneau à Messages Variables) en Angleterre ; 1969 : 1 er PMV en France ; 1975 : 1 er système de guidage embarqué aux USA (et non au Japon, comme on pense en général) ; 1976 : Développement de PRODYN : 1989 : 1 er système de guidage embarqué opérationnel à Berlin ; 1991 : Mise au point des premiers systèmes de DAI utilisant la vidéo ; 1994 : 1 er congrès mondial sur les transports intelligents (à Paris ; ensuite un congrès par an, c est-à-dire en 1995 à Yokohama, en 1996 à Orlando, en 1997 à Berlin, en 1998 à Séoul, en 1999 à Toronto, en 2000 à Turin, en 2001 à Sydney, en 2002 à Chicago) ; 1995 : 1 er système de guidage embarqué, disponible sur le marché français ; 1998 : Lancement du premier programme européen «DRIVE» ; 1998 : Lancement du système d ERP (electronic road pricing) à Singapour ; 1998 : 1 er véhicule permettant d expérimenter le concept ISA ; 1999 : 1 er congrès européen sur les transports intelligents (Amsterdam ; ensuite un congrès par an, du moins les années où le congrès mondial n est pas en Europe, c est-à-dire en 2001 à Bilbao, en 2002 à Lyon) ; 109

6 Annexes - Introduction 2000 : Création d ITS France ; 2001 : Télépéage TIS (Télépéage Inter Sociétés) opérationnel en France ; 2002 : Congrès e-safety à Lyon, et initiative e-safety prise par les instances européennes. 110

7 Annexes - Introduction 2. Un regard sur les ITS par Simon Cohen (Inrets-Gretia), 2001 Depuis plus d une décennie, les progrès spectaculaires des technologies de télécommunication et de l information ont ouvert, dans de nombreux domaines, des perspectives d applications insoupçonnées. Cette révolution technologique modifie déjà certaines pratiques en usage dans la vie courante comme dans la vie professionnelle. Traditionnellement sensible à l innovation, le monde des transports n échappe pas à cette effervescence et la révolution technologique s y révèle foisonnante avec l avènement des Systèmes Intelligents de Transport (ITS). Interrogeons-nous sur quelques caractéristiques actuelles des ITS. 2.1 Un spectre de plus en plus étendu Initialement circonscrit au domaine de la gestion du trafic routier, le développement de la télématique a essaimé pour toucher aujourd hui d autres secteurs, comme les transports collectifs routiers ou ferroviaires, les transports de marchandises, les domaines aérien et maritime. Industriels et constructeurs automobiles s impliquent également de façon importante dans ces créneaux. Notre environnement quotidien témoigne de quelques mutations réussies. Des équipements innovants s intègrent peu à peu notre cadre de vie. Ils sont, selon le cas, déployés le long des routes ou embarqués à bord des véhicules : des panneaux à messages variables affichent en temps réel les temps de trajet sur les voies rapides ; des caméras détectent les accidents et déclenchent les alertes ; des bornes d information fournissent les horaires de desserte et les temps d attente des autobus ou des trains ; l information routière embarquée devient une réalité ; d autres technologies facilitent nos déplacements quotidiens et les rendent plus confortables. 2.2 Une vitalité non démentie Au-delà des multiples réalisations technologiques, on assiste à l émergence de nouvelles formes de coopération institutionnelle ou de partenariats originaux entre acteurs publics et privés. Des initiatives foisonnent dans de nombreux pays avec la création d agences régionales ou locales destinées à promouvoir le développement des ITS. Après l Amérique du Nord, l Europe et la zone Asie Pacifique, c est aujourd hui le tour des pays d Amérique du Sud. Réunion annuelle des professionnels depuis 1994, le Congrès Mondial sur les ITS organise sa 8 ème édition à Sydney à l automne Cette manifestation se veut emblématique de la vitalité d un champ d activité qui interpelle tout à la fois le monde institutionnel, le milieu industriel, les professionnels du transport et le citoyen. Dans plusieurs continents, elle est maintenant régulièrement précédée de Congrès annuels à mi-parcours, comme par exemple «ITS America, ou «ITS en Europe» et d une pléiade de séminaires techniques déclinant diverses variations sur ce thème. La presse technique spécialisée n est pas en reste. De nouveaux titres font leur apparition, qui traitent de l actualité des ITS. Le domaine académique s organise. Les ITS ont déjà fait leur entrée dans l enseignement supérieur et les premières formations en ligne, via Internet, sont maintenant proposées aux étudiants et aux professionnels du transport. Des grands programmes de recherche et de développement sont lancés et soutenus par les États sur des thèmes ouverts, propices à l innovation, comme par exemple la société de l information ou la mobilité durable. Cette ouverture veut témoigner du spectre d application de plus en plus large des technologies des ITS. 111

8 Annexes - Introduction 2.3 Un déploiement timide Derrière ce foisonnement, encore désordonné, se profile la sanction du marché. Or, c est à l aune de l acceptabilité économique et sociale que s apprécie le succès réel des ITS. L effervescence n occulte pas la réalité d un déploiement encore timide. Des industriels, sans doute impatients ou trop optimistes, à qui on prédit régulièrement un essor rapide du marché, font aujourd hui état de leurs difficultés commerciales quand ce n est pas de leurs échecs. C est, par exemple, le cas dans le domaine de la navigation routière, le Japon mis à part. Car le public n est pas encore au rendez-vous et reste prudent face à l éclosion de services innovants. 2.4 Critique et méfiance L avènement des SIT a été initialement pressenti et présenté comme une réponse économique et efficace aux défis permanents d une meilleure sécurité, d une mobilité durable et d un environnement mieux maîtrisé. Qu en est-il réellement? Le consommateur potentiel est confronté à une surenchère technologique qui complique ses choix. Les bénéfices réels de ces innovations sont rarement connus et bien des questions juridiques ou institutionnelles demeurent en suspens. La protection de la vie privée, par exemple, sensibilise fortement le public et les associations. Le champ des ITS reste encore marqué par des effets d annonce non suivis de résultats tangibles. Études et expérimentations tempèrent l optimisme sans nuances des promoteurs : effet pervers possibles de dispositifs embarqués pour la sécurité, impact marginal ou nul sur les problèmes de congestion du trafic, problèmes de protection de la vie privée, ratios bénéfices-coûts médiocres. Des acteurs économiques ne cachent pas leur méfiance à l égard d un marché qualifié d incertain. Bref, du techniquement faisable à l économiquement viable, la route est longue. 2.5 Évaluer pour convaincre Pour favoriser le déploiement de services conformes aux attentes des usagers, la voie de l évaluation me semble bien appropriée. Le public est peu séduit par le jargon technique en vogue dans la sphère ITS. Il est, en revanche, sensible aux bénéfices concrets de ces innovations. Si les évaluations approfondies restent encore rares, il faut saluer l initiative de l administration américaine de diffuser, régulièrement, un bilan relatant des résultats d expérimentation de ces systèmes. Des projets similaires s esquissent sous l impulsion de la Commission européenne. On regrettera cependant que la sécurité - quasiment absente de ces bilans - soit, une fois de plus, l alibi et le parent pauvre de l évaluation et demeure, aujourd hui encore, un champ d investigation pratiquement vierge. Au moment où s élaborent des grands programmes de recherche et développement, comme le 6 ème PCRD ou le nouveau Predit par exemple, il y a là pour la communauté ITS, en Europe et en France particulier, des pistes de progrès à explorer. 112

9 Annexes - Introduction 3. GLOSSAIRE Le glossaire ci-dessous a été élaboré par l'atec (Stéphane Péan) ; son ambition est de donner les significations des termes ou acronymes les plus usuels, et pas de fournir un glossaire exhaustif du domaine des transports intelligents. Sigle ABS AIDA ATEC CERTU CETE CNIR CRICR DDE DSCR DSRC EDI ENPC ENTPE GERICO GPS INRETS IPER ITS LCPC PC PMV PREDIT RATP RDS - TMC SAE SAGAC SAI SAMU SDER SGGD SIER SIREDO SIRIUS SITER SNCF TIGRE UTAC ZELT Signification Système d'anti-blocage des Roues Application pour l'information des Autoroutes Association pour le Développement des techniques de Transports, d'environnement et de Circulation Centre d'études sur les Réseaux, les Transports, l'urbanisme et les Constructions Publiques Centre d'études Techniques de l'équipement Centre National d'information Routière Centres Régionaux d'information et de Coordination Routières Direction Départementale de l'équipement Direction de la Sécurité et de la Circulation Routières Communication Dédiée à Courte Portée Échanges de données Électroniques École Nationale des Ponts & Chaussées École Nationale des Travaux Publics de l'état Gestion de Recueil Informatisé de Comptage Système de Positionnement Global Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité Information périphérique Systèmes de Transport Intelligents Laboratoire Central des Ponts & Chaussées Poste de Contrôle Panneaux à Messages Variables Programme National de Recherche et d'innovation dans les Transports Terrestres Régie Autonome des Transports Parisiens Radio Data System / Traffic Message Channel Système d'aide à l'exploitation Système Automatisé de la Gendarmerie pour l'aide à la Circulation Système d'aide à l'information Service d'aide Médicale d'urgence Schéma Directeur d'exploitation de la Route Système de Gestion Global des Déplacements Service Interdépartemental d'exploitation de la Route Système Informatisé de recueil des données Service d'information pour un Réseau Intelligible aux Usagers Système Informatique de Télésurveillance et de Régulation Routière Société Nationale des Chemins de Fer français Traitement de l'information Géographique Routière Événementielle Union des Techniques de l'automobile et du Cycle Zone Expérimentale et Laboratoire de Trafic 113

10 Annexes - Introduction 4. Comparaison des classifications des différents services ITS par Matthias Rapp (bureau d'études RGR) et André Robert-Grandpierre (bureau d'étude RGR), 2001 Remarque préliminaire : l annexe qui suit a été réalisée par des ingénieurs Suisses, et notamment par MM. Matthias Rapp et André Robert-Grandpierre ; ceci pourra expliquer une référence fréquente à ce qui se passe dans ce pays ; mais les comparaisons ont une portée générale, qui ne peut qu être bénéfique à tout lecteur francophone. 4.1 Listes des services de télématique des transports routiers Les différentes listes des services élaborées dans les projets de référence à ce jour sont brièvement énumérées, basées sur la description dans PNR41-E3 1, ci-après: Liste Suisse Liste ISO Liste KAREN Liste CORD Liste US DOT Liste VERTIS La liste des services proposés dans ce document (voire annexe C) est basée sur SN qui s est largement inspirée de «Télématique des transports routiers Concept pour la Suisse 2010» 2. Au niveau mondial, une liste de services a été proposée par l'iso/tc204/wg1. C'est en fait une combinaison des listes CORD et US DOT résultant en une liste de services fondamentaux 3. Cette liste comprend trente-deux services. En Europe, une liste de services a été proposée en août 2000 dans le cadre du projet KAREN (Keystone Architecture Required for European Network). Elle décrit les besoins des utilisateurs en matière de services de télématique des transports routiers. Les résultats de KAREN ont été adoptés comme la base de départ pour un certain nombre d initiatives nationales (comme le projet ACTIF en France) dans le but d élaborer une architecture système nationale pour des services de télématique des transports routiers. Cette liste, a été proposée en décembre 1994 dans le cadre du projet ATT CORD. Elle décrit les fonctions de bases utiles à l'élaboration d'une architecture système pour la télématique routière. Chaque élément de cette liste est indépendant de la technologie utilisée pour réaliser le service. Aux États-Unis, une liste de services a été développée dans le cadre de l'imposante étude d'architecture (environ 5700 pages) faite pour le département des transports 4. Cette liste propose actuellement vingt-neuf services. Un trentième intitulé «Highway-Railway Intersection» est en cours de développement. Au Japon, VERTIS (VEhicle, Road and Traffic Intelligence Society) a développé une liste de service qui a été utilisée par le gouvernement japonais pour leur planification à court, moyen et long terme de l'implémentation de télématique routière au Japon 5. Dix-huit services sont définis et classés en neuf catégories. 1 PNR41, Module E3 Banques de données routières aux instruments de la gestion de la mobilité, chapitre Télématique des transports routiers Concept pour la Suisse en 2010 (Annexe A: Terminologie). 3 ISO TC204/WG1, Transport Information and Control systems fundamental services. 4 US Department of Transportation, ITS Architecture, Mission definition. 5 "Comprehensive Plan for ITS in Japan" 114

11 Annexes - Introduction 4.2 Comparaison globale Une étude comparative intéressante a été réalisée dans le projet CONVERGE 6, ou quatre (les liste CORD, US DOT, VERTIS et ISO) de ces six listes de services principales ont été évaluées. Cette étude de la VSS utilise les résultats du projet CONVERGE et les complète en examinant également la liste KAREN et la liste Suisse. Les tableaux dans la suite présentent les résultats de cette comparaison. Les principales conclusions sont : La liste ISO est basée sur la liste US DOT, les deux listes sont donc très proches ; La liste KAREN a pris en compte les résultats de l ISO, ces deux listes sont également très proches ; La liste VERTIS n'a pas la même couverture que les autres listes, mais est plus détaillée pour certains services dans la voiture améliorant la sécurité ou introduisant un contrôle automatique de certaines fonctions dans le véhicule ; La liste CORD est très détaillée comparée aux autres listes et propose des définitions plus précises, mais elle n inclut pas tous les aspects comme par exemples «Sécurité aux voyageurs» ou «Protection contre le vol et recherche de véhicules volés» ; La liste Suisse basée sur SN , qui a pris en compte les résultats disponibles des travaux internationaux lors de sa préparation, est plus complète que les autres listes (des services, donc CORD exclue) en ce qui concerne «Gestion du trafic», «Prélèvement de taxes» et «Systèmes de réservation». Elle reste plus générique concernant les services «Gestion de fret et de flottes» et «Assistance au conducteur et action sur le véhicule», en particulier. Cela est conforme au faible intérêt d adopter des normes spécifiques suisses correspondantes 7. 6 "Services and Functions: Where do we stand?", CONVERGE project, Deliverable DSA Ces services sont traités dans des normes internationales de télématique des transports, mais pas dans des normes spécifiques suisses de la télématique des transports routiers, selon VSS SN Télématique des transport routiers Norme de base (édition provisoire, le 7 décembre 1999). 115

12 Annexes - Introduction 4.3 Comparaison détaillée Gestion et exploitation du trafic et des transports Groupe de service Service ISO services KAREN group CORD fonctions US services VERTIS services Gestion du trafic A.1 Gestion de réseau A.2 Gestion d axe A.3 Régulation du trafic A.4 Aide à la recherche de places de stationnement A.5 Gestion du stationnement A.6 Gestion des autorisations de circuler 7. Traffic control 9. Demand management 32. Intelligent junctions and roads 7.1 Traffic control 7.3 Demand management 7.5 Intelligent junctions and roads F3.1 Section traffic control F3.2 Intersection traffic control F3.3 Network traffic control F3.4 Localised area traffic ctrl F2.1 Demand restraints F2.2 Supply control F4.1 Parking space mngt F4.2 Parking guidance Traffic control Emissions testing and mitigation Demand mngt and operations Intersection collision avoidance Automated highway system Advanced traffic flow ctrl syst. Dynamic parking guidance system Traffic demand mngt system F4.3 Parking reservation & payment Gestion des transports publics A.7 Gestion d'exploitation des lignes A.8 Gestion d exploitation des transports publics à la demande 23. Public transport management 10.1 Public transport management F5.1 PT transportation planning F5.2 PT operations management F5.5 Maintenance Public transportation mngt Public transportation vehicle operation mngt system Surveillance et intervention A.9 Gestion d incidents A.10 Surveillance continue du trafic (monitoring) 8. Incident management 7. Traffic control 7.2 Incident management 7.1 Traffic control F1.3 Rescue service and maintenance management Incident management Traffic control Incident/accident mngt system Entretien des voies de circulation A.11 Route A.12 Installations annexes A.13 Equipements 11. Infrastructure maintenance mngt 2.2 Infrastructure maintenance mngt F1.1 Ambient conditions monitoring F1.2 Road status monitoring Gestion de fret et de flottes A.14 Gestion de fret A.15 Gestion de flottes 18. Commercial vehicle preclearance 19. Commercial vehicle administrative process 22. Commercial fleet mngt 9.1 Commercial vehicle preclearance 9.2 Commercial vehicle administrative process 9.5 Commercial fleet mngt F8.1 Logistics and freight mngt F8.2 Fleet/resource mngt F8.3 Vehicle/cargo mngt F8.5 FFM Commercial vehicle electronic clearance Commercial vehicle administrative processes Freight mobility Vehicle operation mngt system New freight transportation system Automated vehicle system (on dedicated road) 116

13 Annexes - Introduction Information sur le trafic, les déplacements et les services Groupe de service Service ISO services KAREN group CORD fonctions US services VERTIS services Information sur les déplacements B.1 Information sur les déplacements 1. Pre-trip information 6.1 Pre-trip information F7.1 Travel planning F7.2 Static route information Pre-trip travel information Integrated traffic information system Information sur le trafic B.2 Information au conducteur B.3 Information aux voyageurs 2. On-trip driver information 9. On-trip PT information 4. Route guidance & navigation 6.2 On-trip driver information 10.4 On-trip PT information 6.4 Route guidance & navigation F6.1 Mixed mode information F6.2 Navigation F6.3 Dynamic route information F5.3 Passenger information En-route driver information Route guidance En-route transit information Road/traffic information system Navigation/dynamic route guidance system F9.9 Vehicle navigation Information sur les services B.4 Information sur les services 3. Personal information services 6.3 Personal information services F7.3 Personal communications Traveller services information Integrated traffic information system 117

14 Annexes - Introduction Services et assistance Groupe de service Service ISO services KAREN group CORD fonctions US services VERTIS services Prélèvement de taxes C.1 Billettique dans les TP C.2 Redevances routières C.3 Taxes de stationnement 29. Electronic financial transactions 4.1 Electronic financial transactions F1.4 Road fee collection mngt F5.4 Fare collection F9.8 Fee payment Electronic payment services Electronic toll collection system Prévention de sécurité et services d intervention C.4 Contrôle automatique du trafic C.5 Assistance au conducteur et action sur le véhicule C.6 Sécurité aux voyageurs 10. Policing / enforcing traffic regulations 12. Vision enhancement 13. Autom. vehicle operation 3.1 Policing/enforcing traffic regulations 8.1 Vision enhancement 8.2 Autom. vehicle operation F3.5 Policing / enforcing F9.1 Monitoring environment & road F9.2 Monitoring driver Emergency notification and personal security Emergency vehicle management Public travel security Driver s visual aid system Short range obstacle warning system Vehicle/driver safety monitoring and warning system C.7 Gestion des appels d urgence C.8 Gestion des appels en cas de panne C.9 Protection contre le vol et recherche de véhicule volés Longitudinal & lateral collision avoidance 16. Safety readiness 17. Pre-crash restraint deploy. 26. Emergency notification and personal security Longitudinal and lateral collision avoidance 8.5 Safety readiness 8.6 Pre-crash restraint deploy. 5.1 Emergency notification and personal security F9.3 Monitoring vehicle F9.4 Vision enhancement F9.5 Collision risk estimation F9.6 Actuator control F9.7 Dialogue management Vision enhancement for crash avoidance Longitudinal and lateral collision avoidance Safety readiness Pre-crash restraint deoployment Safety information warning and control system Lane departure prevention/lane following system Disaster mngt system 30. Public travel security 27. Emergency vehicle mngrt 20. Automated roadside safety inspection 21.Commercial vehicle on-board safety monitoring 10.5 Public travel security 5.2 Emergency vehicle mngt 9.3Automated roadside safety inspection 9.4 Commercial vehicle on-board safety monitoring F8.4 Hazardous goods monitoring Hazardous materials incident response Automated roadside safety inspection On-board safety monitoring 28. Hazardous materials & incident notification 5.3 Hazardous materials & indicident management 31. Safety enhancement for vulnerable road users 7.4 Safety enhancement for vulnerable road users 118

15 Annexes - Introduction Groupe de service Service ISO services KAREN group CORD fonctions US services VERTIS services Systèmes de réservation C.10 Systèmes de réservation de places de parc C.11 Systèmes de réservation pour les transports publics 24. Demand responsive public transport 25. Shared transport management 10.2 Demand responsive public transport 10.3 Shared transport management F5.6 On-demand service provision Personalised public transport Ride matching and reservation C.12 CovoiturageC.13 Partage de véhicules Pas de correspondance 8 6. Trip and survey and data 2.1 Transport planning support 8 La liste suisse n'inclut pas «Aide à la planification des transports», conforme à la position suisse prise lors de l'approbation de SN , car il n'est pas considéré comme un service de télématique (qui se caracterise sur de recueil, traitement et diffusion des données en «temps réel»). 119

16 Annexes - Introduction 4.4 Listes des services La liste des services ISO (liste ISO) Au niveau mondial, une liste des services a été proposée par l'iso/tc204/wg1. C'est en fait une combinaison des listes CORD et US DOT résultant en une liste de services fondamentaux 9. Cette liste comprend trente deux services énumérés ci-après : 1. Pre-trip Information 2. On-trip Driver Information 3. On-trip Public Transport Information 4. Personal Information Services 5. Route Guidance & Navigation 6. Trip Survey and Data 7. Traffic Control 8. Incident Management 9. Demand Management 10. Policing/Enforcing Traffic Regulations 11. Infrastructure Maintenance Management 12. Vision Enhancement 13. Automated Vehicle Operation 14. Longitudinal Collision Avoidance 15. Lateral Collision Avoidance 16. Safety Readiness 17. Pre-crash Restraint Deployment 18. Commercial Vehicle Pre-clearance 19. Commercial Vehicle Administrative Processes 20. Automated Roadside Safety Inspection 21. Commercial Vehicle On-board Safety Monitoring 22. Commercial Fleet Management 23. Public Transport Management 24. Demand Responsive Public Transport 25. Shared Transport Management 26. Emergency Notification and Personal Security 27. Emergency Vehicle Management 28. Hazardous Materials & Incident Notification 29. Electronic Financial Transactions 30. Public Travel Security 31. Safety Enhancement for Vulnerable Road Users 32. Intelligent Junctions 9 ISO TC204/WG1, Transport Information and Control systems fundamental services. 120

17 Annexes - Introduction La liste des services KAREN (liste KAREN) La liste suivante présente les services KAREN, ainsi que le service correspondant proposé par l'iso/tc204/wg1 (TICS service) selon KAREN 10. KAREN Group TICS Service Nº Title 1 N/A General 2 Management Activities Transport Planning Support Infrastructure Maintenance Management 3 Policing/Enforcing Policing/Enforcing Traffic Regulations 4 Financial Transactions Electronic Financial Transactions 5 Emergency Services Emergency Notification and Personal Security Emergency Vehicle Management Hazardous Materials & Incident Notification 6 Travel Information Pre-trip Information On-trip Driver Information Personal Information Services Route Guidance and Navigation 7 Traffic Management Traffic Control Incident Management Demand Management Safety Enhancement for Vulnerable Road Users Intelligent Junctions and Links 8 In-Vehicle Systems Vision Enhancement Automated Vehicle Operation Longitudinal Collision Avoidance Lateral Collision Avoidance Safety Readiness Pre-crash Restraint Deployment 9 Freight and Fleet Operations Commercial Vehicle Pre-clearance Commercial Vehicle Administrative Processes Automated Roadside Safety Inspection Commercial Vehicle On-board Safety Monitoring Commercial Fleet Management 10 Public Transport Public Transport Management Demand Responsive Public Transport Shared Transport Management On-trip Public Transport Information Public Travel Security 10 KAREN - List of European ITS User Needs 121

18 Annexes - Introduction La liste de fonction CORD (Liste CORD) Ce chapitre est une rédaction d annexe B dans PNR41-E3 11 et comprend des résultats du projet ATT CORD. La liste CORD décrit les fonctions de bases utiles à l'élaboration d'une architecture système pour la télématique routière. Chaque élément de cette liste est indépendant de la technologie utilisée pour réaliser le service. La liste CORD a été organisée selon les trois niveaux hiérarchiques, domaine (regroupe chacun un ensemble de fonctions), Fonction (regroupe plusieurs sous-fonctions) et Sous- Fonction. Le liste ci-dessous présente les domaines et les fonctions du projet CORD 12. Domaine (Area) Fonction A1. Road Logistics and General Management F1.1 Ambient conditions monitoring F1.2 Road status monitoring F1.3 Rescue service and maintenance management F1.4 Road Fee collection management A2. Demand Management F2.1 Demand Restraints F2.2 Supply control A3. Traffic Management F3.1 Section traffic control F3.2 Intersection traffic control F3.3 Network traffic control F3.4 Localised area traffic control F3.5 Policing/Enforcing A4. Parking Management F4.1 Parking space management F4.2 Parking guidance F4.3 Parking reservation and payment A5. Public Transport Management F5.1 PT Transportation planning F5.2 PT Operations management F5.3 Passenger information (PI) F5.4 Fare collection F5.5 Maintenance F5.6 On-demand service provision 11 PNR41, Module E3 Banques de données routières aux instruments de la gestion de la mobilité. 12 Extraits d une actualisation de la liste initiale de CORD - A proposal for a revised Transport Telematics Function list, CONVERGE project, Deliverable DAS

19 Annexes - Introduction A6. Traffic Information F6.1 Mixed mode information F6.2 Navigation (Route Guidance) F6.3 Dynamic route information A7. Travel Information F7.1 Travel planning F7.2 Static route information F7.3 Personal Communications A8. Freight and Fleet Management F8.1 Logistics and freight management (LM) F8.2 Fleet/resource management (FM) F8.3 Vehicle/cargo management (VM) F8.4 Hazardous goods monitoring (HGM) F8.5 FFM/Traffic-travel information/traffic management centres data exchange A9. Vehicle Control F9.1 Monitoring environment & road F9.2 Monitoring driver F9.3 Monitoring vehicle F9.4 Vision enhancement F9.5 Collision risk estimation F9.6 Actuator control (dynamic vehicle control) F9.7 Dialogue management F9.8 Fee payment F9.9 Vehicle Navigation (Route Guidance) A10. Internal services F10.1 Strategy formation / implementation F10.2 Detection / Measuring F10.3 Modelling F10.4 Geographic information system (GIS) management F10.5 Information interchanges F10.6 Message selection F10.7 Integrated payment management F10.8 Registration / Statistics F10.9 Proprioception / Diagnostics F10.10 WWW access 123

20 Annexes - Introduction La liste des services américaine (liste US DOT) Aux États-Unis, une liste de services a été développée dans le cadre de l'imposante étude d'architecture (environ 5700 pages) faite pour le département des transports 13. Cette liste propose actuellement vingt neuf services. Un trentième intitulé «Highway-Railway Intersection» est en cours de développement. Cette liste de service a été classifiée en six catégories comme présentée dans le tableau suivant. User Service Bundle Travel and transportation management Public transportation operations Electronic payment Commercial vehicle operations Emergency management Advanced vehicle control and safety systems User Services En-route driver information Route guidance Traveller services information Traffic control Incident management Emissions testing and mitigation Demand management and operations Pre-trip travel information Ride matching and reservation Public transportation management En-route transit information Personalised public transit Public travel security Electronic payment services Commercial vehicle electronic clearance Automated roadside safety inspection On-board safety monitoring Commercial vehicle administration processes Hazardous materials incident response Freight mobility Emergency notification and personal security Emergency vehicle management Longitudinal collision avoidance Lateral collision avoidance Intersection collision avoidance Vision enhancement for crash avoidance Safety readiness Pre-crash restraint deployment Automated highway system 13 US Department of Transportation, ITS Architecture, Mission definition. 124

21 Annexes - Introduction Une variante de cette liste a été utilisée aux États Unis dans le logiciel IDAS, et elle est donnée ci-après pour mémoire : Gestion de trafic urbain/périurbain 1. Feux de circulation adaptatifs isolés 2. Coordination d axe à plans de feux fixes 3. Coordination d axe adaptative 4. Coordination d axe centralisée 5. Priorité aux feux pour les véhicules d urgence 6. Priorité aux feux pour les véhicules de transports publics Gestion de voies rapides 7. Régulation d accès fixe 8. Régulation d accès adaptatif 9. Régulation d accès centralisé Système d aide à l exploitation transports publics 10. Transports collectifs fixes gestion automatique des horaires 11. Transports collectifs fixes localisation automatique 12. Transports collectifs fixes gestion automatique des horaires et localisation automatique 13. Transports collectifs fixes systèmes de sécurité 14. Services pour personnes à mobilité réduite gestion automatique des horaires 15. Services pour personnes à mobilité réduite localisation automatique 16. Services pour personnes à mobilité réduite gestion automatique des horaires et localisation automatique Gestion des incidents 17. Détection et vérification des incidents 18. Gestion des incidents 19. Détection, vérification et gestion des incidents Systèmes de paiement électronique 20. Billettique 21. Télépéage Surveillance des passages à niveaux Système régional d information multimodale aux voyageurs 22. Centre de contrôle/régulation des véhicules d urgence 23. Localisation automatique des véhicules d urgence 24. Systèmes d alerte embarqués Système régional d information multimodale aux voyageurs 25. Radio trafic sur autoroutes 26. Panneaux à messages variables sur autoroutes 27. Panneaux d affichage dans les transports collectifs 28. Information voyageurs par téléphone 125

22 Annexes - Introduction 29. Information voyageurs par Internet 30. Bornes d informations multimodale voyageurs 31. Bornes d informations exclusivement dédiée aux voyageurs TC 32. Terminaux portables information voyageurs 33. Terminaux portables information et guidage voyageurs 34. Terminaux embarqués information voyageurs 35. Terminaux embarqués information et guidage voyageurs Gestion des véhicules de commerce 36. Dépistage électronique 37. Pesage en marche (grande vitesse) 38. «Lettre de voiture»(cmr14) électronique - identité 39. «Lettre de voiture» (CMR) électronique inspection de sécurité 40. Rayon X/CMR électronique 41. Échange d information sécuritaire 42. Surveillance embarquée des paramètres de sécurité 43. Inspection électronique depuis la chaussée 44. Gestion des incidents pour le transport de matières dangereuses Contrôle des véhicules et systèmes de sécurité 45. Avertissement conducteur retournement de voies d accès 46. Avertissement conducteur vitesse en descente 47. Évitement de collision longitudinale 48. Évitement de collision latérale 49. Évitement de collision dans les carrefours 50. Amélioration de la vision: utilisation de radar pour améliorer la vision. 51. Préparation et déclenchement des dispositifs de sécurité Support au déploiement 52. Centre de gestion de trafic 53. Centre de gestion des déplacements 54. Centre de gestion des urgences 55. Surveillance de trafic par vidéo 56. Surveillance de trafic par boucles EM 57. Surveillance de trafic par véhicules «flottants» 58. Communication de base avec les véhicules 59. Réseau de boucles EM 60. Centre d information déplacements Déploiements génériques 61. Par tronçon 62. Par zone 14 CMR : Convention de Marchandises par la Route. Par abus de langage, identifie la lettre de voiture imposée par cette convention 126

23 Annexes - Introduction La liste des services Japonaise (liste VERTIS) Au Japon, VERTIS (VEhicle, Road and Traffic Intelligence Society) a développé une liste de services qui a été utilisée par le gouvernement japonais pour leur planification à court, moyen et long terme de l'implémentation de télématique routière au Japon 15. Dix-huit services sont définis et classés en neuf catégories comme représenté dans le tableau ci-dessous: Fields Traffic control and management Travel, road traffic and driving information User Services Advanced traffic flow control system Road/traffic information system Integrated traffic information system Navigation/dynamic route guidance system Parking management Transportation management Public transportation management, priority and new traffic Dynamic parking guidance system Vehicle operation management system Public transportation vehicle operation management system New freight transportation system Electronic toll charging and collection Traffic demand management Driver warning and control field Electronic toll collection system Traffic demand management system Vehicle/driver safety monitoring and warning system Safety information warning and control system Short range obstacle warning system Driver s visual aid system Lane departure prevention/lane following system Automated vehicle system (on dedicated road) Emergency control field Incident/accident management system Disaster management system 15 Comprehensive Plan for ITS in Japan. 127

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25 La détection automatique d'incidents La détection automatique d incidents 1. La détection automatique d incidents par analyse d'images vidéo, par Maurice Aron (Inrets-Gretia), La détection automatique d'incidents Il s'agit de dispositifs au sol ou sur les infrastructures routières, qui ont pour fonction d'informer automatiquement et rapidement l exploitant du réseau d une éventuelle anomalie de circulation, qui met en cause le fonctionnement de la voie ou la sécurité des usagers. Ils sont utilisés principalement sur les voies rapides et les tunnels, où la densité du trafic et la fréquence des perturbations justifient des centres de surveillance et d exploitation et des équipements de détection assez importants. Les alertes émises sont destinées aux exploitants, qui appliquent alors au plus vite des procédures de gestion d incidents pour porter secours ou protéger si nécessaire, et rétablir des conditions normales de circulation. Les méthodes les plus couramment utilisées sont La détection indirecte, à base de capteurs ponctuels (en Europe des boucles électromagnétiques, mais ce pourraient être des radars ou des capteurs à ultra-son) et d algorithmes de traitement, La détection directe, à base de capteurs spatio-temporels, tels que les caméras vidéo (ou les radars) et l'analyse numérique d'images La DAI indirecte, avec des capteurs «à boucles» Les capteurs à boucle magnétique sont largement répandus et ont été conçus à l'origine pour la mesure de paramètres de circulation, par voie - mesure de débits, taux d occupation, vitesses, intervalles et le traitement de données statistiques d'exploitation.. Ils sont également utilisés pour la DAI, lorsque la détection repose essentiellement sur l'analyse des conséquences de l incident sur le trafic, en utilisant les données produites en temps réel. Les données synchronisées des capteurs sont analysées à l aide d algorithmes classiques (Californien, Payne, ) dont le principe repose sur l observation des discontinuités causées par un incident entre deux points (ou lignes) d une section de route, notamment par la réduction de la capacité et la mesure en amont de la remonté de la perturbation. Ce mode de détection n'est performant qu'en situation de volume de trafic suffisant pour répercuter de façon sensible les effets d une perturbation locale. L'arrêt d'un véhicule isolé en trafic fluide par exemple, est dangereux pour la sécurité, mais a peu de chances d être détecté s il ne cause pas un bouchon. Ce type de DAI est donc surtout utile pour appréhender l'apparition des congestions et des situations qui influencent fortement les trafics, sur toute une section et une période. 129

26 La détection automatique d'incidents Le taux de détection dans ces cas là est généralement estimé aux alentours de 80%, et nécessite une période importante de calibrage des seuils de détection : il faut, à partir de données réelles, constituer une base de donnée incidents qui va permettre d ajuster au mieux le rapport taux de détection / taux de fausses alarmes, en fonction des conditions spécifiques du trafic sur le tronçon couvert, et des possibilités et priorités d intervention du gestionnaire. Les performances d un algorithme donné sont étroitement liées aux caractéristiques propres des exploitants et des infrastructures (entrées/sorties, nombre de voies, composition du trafic, profil en long, etc.), ce qui les rend difficiles à généraliser. Notons enfin que des caméras panoramiques de vidéosurveillance complètent souvent la couverture du réseau, et permettent de vérifier rapidement les alarmes produites par ce type de DAI La DAI directe, par analyse d images vidéo L analyse automatique d images apporte une observation directe de l incident à partir d une caméra fixe (obstacle sur la chaussée, arrêt, ralentissement ou trajectoire anormale d un véhicule ou d un flux, ), ce qui améliore l'exploitation des routes en permettant : D être prévenu très rapidement de nombreuses anomalies, avec une très bonne localisation, car les véhicules peuvent être analysés et suivis individuellement (présence, vitesse, sens de la trajectoire, etc) sur la zone d observation ; De distinguer plusieurs incidents, liés ou non, sur une même zone ; De disposer d une séquence d images pour vérifier la nature de l alarme, en temps réel et avec aussi la possibilité de garder les enregistrements précédents l alarme à l origine de l information de DAI ; De stocker les séquences pour analyse a posteriori des incidents. Cette technologie est relativement récente, et la demande des exploitants est forte, notamment dans les sites sensibles tels que les tunnels. Ces réseaux sont déjà équipés de caméras, et la vidéo y fait souvent partie de la panoplie des outils de surveillance en exploitation. La DAI vidéo se développe vite, avec des taux de détection supérieurs à 90% dans des délais très courts, et la possibilité de détecter des incidents nouveaux grâce au suivi du véhicule dans son espace et son temps de déplacement. Les algorithmes de traitement du signal s'améliorent sans cesse et permettent d'optimiser les performances tout en diminuant les coûts. En complément de la DAI et de la gestion des alertes, l analyse d images vidéo permet également de fournir des données statistiques sur le trafic : données de comptage, temps de parcours, taux d'occupation, vitesse, intervalle entre véhicules, Les algorithmes de traitement d images mis en œuvre nécessitent l utilisation d une caméra fixe (ou rapidement recalable), dans le domaine du visible (couleur ou noir et blanc) ou de l infra-rouge ; les procédures d installation et de mise en service exigent une forte expertise, essentiellement axée sur la culture acquise à travers l observation des séquences (environnement et conditions extérieures, véhicules et composantes du trafic routier). Notons que toutes les analyses d images ne permettent pas forcément des observations et des DAI directes : c est le cas lorsque l analyseur ne fait que des comptages (débit, taux d occupation, vitesse) sur les voies, sur deux lignes transversales en début et en fin de zone d observation ; on se retrouve alors dans le cas d une détection indirecte semblable à celle avec des boucles. 130

27 La détection automatique d'incidents 1.2 État de l'art et du marché A l heure actuelle, il existe plusieurs entreprises spécialisées dans le domaine de l analyse d images appliquée au trafic routier. En Europe, on trouve : Citilog (France), créée en 1997 par des chercheurs de l Inrets, Atis-Boschung (France), où Atis est le constructeur et Boschung assure la partie commerciale, HCIS (France), dont le produit phare Etina est destiné à la régulation du trafic en urbain, et enfin la société Traficon (Belgique), qui possède une expérience d une quinzaine d années dans le domaine,et qui a développé ses produits en s appuyant sur les travaux de recherche de l université de Louvain. Aux USA, on trouve : La société Américaine Autoscope, qui a vu le jour vers les années 1990, suite à la volonté d un chercheur de l université de Minneapolis d industrialiser le produit de ses recherches. Au Japon, La société OMRON vient de lancer un capteur stéréovision qui devrait permettre de détecter les véhicules avec une meilleure précision, notamment par le calcul du volume. D autres entreprises industrielles, et non des moindres (Siemens, Thomson, Grundig, Mitsubishi, Comersson,... ), ont tenté de développer de tels dispositifs dans leur laboratoires de recherches, mais sans succès notoire. Ceci est probablement dû à un manque de patience et de savoir-faire nécessitant un travail de longue haleine face aux problèmes rencontrés devant l utilisation des techniques de traitement d images en éclairement naturel, et qui pose d énormes difficultés devant la variété des situations rencontrées : La forme des objets analysés (principalement les véhicules) n est pas uniforme, et n est pas conservée dans le temps et l espace (gestion de la vue en perspective, vitesse, jour, nuit, sens de circulation...). Contrairement au domaine du «contrôle qualité», où les conditions d éclairement sont maîtrisées, les techniques utilisées en extérieur doivent s adapter à toutes les circonstances. Sans être exhaustif, les problèmes majeurs rencontrés sont : Les ombres portées par les véhicules, et les reflets de phares qu il faut éliminer du processus de détection, La netteté des images, qui est altérée par la pluie et la réverbération du soleil, Ainsi que la difficulté à atteindre une bonne robustesse des algorithmes durant les transitions d éclairement (passage de nuages, jour/nuit, ). 131

28 La détection automatique d'incidents 1.3 Les enjeux de sécurité (types d accident, milieux concernés) L environnement dans lequel nous vivons est construit, pour les 4/5èmes, grâce à la perception visuelle ; la richesse des informations contenues dans l image est très importante. Elle s appuie sur des caractéristiques des objets que nous utilisons naturellement tous les jours : fond de scène (référentiel), morphologie, contraste, éclairement, couleur, homogénéité, superposition, Une image à elle seule peut ne pas suffire pour interpréter au plus juste une situation, et dès qu elle s anime et que les objets sont empreints d un mouvement -on est alors en présence d une séquence vidéoil devient plus tentant d y rechercher des informations proches de l interprétation que pourrait en faire le cerveau. Seule la DAI directe par analyse d images (vidéo) permet la détection locale et automatique des incidents suivants : Arrêts d un ou plusieurs véhicules en précisant la zone d arrêt(point repère ou kilométrique), la voie (bande d'arrêt d'urgence, refuge, voie circulée lente ou rapide, ), le type de trafic,, Ralentissements d'un groupe de véhicules (gradient de vitesse important), annonciateur d un trafic en congestion, Véhicule anormalement lent (gradient vitesse faible par rapport au flot), en surcharge ou en difficulté, et créant une gêne ou un risque pour les usagers, Présence d un piéton ou deux-roues sur la chaussée (taille et vitesse de l objet), Véhicule circulant à contresens (direction contraire à la direction conventionnelle du trafic), Formation d une remontée de file d attente sur une bretelle de sortie (ensemble de véhicules arrêtés en file), Détection d intrusion dans une zone surveillée, telle que les zones de travaux temporaires, Détection de sorties de voies, lorsqu un conducteur perd le contrôle de son véhicule et se retrouve hors des limites de la chaussée, Détection d obstacles ou de débris (débris de pneus, pot d échappement, cargaison, animal, ), Détection d incendies (véhicule à l arrêt ou perte de visibilité due à la fumée, notamment en tunnel), Intervalles faibles entre véhicules, en distance ou en temps et possibilité de réguler la pratique des vitesses à partir de cette mesure, Empiétement sur la bande d arrêt d urgence, Remarque : L analyse d images permet aussi de mesurer les variables de trafic. Pour une bonne précision de la mesure, des contraintes d installation de la caméra sont à prendre en compte (installation au centre des voies, sur un portique par exemple). Il s agit là d une pure utilisation de la vidéo comme un capteur de mesure de trafic, non intrusif, à ne pas confondre avec un système de DAI, dédié principalement au calcul d alertes. 132

29 La détection automatique d'incidents 1.4 Évaluation d un système de DAI directe par analyse d images vidéo L évaluation d un système de DAI dépend des situations traitées, et de paramètres tels que le nombre de caméras et la couverture au km, le nombre de voies et les sens de trafic, les périodes d observation et les types de trafic, les besoins ou les contraintes de l exploitant, etc. Les principaux critères de performance sont, au-delà de la fiabilité et de la disponibilité technique du système : Les taux de détection, Les délais de détection, Les taux de fausses alarmes, L efficacité fonctionnelle du système Le nombre d incidents réels Il s agit du nombre d incidents réels relevés sur le terrain. Il doit être parfaitement connu afin de connaître les «oublis» du système. Il est relevé manuellement pendant la période d observation, mais ne doit tenir compte que des incidents potentiellement détectables par le système de DAI, ce qui exclut par exemple certaines infractions au code de la route telle que la limitation de vitesse Le nombre d incidents détectés Il s agit du nombre d incidents réels détectés par le système DAI. Généralement, ils sont stockés dans un fichier ou sous la forme d une séquence vidéo Le taux de détection Le taux de détection mesure directement le service rendu à l exploitant. Il est exprimé en %. Taux de détection = Nombre d incidents détectés / Nombre d incidents réels Le délai de détection C est le délai entre l occurrence de l événement et soit la première alarme, soit l alarme validée par le système. Il est calculé par rapport aux observations «manuelles», en direct ou en ré-analysant a posteriori les séquences d alarmes Le taux et la fréquence des fausses alarmes Le taux ou la fréquence de fausses alarmes conditionne directement la crédibilité du système. L utilisation d un système provoquant trop de fausses alarmes est rapidement abandonnée. Ce facteur permet de mesurer la gêne apportée à l opérateur. Le taux de fausses alarmes est donné par le rapport des fausses alarmes sur l ensemble des vraies alarmes. Il est exprimé en %. On cherchera toujours à minimiser ce rapport. La fréquence des fausses alarmes est exprimée en nombre de fausses alarmes par jour et par caméra. Elle peut être aussi exprimée en nombre de fausses alarmes par jour ramené à la distance couverte (en km). En général, pour des équipes d exploitation organisées en 3 fois 8, on tolère 3 à 4 fausses alarmes par opérateur (1 fausse alarme toutes les 2h quelle que soit la couverture DAI) 133

30 La détection automatique d'incidents L efficacité technique du système La fiabilité du système Elle est liée au taux de disponibilité de la chaîne constituée par la caméra, les transmissions caméraanalyseur, et l équipement centralisé. La fiabilité peut s exprimer par le rapport suivant : Fiabilité = nombre d heures Hors Service / nombre d heures de fonctionnement correct Notons que la maintenance des capteurs vidéo ne nécessite pas nécessairement une fermeture de voies, contrairement aux capteurs enfouis dans la chaussée Le débit de transmission L alarme doit être transmise le plus rapidement possible vers l opérateur ; à peine quelques secondes. Si le système de transmission est lent, tout le bénéfice de la DAI est perdu Le calibrage et la maintenance Le calibrage de la détection : des seuils de détection trop sensibles peuvent déclencher des fausses alarmes et à contrario une détection trop grossière occulter des incidents. Les perspectives vont dans le sens d'une intégration de ces diverses technologies. La nécessité de disposer d une caméra fixe dédiée est contraignant pour une DAI. La sensibilité doit être vérifiée en permanence en conservant les paramètres de départ et en maintenant les conditions de prise d information (bougé de caméra, perte de transmission, panne des équipements) Les situations traitées La zone couverte et le nombre de caméras utilisées Une bonne couverture par une caméra est estimée entre 400 et 600m en incluant au moins toutes les voies d un sens de la chaussée. Les obstacles dus à des équipements (PMV, candélabres, portiques, ), orientation par rapport aux points cardinaux (aveuglement par le soleil rasant, vents dominants, ) peuvent pénaliser une bonne vidéosurveillance mais aussi la DAI La période d observation Elle correspond au nombre de jours de fonctionnement de la DAI et de la vidéosurveillance. Elle permet de connaître les performances du système dans des conditions diversifiées : D éclairement : jour, nuit, transitions jour-nuit, nuit-jour, éclairage artificiel, De trafic : fluide, dense, congestionné, travaux, Nature des véhicules : VL, PL, motos, clairs, sombres, gris, De météo : nuageux, ensoleillé, brouillard, pluie, neige, Les facteurs externes Un bon système DAI-Videosurveillance ne doit pas être gêné d une manière importante par des facteurs extérieurs tels que : 134

31 La détection automatique d'incidents Les modalités du trafic La position de l incident dans la chaussée, Le niveau de trafic (fluide, moyen, dense, saturé), Le type de véhicule (clair, sombre, véhicule de service, PL, 2 roues, feux éteints de nuit), Le sens de trafic (à l approche, à la fuite), Véhicule masqué par d autres véhicules, Véhicule ayant changé de voie Les modalités météorologiques Visibilité dans l image, Pluie / soleil / nuageux, Brouillard (absence, faible, moyen, dense), Éclairement (jour, nuit sans éclairage, avec éclairage), Vents (effets visibles ou non sur la caméra), Ombres ou reflets sur la chaussée. 1.5 Traitements, stockage et archivage En parallèle au traitement des séquences d images, la DAI enregistre en permanence des images compressées de la scène, comme un magnétoscope (plusieurs minutes). Lorsqu un incident se produit, l enregistrement numérique est conservé offrant ainsi la possibilité de connaître les causes de l incident. La constitution de bases de données d incidents comprenant des informations à la fois visuelles et quantifiées (vitesse du véhicule, horodate, nombre de véhicules mis en cause, etc.) permet de réaliser un constat précis des facteurs favorisant les accidents Champs d applications Les réseaux concernés sont les voies rapides urbaines et interurbaines, les autoroutes ainsi que les tunnels et viaducs. Un exemple : le cas du tronc commun A3-A86 Pour augmenter la capacité de l autoroute sur la section commune entre A3 et A86, la DDE 93 a procédé à la suppression de la bande d arrêt d urgence sur cette section essentiellement constituée d un viaduc. La construction d un viaduc supplémentaire nécessitait la mise en place de travaux lourds en génie civil (le viaduc traverse une voie ferrée et les immeubles existent déjà de part et d autre de l autoroute), tout en incluant la gêne due aux travaux dans une section qui est vitale pour le trafic en Île-de-France. La mise en place d un système de DAI couplé à des bras de rabattement automatiques (BRA) permet de détecter un incident, et de «restituer» rapidement une protection de type bande d arrêt d urgence dans le cas d un incident. Dans ce cas là, on peut parler de bande d arrêt d urgence dynamique. Il s agit là d un exemple qui mériterait d être reconduit pour les voies rapides urbaines, là où l augmentation de la capacité est difficile et très coûteuse pour la collectivité Les différents types d algorithmes Les algorithmes mis en œuvre pour le traitement d images sont divisés en 2 classes : 135

32 La détection automatique d'incidents Les algorithmes de type «Boucles» L idée consiste à utiliser des boucles virtuelles dans l image dont la fonction élémentaire pour chacune est de se comporter comme un capteur de présence/absence. La position de ces boucles est choisie a priori dans l image dans des zones circulées. Une logique d interprétation de ces informations élémentaires permet de corréler la réponse de tous les capteurs, en tenant compte de l espace temps et de l adresse de chaque capteur dans la chaussée. Lorsqu une boucle est par exemple occupée par un véhicule durant une période d observation importante, alors une alarme de type «arrêt» peut être déclenchée par l algorithme. La vitesse peut être calculée en utilisant 2 boucles consécutives placées à une distance connue. Les inconvénients majeurs de ces algorithmes résident d une part dans la complexité de la logique à mettre en place pour arriver à trouver une réponse optimale du capteur DAI et d autre part dans le filtrage de la réponse locale de chaque capteur individuel, le calcul de la trajectoire d un véhicule est quasiment impossible Les algorithmes de type «Tracking» La détection des véhicules est réalisée d une manière globale dans l image. Les parties en mouvement sont séparées des parties fixes puis caractérisées par des marqueurs spécifiques (marqueurs des objets en mouvement) permettant l'individualisation et le suivi de chaque objet durant sa présence dans le masque de la scène. Ainsi la trajectoire du véhicule est construite depuis son entrée dans la scène jusqu à sa sortie. Ces trajectoires sont suffisantes pour procéder à des mesures précises telles que présence, calcul de vitesse, taille de l'objet, durée de présence, etc. Le résultat de ces trajectoires est ensuite interprété par un processus d analyse qui intègre des procédures de filtrage d'alarmes tenant compte des conditions de trafic et des paramètres DAI. Contrairement aux algorithmes précédents, ceux-ci permettent d éliminer en amont du traitement d images, les fausses alarmes dues aux artefacts pouvant apparaître dans la scène (ombres, réflexions parasites, reflets de phares, etc.). L ombre d un arbre qui apparaît brusquement au sol peut-être potentiellement candidate à une alarme dans le cas d un algorithme de type boucle mais est filtrée par ce type de technique, sa trajectoire étant quasiment nulle. Algorithme de type boucle : le fonctionnement est basé sur la réponse individuelle de chaque capteur localisé dans l image. Une logique permet de combiner les réponses ponctuelles. Algorithme de type tracking : un véhicule est analysé directement dans l image par individualisation et construction de sa trajectoire, ce qui permet de mémoriser son historique. 136

33 La détection automatique d'incidents 1.6 Les moyens d alerte L intérêt principal d une détection automatique d incidents par vidéo réside dans la réduction du délai d information : Au conducteur, pour éviter les risques de sur-accident crées par l incident lui même. Ce risque est d autant plus important qu un simple véhicule à l arrêt sur une bande d arrêt d urgence suffit pour provoquer une congestion. Les opérateurs d Escota ont remarqué ces dernières années une augmentation considérable des alarmes dues aux véhicules arrêtés sur les bandes d arrêt d urgence à cause des usagers s arrêtant pour utiliser leur téléphone GSM. À l exploitant, pour sauver des vies en danger et pour mieux orienter les équipes de patrouilles sur le terrain. Deux manières d informer les conducteurs sont possibles : L information primaire issue du capteur lui est directement transmise, quitte à la vérifier postérieurement et manuellement à l aide de la caméra. C est le cas d utilisation d Escota en amont du tunnel de Las Planas où l information est automatiquement affichée sur un panneau en cas de détection d une remontée de file en aval. La transmission du message est décidée par l opérateur de surveillance, après vérification de la véracité de l incident. Dans ce cas, on affiche l information sur un PMV et en amont de l incident, on place un véhicule de service utilisant un panneau d affichage. Le conducteur peut prélever le message d'alerte dans son environnement immédiat par exemple sur des PMV ou des pictogrammes ou disposer du message au moyen d'un dispositif embarqué. En matière de système de communication avec le conducteur les trois technologies principales disponibles et couvrant des besoins différents sont : le GSM, la radio-diffusion des données (RDS-TMC, DAB), et l'hyperfréquence. 1.7 La gestion des incidents La gestion des incidents va de l'instant qui suit la détection au moment où le trafic peut à nouveau s'écouler normalement : il s'agit de procéder à un certain nombre d'actions pour porter secours aux victimes, en mettant notamment tout en œuvre pour une arrivée rapide des secours (systèmes de priorité absolue aux feux tricolores, par exemple, d'éviter les accidents secondaires, de faciliter la gestion de la circulation au droit de l'accident (pour cela, les BRA -biseaux de rabattement automatiques-, déjà en place sur certaines parties du réseau autoroutier français, apportent au gestionnaire une aide importante, tout en améliorant la sécurité des usagers et du personnel d'exploitation). Enfin, il faut dégager la route des obstacles éventuels et la remettre en état. 137

34 La détection automatique d'incidents 1.8 Taux d équipement les plus significatifs 16 Société /Site Caméras tunnel extérieur Escota, A Cofiroute, A10- Tours 14 DDE, A4- A LIEGE, A Melbourne City-Link Suisse, Tunnel du Grand-St-Bernard 32 Suisse, Canton de Vaud 120 Portugal, Lisbonne, pont du Tage 12 ASF, Toulouse, DAI en péage. 12 ATMB, Mont-Blanc SMTPC, Prado-Carénage 56 AREA, Dulin-L Epine 53 Tunnel de Toulon Conclusions L un des succès incontestables de la DAI vidéo est qu elle permet d analyser à distance les incidents sans distorsion de l information, image à l appui pour l exploitant. Sur le plan juridique, il serait aussi possible de d identifier les causes de l incident, ainsi que le rôle tenu par les parties mises en causes (usagers, infrastructure, exploitant, secours, météo, ). Aujourd hui, les barrières les plus importantes que rencontre la technologie vidéo résident dans le coût nécessaire à installer des caméras fixes à grande échelle sur les réseaux existants, bien que cette pratique commence à se mettre quasiment en place pour les nouvelles constructions. Outre les équipements, les travaux de génie civil sont nécessaires pour transmettre les images vers les centres d exploitation. Pour surmonter cette difficulté, l utilisation de réseaux numérique haut débit de type ATM peut permettre une alternative au tout centralisé. Les images et les alarmes ne sont transportées que sur demande du poste d exploitation ; ce qui est tout à fait envisageable en ne transmettant à un moment donné que les informations demandées par l exploitation. Une autre solution peut être envisagée grâce à un capteur autonome (en énergie et en transmission) qui n utilise que des équipements terrain et qui transmet l alerte identifiée sur une image en cas d incident. La communication GSM reste encore coûteuse, de faible débit et peu sécurisée. Enfin, il faut signaler que, depuis peu, il est possible de réaliser de la détection automatique d'incidents à des caméras panoramiques. 16 il s agit là d équipements installés par Citilog 138

35 La gestion des incidents La gestion des incidents 1. Technologies nouvelles et gestion des incidents routiers une évaluation coûts-bénéfices par Simon Cohen (Inrets- Gretia), L'émergence de nouvelles technologies de mesure, de traitement de l'information et de communication ouvre dans le domaine de l exploitation des réseaux routiers des perspectives encourageantes. Les actions de gestion des incidents bénéficient aujourd hui de nouveaux moyens de détection, de systèmes d alerte, d intervention rapide et d information des usagers. Des évaluations de politiques de gestion des incidents, déjà esquissées sur certains réseaux, suggèrent des enjeux substantiels pour les usagers et pour la collectivité : diminution de l'insécurité routière, gains de temps et avantages économiques variés. Cette communication décrit les différentes étapes d une évaluation socio-économique de cette mesure d exploitation complexe. Une pratique innovante est mise en oeuvre sur un réseau francilien test et fait par suite l objet d une analyse comparative de type avant/après. La méthode d évaluation des enjeux est précisée et son application déclinée sur le réseau test. Sur la base de données réelles mesurées, un ratio coûts/bénéfices de cette pratique innovante est par suite proposé aux décideurs. 1.1 Une pratique innovante sur un réseau test La gestion des incidents désigne la chaîne d activités allant de la détection jusqu au traitement complet par l exploitant. Elle inclut la détection et la vérification, la réponse et l'organisation des interventions de secours, le traitement sur place et les mesures de régulation associées. Dans ce processus, l incident désigne un événement imprévisible réduisant la capacité de la route ou son niveau de sécurité. Le paramètre temps joue un rôle clé dans la chaîne : toute amélioration à un niveau quelconque peut se traduire par des gains pour la sécurité des usagers et pour le niveau de service sur l infrastructure. Ces différentes activités impliquent des intervenants multiples comme les exploitants, les forces de police, les unités de secours médicaux et d aide aux automobilistes. Les enjeux -pour les usagers et pour la collectivité- dépendent alors de la qualité de la gestion de ces opérations. Pour tester l apport des nouvelles technologies de détection et de communication dans le domaine de la gestion des incidents, une pratique innovante a été conçue et mise en oeuvre avec le concours des exploitants, sur un réseau expérimental francilien. L ambition assignée à ce «démonstrateur» est d améliorer l efficacité du trafic avec des effets favorables espérés sur la sécurité des usagers. Le réseau expérimental considéré pour cette évaluation a une longueur de 19 km. Il se compose de 3 sections autoroutières, gérées par le SIER et situées sur les autoroutes A4 (7 km), A86 (7 km entre le Pont de Nogent et Rosny) et A3 (5 km). 17 Ce document a été présenté au congrès ATEC

36 La gestion des incidents Plusieurs types d applications sont développés et implantés dans les postes de contrôle et d exploitation. Elles visent à améliorer le processus de gestion de l incident à chacune de ses étapes, depuis la détection jusqu au déblaiement final sur le terrain. Deux technologies de Détection Automatique d Incidents (DAI) sont mises en œuvre. Elles reposent sur le traitement d images vidéo ou sur les algorithmes conventionnels utilisant données issues des boucles magnétiques du recueil des données. L opérateur d exploitation dispose d une console «intelligente» lui permettant de visualiser en temps réel la situation du réseau en termes d incidents et de coordonner le déclenchement et le suivi des interventions. Grâce à cette console, il met en œuvre des moyens d alerte rapide des secours. Il informe les usagers circulant en amont de la perturbation grâce à l envoi de messages sur panneaux à messages variables. Les informations relatives aux incidents sont consignées au sein d une main courante informatisée, aisément exploitable. Enfin, les postes d exploitation du trafic sont interconnectés et échangent des informations synthétiques relatives aux incidents se produisant sur le réseau test. 1.2 Socio-économie de la gestion des incidents La présente évaluation, fondée sur des observations avant après, est de type a posteriori. Elle a pour objet d appréhender les impacts réels de la nouvelle pratique de gestion des incidents. Classiquement, divers points de vue peuvent être considérés, selon que l on s intéresse aux performances techniques du système mis en oeuvre, à son acceptabilité par les exploitants-utilisateurs et les usagers de la route ou encore à ses effets sur les conditions de circulation et de sécurité. Ce dernier éclairage, privilégié ici, est celui de l analyse d impact indissociable de l analyse socio-économique. En matière d exploitation, l évaluation socio-économique consiste à confronter les coûts générés par les systèmes mis en oeuvre aux avantages découlant de leur fonctionnement. Deux grandes catégories de méthodes d évaluation peuvent être mises en oeuvre. Il s agit de l analyse multicritères et de l analyse coût-avantages. L analyse coût-avantage, utilisée ici, s appuie sur le calcul économique public. Déjà très répandue dans le domaine des investissements routiers, elle s impose progressivement comme une méthode privilégiée pour les études d exploitation. Elle est également recommandée, au niveau européen, pour les projets de télématique routière. Elle consiste à qualifier une variante d exploitation en fonction de la somme de ses effets monétarisés. Toutes les unités de mesure des critères sont converties en une seule valeur unitaire : par exemple l Euro. L analyse coût-avantages intègre les avantages et les inconvénients de chaque nature et met en rapport le bilan global avec les coûts consentis. Plusieurs ratios permettent alors de mesurer la rentabilité financière de chaque variante d exploitation. Les actions d exploitation engendrent des effets externes - en dehors de la sphère marchande - n ayant donc pas de valeur monétaire réelle. Ainsi en-est-il de la sécurité ou du confort. L internalisation de ces effets externes consiste à leur affecter une valeur monétaire. Elle permet de mesurer l efficacité d une pratique d exploitation au travers de critères de rentabilité. Parmi les divers effets externes des actions d exploitation comme la gestion des incidents, on peut notamment citer les accidents, la congestion, la pollution, le «stress». Des méthodes d évaluation dites de préférences révélées ou de préférences déclarées permettent de proposer des estimations des valeurs de ces biens hors marché. 140

37 La gestion des incidents Dans la présente recherche, la valorisation des effets externes s inspire directement des recommandations formulées au niveau européen pour l évaluation des actions d exploitation et synthétisées dans le manuel EVA [Bobinger, 1992]. La Table 1 présente les critères retenus dans la présente évaluation avec la mention des valeurs tutélaires correspondantes. Critère Coût collectif Temps CO HC 74 F/véh x h 4500 F/tonne F/tonne Table 1 : Quelques valeurs tutélaires pour l analyse coût/avantages 1.3 L évaluation des retards Une pratique efficace de gestion des incidents se traduit, au niveau des conditions de circulation, par une réduction des retards subis par les usagers du réseau en cas d incident. Pour quantifier et par suite valoriser les gains de temps correspondants, il importe au préalable d estimer le retard engendré par un incident réduisant fortement la capacité de la route Une méthode de calcul Ce calcul, classique en ingénierie du trafic, peut être abordé selon diverses approches [Mc Shane, Roess 1990]. La méthode «demande et capacité cumulées», appliquée ici, est la plus répandue. Elle repose sur un modèle statique qui suppose l invariance de la demande de circulation D 0 en amont de l incident. Elle présente l avantage d une formulation analytique simple et reste à ce titre recommandée par le Highway Capacity Manual [HCM, 1994]. Le retard total R s exprime par la formule : R = [ (t 2 - t 1 ) 2 * (C - C r ) * (Q - C r ) ] / 2 * (C - Q) dans laquelle C la capacité normale, C r la capacité réduite, Q le débit de demande en amont de l incident, (t 2 - t 1 ) la durée d incident jusqu au déblaiement de la chaussée. La formule montre que le retard total est proportionnel au carré de la durée de l incident, ce qui souligne l intérêt des interventions rapides pour les gains de temps. Les capacités nominales C utilisées sont déterminées expérimentalement à partir du calibrage sur site du diagramme fondamental. Les capacités réduites C r en cas d incident s en déduisent à partir des coefficients correcteurs. Pour être effectif, le calcul du retard suppose que la demande de trafic en amont du point d incident - supposée constante- est supérieure à la capacité résiduelle. Dans le cas contraire, le retard est naturellement nul. En pratique, on néglige le trafic détourné d autres itinéraires ou d autres modes de transport. De plus, on se borne au cas simple d absence de délestage, en se limitant au seul trafic de la section considérée. 141

38 La gestion des incidents Application au réseau expérimental La comparaison porte sur 2 pratiques de gestion des incidents sur le même réseau, constitué par les tronçons de A86, A3 et A4. Deux périodes d observation permettent l obtention de 2 échantillons d incidents avec leurs diverses caractéristiques statistiques mentionnées dans la Table 2. Avant Après Période 10 Avril Mars Octobre Février 1999 Échantillon N Minimum 2 3 Maximum Moyenne Ecart type Table 2 : Caractéristiques des durées d incident observées Un test statistique montre qu au seuil de significativité de 5%, les durées moyennes d incident sont bien différentes. Sur la base des échantillons recueillis avant et après, le gain de temps moyen résultant de la nouvelle pratique de gestion des incidents est donc de 9 mn. Ce gain est, pour l essentiel, imputable à l utilisation de la technologie vidéo pour la détection des événements. 1.4 L extrapolation aux valeurs annuelles La fréquence d incidents La comparaison avant-après porte sur la même unité géographique, constituée par les 19 km du réseau expérimental. Pour le réseau considéré, on utilise les échantillons d incidents pour les périodes données. Connaissant le nombre de véhicules x km effectués durant ces mêmes périodes, on obtient une fréquence annuelle F d incidents par million de véhicules x km. Capacité résiduelle et types d incidents Les échantillons disponibles donnent des informations sur le nombre de voies bloquées lors de chaque incident. On accède ainsi à une à une répartition des incidents selon le nombre de voies bloquées. Durée moyenne d incident Elle est déduite des échantillons collectés. 142

39 La gestion des incidents Le retard annuel Le calcul du retard annuel prend en compte trois types de variations : celle de la demande D 0 selon le jour et l heure ; celle de l impact de l incident sur la capacité, c est-à-dire la valeur de C r ; celle de la durée de l incident, La capacité nominale C est naturellement constante dans le temps. La méthode retenue ici consiste à : prendre en compte intégralement les variations de D 0 au cours d une année ; retenir quelques valeurs typiques de la capacité résiduelle C r ; utiliser la durée moyenne d incident, déduite des observations. Ainsi, sur les 19 km du réseau expérimental, le retard annuel s exprime, en heure, par la formulation numérique : R annuel # 192 x 10 5 (t final - t 0 ) 2 dans laquelle (t final - t 0 ) désigne la durée moyenne de l incident pour une pratique de gestion des incidents donnée. 1.5 Impact sur certaines émissions de polluants Il repose sur l utilisation de modèles classiques de calcul des émissions, pour un véhicule moyen du parc, en fonction de sa vitesse moyenne V de parcours. L évaluation est restreinte à 2 indicateurs : la teneur en hydrocarbures HC et en monoxyde de carbone CO. Les formulations numériques correspondent à HC = 1,2 + 60/V CO = 2, /V dans le système d unités V en km/h, HC et CO en g/km. Si l on compare deux pratiques «avant» «après» de gestion des incidents, la variation des teneurs s exprime par : E(HC) = 1,2 L + 60 T E(CO) = 2,3 L T dans lesquelles E(HC) désigne la quantité d hydrocarbures exprimée en g, E(CO) celle de monoxyde de carbone également exprimée en g, T le temps de parcours en véhxh, et L la longueur du parcours en véhxkm. 143

40 La gestion des incidents La comparaison s effectuant sur le même site, il est raisonnable de supposer que la longueur des parcours n est pas modifiée par la pratique de gestion des incidents. Dès lors, on peut admettre L = 0 et par suite les approximations : E(HC) = 60 T avec E(HC) en g et T en h E(CO) = 310 T avec E(CO) en g et T en h. Jointes à la relation exprimant le retard annuel et à une économie moyenne de 9 mn (soit 0.15 h) par incident, ces formulations permettent d estimer les variations annuelles relatives aux émissions de ces deux polluants. On trouve ainsi : E(HC) # 26 Tonnes économisées et E(CO) # 134 Tonnes économisées. 1.6 L analyse coûts-avantages Coût total du système Le coût total inclut les investissements en équipement, les coûts d implantation du démonstrateur et les coûts annuels de maintenance générés par le nouveau système des gestion des incidents. Les deux premiers éléments sont de nature strictement comptable. Les dépenses consenties en matière d équipements et d installation des systèmes de DAI s élèvent à Euros. Le dernier élément est calculé sur la base du coût annuel moyen de maintenance d une autoroute urbaine équipée. Sur ce réseau rapide francilien et sur la base d estimations fournies par le SIER relatives à l année 1998, ce coût de maintenance est évalué à Euros/km/an ( soit FF/km/an). Il correspond à Euros sur le réseau test. Finalement, le coût total annuel du démonstrateur s élève donc à C = Euros Un ratio Bénéfices/Coût Les divers bénéfices annuels sont valorisés sur la base des valeurs tutélaires mentionnées précédemment. Ils concernent les seuls critères de temps et d environnement, le critère sécurité ne pouvant être appréhendé que sur la base de très longues périodes d observation. Pour le critère temps, le bénéfice annuel correspond à : B(temps) annuel # 192 x 10 5 x 11,9 x (0.15) 2 = 513 x 10 4 Euros Pour les émissions de polluant, il est de : B(environnement) annuel # 15,73 x 10 4 Euros D où finalement un bénéfice total annuel (hors critère sécurité) B = 529 x 10 4 Euros. Un premier bilan de l analyse coût-avantage peut alors être synthétisé par le ratio Bénéfices/Coût = 4,2. Ce résultat suggère plusieurs réflexions. 144

41 La gestion des incidents Il souligne d abord, pour les responsables des politiques d exploitation, l intérêt des actions concourant à une meilleure gestion des incidents. Des pratiques volontaristes, facilitées notamment par l emploi de nouvelles technologies de détection et de communication, se traduisent par des gains de temps et par des réductions des émissions de certains polluants. Si en matière de sécurité, les impacts réels sont difficiles à appréhender à court terme, toutes les tendances observées sur d autres réseaux suggèrent une diminution des accidents secondaires, contribuant ainsi à améliorer le ratio bénéfices/coût précédent. Comparé aux ratios obtenus sur certains sites routiers, le résultat se révèle moins spectaculaire. Il reste par exemple très en deçà du ratio de 19 trouvé pour l évaluation du programme MAP (Motorist Assistance Program) dans l État du Massachussets [Stamatiadis et al, 1998] mais reste en revanche du même ordre de grandeur que la valeur 3,4 trouvée pour le programme FSP (Freeway Service Patrols) en Californie [Skabardonis et al, 1996]. Notons enfin, la valeur B/C = 1,72 suggérée par les évaluations potentielles conduites en Angleterre par le TRL, avec un spectre de variation allant de 1 à 3 [Perrett et al, 1996]. La part de gains de temps dans la valorisation des bénéfices pour la collectivité est prépondérante et représente 97% du bénéfice total. 1.7 Des perspectives encourageantes Une pratique nouvelle de gestion des incidents, fondée sur l utilisation de technologies innovantes de détection et d alerte rapide, se traduit par des gains sensibles pour les usagers et pour la collectivité. La durée des incidents est réduite, les retards subis par les usagers diminuent tout comme les émissions de certains polluants. Des expériences similaires suggèrent d autres conséquences favorables au niveau de la sécurité, comme par exemple la réduction du nombre d accidents secondaires. Une analyse socio-économique, restreinte aux critères de temps et d environnement, fournit un ratio Bénéfices/Coût supérieur à 4, confirmant ainsi les évaluations entreprises sur d autres réseaux. 1.8 Références Zerguini S (1998) Contribution à l analyse économique de l exploitation de la route, Thèse de Doctorat Transport de l Université Paris XII, Institut d Urbanisme de Paris. Stamatiadis C, Gartner N.H, Winn J, Bond R (1998) Evaluation of the Massachusetts Motorist Assistance Progam, Transportation Research Record n 1634, pp 1-9. Blosseville J.M, Cohen S, Aulard-Macler J.L (1997) Évaluation des bénéfices apportés par la gestion des incidents sur autoroute, Rapport de Convention DSCR-INRETS. Instruction du 28 juillet 1995 modifiant provisoirement l instruction de Mars 1986 relative aux méthodes d évaluation des investissements routiers en rase campagne. Ministère de l Aménagement du Territoire, de l Equipement et des Transports, Direction des Routes, Juillet Perrett K.E, Stevens A (1996) Review of the potential benefits of Road Transport Telematics, Volume 2: Technical Annex, Part A, TRL Report 220: Annex. Skabardonis A, Petty K, Noeimi H, Rydzewski D, Varaiya P (1996) I-880 Field experiment: Data-base development and incident delay estimation procedures, Transportation Research Record n 1554, pp Transportation Research Board (1994) Highway Capacity Manual, Special Report 209, Third Edition Updated. US Transportation Research Board, Washington. DC. 145

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43 La diminution du délai d'alerte La diminution du délai d'alerte, y compris pour les accidents isolés 1. Systèmes d'alerte des conducteurs pour prévenir les sur-accidents par Claude Caubet (Setra) et François Malbrunot (Logma), 2000 CONTEXTE DE L ÉTUDE Ce rapport de synthèse a été rédigé dans le cadre de l'atec-comité TÉLÉMATIQUE ROUTIÈRE et SÉCURITÉ THÈME III Rapport de Synthèse Juillet 2000 Les membres de ce Comité, animé par François MALBRUNOT, Claude CAUBET et Michèle SERIS, sont : M. François MALBRUNOT LOGMA SA Directeur Administrateur de l ATEC M. Claude CAUBET SETRA - Centre de la Sécurité et des Techniques Routières Conseiller Technique M. Guy FREMONT COFIROUTE - Direction des Services Techniques et de l'exploitation Chargé de missions des Techniques Innovantes M. Fahim BELARBI COFIROUTE - Direction des Services Techniques et de l'exploitation M. Arnaud de JENLIS Direction de la Voirie et des Transports Division des Équipements Routiers M. François LEYGUE Ministère de l'équipement, des Transports et du Logement. Chargé de Mission auprès du Directeur de la Recherche et des Affaires Scientifiques et Techniques M. Michel MUFFAT DRAST - Chargé de Mission Administrateur de l'atec M. Jacques NOUVIER CERTU Systèmes techniques pour la ville, Chef de groupe Administrateur de l ATEC Mme Anne RUTHMANN PSA Peugeot Citroën - Direction des Recherches et des Affaires Mme Michèle SERIS Scientifiques CETE de l'est - Département Transport Ingénieur M. Pierre-Yves TEXIER LCPC Exploitation et Sécurité Routière Directeur de Recherche et Technique 147

44 La diminution du délai d'alerte 1.1 Généralités Les systèmes d'alerte Les nouveaux systèmes d'information des usagers et de communication avec les véhicules peuvent rendre plus rapide l'envoi d'alertes aux conducteurs qui arrivent sur un accident ou un obstacle inattendu. L'ATEC a entrepris une première analyse multicritères (fonctionnels, techniques, économiques, sociaux) des différentes familles de systèmes existants ou en cours d'expérimentation, en comparant leurs effets à ceux des feux de détresse traditionnels (Warning optique) pris comme référence. Ces systèmes ont pour objet de produire une alerte auprès des conducteurs arrivant en amont d'un danger. Pour cela, il faut développer une chaîne complète : détection et diagnostic des situations, émission et transmission d'un signal, réception et présentation du message. Les principales familles de systèmes sont : Les systèmes embarqués autonomes Ils prolongent et amplifient la perception du conducteur avec des caméras, radars, lidars,, et ils fournissent un signal et/ou une commande pour détecter les obstacles, réguler la vitesse dans un flot de véhicules, améliorer la vision nocturne, Les systèmes installés uniquement sur l infrastructure Ce sont des systèmes de détection automatique par boucles ou par analyse d'images vidéo ou radar, avec des transmissions filaires ou hertziennes, locales et/ou via un centre d'exploitation. Ils peuvent déclencher des activations automatiques de flashes ou balises lumineuses, ou de panneaux à messages variables. Les systèmes coopératifs sol / véhicule avec une détection locale et des récepteurs embarqués : - simples, tels que les messages radio sur la fréquence autoroutière plus spécifiques, comme les messages sur les canaux du RDS-TMC, ou dans des cellules du radiotéléphone (type GSM), - très spécialisés, comme les balises et badges hyper fréquences permettant des liaisons à courte portée (DSRC), comme celles du télépéage, pour fournir une information ou une alerte ciblée. Les systèmes coopératifs entre véhicules avec des émetteurs / récepteurs embarqués, et des media de communication à courte ou moyenne portée (warning électronique). 148

45 La diminution du délai d'alerte Les fonctions de l'alerte Cette étude permet de dégager les principales caractéristiques, les atouts ou les contraintes de développement des différents systèmes, et de choisir ceux qui répondent le mieux aux différents besoins d'alerte selon la réaction que l'on attend du conducteur. On peut distinguer trois grands domaines d'action : 1. L'action réflexe d'évitement ou l'alerte immédiate vise à induire une action quasi réflexe du conducteur (freinage, déboîtement), en quelques secondes et donc sur une zone très courte, avec un signal impératif et/ou une action sur les organes moteur. 2. La mise en hyper vigilance ou l'alerte de proximité vise à mettre le conducteur en attention très soutenue, pendant quelques minutes ou kilomètres au plus, avec un signal fort, pour faire face à une situation dangereuse très proche. 3. L'information de perturbation ou l'alerte à moyenne distance vise, par une alerte modérée, à «réveiller» le conducteur et à signaler un danger potentiel pas trop éloigné, de l'ordre de quelques dizaines de kilomètres. Il résulte de cette analyse un ensemble de recommandations ayant pour buts : de rechercher parmi les systèmes, quels seraient les plus efficaces selon notre approche multi critères. de promouvoir le développement et la mise en œuvre de systèmes, dont l'efficacité potentielle de réduction des accidents a été évaluée par comparaison avec les autres systèmes L analyse des systèmes Différents systèmes existants ou expérimentaux, et susceptibles de fournir une alerte, ont été analysés, pour évaluer qualitativement leurs capacités à remplir les fonctions précédentes. Après de courtes fiches descriptives (chap.1.2), leurs points forts et faibles sont passés en revue (chap. 1.3) et sont repris dans des tableaux multicritères (chap. 1.5). Les conclusions et recommandations qu on peut en tirer sont résumées au chapitre Descriptif des différents systèmes étudiés Les feux de détresse (Warning optique) Les feux de détresse ou «warning» ont été standardisés et sont obligatoires sur l'ensemble des véhicules en France et à l'étranger. Le principe d'utilisation est réglementé (R11, R92), et est le même dans tous les pays européens : avertir les véhicules qui approchent, derrière ou devant, qu'il y a un danger et que le véhicule «émetteur» de l'alerte n'est pas dans une position ou une allure normale (arrêtée, fortement ralentie) ; par exemple un véhicule arrêté ou en panne, sur une voie de circulation, sur le bord de la route ou sur la bande d arrêt d urgence d une autoroute ; un véhicule contraint de circuler momentanément à allure fortement réduite. 149

46 La diminution du délai d'alerte Les pratiques d'utilisation peuvent différer légèrement d'une région à l'autre, dans l application plus ou moins régulière et dans l'appréciation du danger et de l'anormalité : lors d'un ralentissement brusque, ou en arrivant sur une queue de bouchon, les derniers véhicules allument leurs warning jusqu'à ce qu'ils soient rejoints ; véhicules roulant lentement, notamment sur la voie de droite d une autoroute ; véhicules en panne. Les utilisations «déviantes» peuvent exister, par exemple à l'arrêt en double file pour signifier qu on n en a pas pour trop longtemps, pour une livraison, pour acheter son journal ou pour faire une course «urgente». Les warning optiques sont les seuls signaux de détresse actuellement utilisables partout pour alerter les autres conducteurs. Ils constituent donc une référence pour de nouveaux systèmes comme les warning électroniques : fiabilité d'utilisation, de déclenchement et de compréhension ; portée (visuelle) et masques (virages, haut de côte, ) ; relais de proche en proche par les conducteurs arrivant en amont, CODE DE LA ROUTE - Article n R11 - Date d'entrée en vigueur : 31 juillet 1985 LIVRE Ier : CONDITIONS DE LA CIRCULATION. TITRE Ier : DISPOSITIONS GÉNÉRALES RELATIVES A LA CIRCULATION ROUTIÈRE ET APPLICABLES A TOUS LES USAGERS DE LA ROUTE. Paragraphe II : VITESSE. " Aucun conducteur ne doit gêner la marche normale des autres véhicules en circulant sans raison valable à une vitesse anormalement réduite. En particulier sur autoroute, lorsque la circulation est fluide et que les conditions atmosphériques permettent une bonne visibilité et adhérence, les conducteurs utilisant la voie la plus à gauche ne peuvent circuler à une vitesse inférieure à 80 km/h. Tout conducteur contraint de circuler momentanément à allure fortement réduite est tenu d'avertir les autres usagers, qu'il risque de surprendre, en faisant usage de ses feux de détresse. Lorsque la circulation est établie en file(s) ininterrompue(s), l'obligation prévue à l'alinéa précédent ne s'applique qu'au dernier véhicule de la ou des files concernées". CODE DE LA ROUTE - Article n R92 - Date d'entrée en vigueur : 08 mai 1998 LIVRE Ier : CONDITIONS DE LA CIRCULATION. TITRE II : DISPOSITIONS SPÉCIALES APPLICABLES AUX VÉHICULES AUTOMOBILES Y COMPRIS LES TROLLEYBUS ET AUX ENSEMBLES DE VÉHICULES. CHAPITRE Ier : REGLES TECHNIQUES. Paragraphe VII : ÉCLAIRAGE ET SIGNALISATION. Feux et signaux spéciaux " 8 Signal de détresse : tout véhicule automobile ou remorqué doit être muni d'un signal de détresse constitué par le fonctionnement simultané des indicateurs de changement de direction". 150

47 La diminution du délai d'alerte Le VIGILANT Le VIGILANT est un système breveté, qui a pour objectif de prévenir les collisions en chaîne et les suraccidents, en émettant et en recevant un signal de détresse. Le VIGILANT est un warning électronique, permettant à tout véhicule équipé d'envoyer ou de transmettre un signal codé dans toutes les directions, sur un rayon d'environ 1 km. Ce signal est reçu par les véhicules équipés du système et est présenté au conducteur sous forme sonore et/ou visuelle ; il avertit les véhicules arrivant à proximité qu'un problème (incident, accident, bouchon, etc.) est en train de se produire et qu'il vaut mieux être prudent, voire ralentir. A leur tour ceux ci peuvent actionner une émission de signal. La fréquence utilisée est le 868 MHz, fréquence libre d'utilisation en France. Les véhicules sont prévenus au moyen d'un «bip» sonore et/ou d'un voyant rouge clignotant. L'augmentation de la fréquence de clignotement du «bip» et/ou du voyant rouge signale que l'on se rapproche de l'émetteur du signal de détresse. L'ergonomie actuelle du VIGILANT ne permet pas de spécifier la nature de l incident, ni la localisation du véhicule (distance, direction) à l'origine du déclenchement du signal de détresse. La plage d'utilisation du VIGILANT est plus grande que celle des feux de détresse, qu'il vient compléter, puisqu il peut avertir derrière une côte, un virage ou sans visibilité du véhicule émetteur. Environ 200 prototypes du VIGILANT ont fait l'objet d'une expérimentation à Strasbourg, pendant quelques mois, sur une flotte de taxis et des véhicules particuliers : navette aéroport, SAMU, DDE, Automobile-Club, gendarmes, etc. ainsi que sur une installation fixe à une barrière de péage de la SANEF. Cette expérimentation avait pour but de vérifier la fiabilité du système, de mesurer l'impact sur l'amélioration de la prévention des accidents, et d'analyser les réflexes ou modifications de conduite que son fonctionnement pouvait engendrer. Elle a donné lieu à une évaluation menée par le CETE de l Est (Ministère des transports), qui a montré que le VIGILANT fonctionnait bien en émission et en réception, que son usage répondait à l attente des utilisateurs interrogés, et qu il était globalement bien apprécié. Les critiques relatives à son ergonomie ou à sa pertinence (par exemple non prise en compte des sens de circulation) sont classiques pour un système simple de ce type. Sa zone d'utilisation privilégiée est sur route ou autoroute interurbaine. L'efficacité collective du VIGILANT est liée au nombre de véhicules équipés en circulation et à la probabilité d arriver avec un véhicule équipé sur un accident. La taille de l échantillon testé n'a pas permis d'évaluer cet impact sur la sécurité, ni l'effet d entraînement que ce type de système peut avoir sur les véhicules non équipés. 151

48 La diminution du délai d'alerte TRAVIATA Ce projet s'inscrit dans la recherche d'équipements capables de transmettre et de recevoir des messages d'alerte entre véhicules. Il s'appuie sur la technologie DSRC (Dedicated Short Range Communication) à 5,8 GHz utilisée pour le télépéage en Europe et en particulier pour TIS (Télépéage Intersociétés) mis en service le 1 er juillet 2000 en France sur l'ensemble du réseau autoroutier à péage. Cette technologie est également celle utilisée par le projet AIDA. En considérant qu'une grande partie des véhicules circulant sur ce réseau autoroutier sera équipée à moyen terme de badges récepteurs disposant d'un signal sonore activable à distance, l'équipement de véhicules «émetteur» permettrait de transmettre un signal d'alerte de façon ciblée vers les véhicules amont jusqu'à une distance qui pourrait atteindre 200/250 mètres quelles que soient les conditions de visibilité. A ce jour, Traviata est encore à l étude ; un autre projet dénommé DEW (DSRC for Emergency Warning), en gestation, poursuit les mêmes objectifs de transmission d'alerte entre véhicules et vers des balises au sol. Les deux principales difficultés consistent à concevoir et réaliser des équipements émetteurs à coût réduit, et des récepteurs suffisamment sensibles pour capter des signaux à une distance suffisamment grande, tout en restant compatibles avec les normes DSRC / TIS. D'autres approches similaires pourraient voir le jour avec un standard différent de celui du DSRC / TIS, mais en perdant l avantage d utiliser les mêmes badges que ceux distribués pour le télépéage. Équipement du véhicule émetteur Balise embarquée Émettrice (2 watts) Équipement du véhicule récepteur Badge 5,8 GHz avec alarme sonore Distance maximale : 200 à 250 mètres 152

49 La diminution du délai d'alerte Les régulateurs d allure intelligents Le régulateur d'allure simple permet de caler automatiquement la vitesse du véhicule à une valeur choisie dite de consigne, par exemple à la vitesse limite réglementaire. Le conducteur a toujours la possibilité de freiner ou de dépasser cette vitesse, s'il le juge nécessaire, en accélérant franchement. Le régulateur d'allure intelligent (AICC) garde cet objectif de vitesse de consigne maximale, mais adapte la vitesse du véhicule en fonction du véhicule cible qui le précède : il le suit en accélérant, en ralentissant ou en freinant comme lui ; s'il «disparaît», à la suite d'un changement de file de la cible ou du suiveur, le système cherche à rejoindre sa vitesse de consigne, sauf s'il rencontre un autre véhicule qu'il va suivre de nouveau. Ces systèmes s'appuient sur des radars et des lidars à l'avant du véhicule qui détectent le véhicule roulant devant (la cible), entre 50 et 300m environ, et mesurent sa vitesse et l'interdistance. Un algorithme, paramétré sur le temps inter véhiculaire de sécurité, règle alors la vitesse du véhicule suiveur. Ces systèmes sont mis au point par plusieurs constructeurs automobiles, et sont proposés en option principalement pour des utilisations de type autoroutier, à des vitesses pas trop basses (au dessus de km/h). Il s'agit d'apporter un confort pour les longs trajets en n'ayant plus qu'à tenir le volant. Le système permet quand même des freinages forts, jusqu'à l'arrêt si nécessaire, par exemple si la cible freine brutalement ou si un véhicule vient s'insérer dans l'intervalle laissé devant. D'autres systèmes dit «Stop and go» sont en expérimentation, pour une utilisation en ville ou sur voies rapides périurbaines, avec des circulations en files à des vitesses assez basses et des arrêts/redémarrages fréquents. Les systèmes peuvent gérer ces circulations, en laissant au conducteur le soin de décider s'il peut redémarrer, à un feu par exemple, lorsqu'il n'a pas de véhicule devant lui. Tous ces régulateurs ne peuvent pas détecter les obstacles fixes (voir les radars anticollision), mais ils devraient contribuer à réduire sensiblement les collisions en file. Des recherches sont menées sur des équipements complémentaires, tels que l'analyse d'image vidéo, pour détecter la présence de piétons ou la couleur d'un feu de carrefour Les radars anticollision Le but est d'améliorer significativement la sécurité en évitant les collisions sur obstacles fixes. Ce système est directement complémentaire des régulateurs d'allure, puisqu'il s'agit de détecter et de s'arrêter avant un obstacle fixe, et non plus de suivre une cible qui ralentit et éventuellement s'arrête. Cette fonction sécurité est beaucoup plus contraignante à traiter que la fonction confort des systèmes de régulation. Les systèmes sont très complexes à mettre au point sur tous les plans techniques, économiques, juridiques, mais les recherches avancent chez les constructeurs automobiles : utilisation de différents radars et d analyseurs d'images ; distinction entre un obstacle sur la voie et une glissière, un mur ou un arbre le long d un virage que l'on va prendre normalement ; temps disponible pour alerter ou freiner ; fiabilité et coût compatibles avec des systèmes de sécurité montés en série, Même si toutes les situations ne sont pas couvertes, on peut espérer voir arriver sur le marché, d'ici quelques années, des systèmes apportant des progrès significatifs en termes de sécurité. 153

50 La diminution du délai d'alerte Les feux ou flashes sur bornes ou balises Le principe est d'activer un signal de danger simple et connu, un feu clignotant orange ou un feu à éclats, à proximité (1 à 2 km) d'un problème ou d'un incident détecté, afin de prévenir les conducteurs arrivant sur la zone. Les premières expériences ont été menées en France sur l'autoroute du Nord, dans des zones de brouillard fréquent, en posant des flashes sur les PAU (Postes d'appel d'urgence, installés sur les autoroutes, tous les 2 km dans chaque sens). On n a pas constaté de baisse sensible des vitesses ; mais beaucoup de conducteurs perdent la notion de défilement et de vitesse dans le brouillard, et se calent derrière les feux de celui qui les dépasse. Cela ne préjuge pas d un effet de mise en attention plus soutenue et d une réaction plus rapide en cas de problème. En Italie, une expérimentation semblable, sur une autoroute avec brouillard et bouchons fréquents, accompagnée d'une forte campagne d'information, a été jugée positive et a été étendue. Deux feux clignotants sont activés sur les deux PAU précédant la zone détectée dangereuse, avec un rythme plus rapide en s en rapprochant. Une expérimentation semblable est menée par SANEF avec des petits PMV (cf ), tous les 2 km. Récemment, une enquête de compréhension, menée en France auprès de conducteurs sur autoroute, a montré qu'il pouvait y avoir une ambiguïté dans l'interprétation du flash : en soi, il était bien perçu comme un signal de danger, mais installé sur un PAU il pouvait signifier que le poste était occupé ou en panne. Il serait donc préférable d'expérimenter des feux ou flashes sur des balises distinctes des PAU COMPANION La naissance de COMPANION remonte au début des années 80, dans le cadre du programme PROMETHEUS. C est un système d'information et de signalisation en bord de route, basé sur le même principe que les flashes précédents (cf ), mais avec une densité beaucoup plus forte, semblable à celle des délinéateurs. Dans les zones où il est installé (virage dangereux, rétrécissement, zone de bouchon fréquent, ), le système peut informer et avertir les automobilistes d'une perturbation détectée immédiatement en aval, par exemple embouteillage, accident ou obstacle. Les balises lumineuses de bord de route, pouvant être installées sur des délinéateurs, sont reliées entre elles et connectées à un système de surveillance et de détection des incidents, via le centre de gestion du trafic. En cas d incident, elles s'allument et clignotent dans la zone précédant le danger. Il ne semble pas que le système ait fait l'objet de développements en Allemagne au-delà de quelques secteurs d'essais géographiquement très restreints. Des communications à courte portée entre les véhicules et les balises pourraient permettre aussi la transmission de données relatives aux véhicules déjà passés, et transformeraient le système en «capteur de trafic» Les petits PMV d alerte Les PMV peuvent afficher des prescriptions, des indications, ou encore des conseils, par nature variables. De nombreuses technologies sont disponibles. En France, un guide publié par le SETRA fournit aux gestionnaires un ensemble de recommandations d utilisation. La réglementation proprement dite est en cours d élaboration. 154

51 La diminution du délai d'alerte Une des grandes forces des PMV est que tous les usagers qui passent dessous ou à côté reçoivent l information ; en fait, la réalité est plus complexe car certains usagers ne font pas suffisamment attention, n'ont pas le temps de tout lire ou ne comprennent pas toujours les messages. Un autre avantage des PMV est que, dans le cas d utilisation de pictogrammes, il n y a pas de problème de langue, ce qui n est évidemment pas le cas des PMV littéraux. Par contre, les PMV délivrent leur information ponctuellement, là où ils se trouvent. Ceci veut dire en particulier, qu ils ne peuvent avoir une fonction d alerte forte et proche que si l'incident est dans une zone de 1 ou 2 kilomètres, et donc s ils sont implantés en grand nombre (de l ordre de un tous les 2 kilomètres). Seuls les réseaux périurbains pourraient avoir une telle densité ; les réseaux interurbains les plus importants ne sont généralement équipés qu avant un point de choix important, échangeur ou sortie. Sur l'autoroute A1, SANEF étudie des petits panneaux d alerte, spécifiques, simples et économiques, qui pourraient avoir une forte densité d implantation, et qui resteraient visibles par temps de brouillard. Comme bien souvent la sécurité est dans ce cas payée par le gestionnaire ; l utilisation des PMV est gratuite pour l ensemble des usagers, mais leur coût pour le gestionnaire est élevé, même si une baisse très sensible des prix peut être observée depuis quelques années Les radios autoroutières (107,7 MHz, ) Le concept des radios autoroutières isofréquence remonte à 1988, avec les premières émissions sur le réseau Cofiroute. La zone s'est étendue progressivement quand en 1991 le Conseil Supérieur de l'audiovisuel a autorisé l'utilisation de la fréquence 107,7 MHz par les radios autoroutières ; ce cas français constitue une originalité mondiale dans le paysage radiophonique. Actuellement, cinq radios couvrent près de 5000 km d'autoroutes sur les 7000 km du réseau concédé. Si le nom, le format musical et parfois le ton changent selon l'axe emprunté, la fréquence reste la même : 107,7 MHz. Ces radios sont les seules à diffuser un programme dédié au conducteur, qu'il soit automobiliste ou chauffeur professionnel. Des flashes réguliers sur l'état du trafic et de la météo viennent ponctuer l'antenne, entre deux chroniques sur le tourisme, les services de l'autoroute, des conseils de conduite, ou l'actualité de l'automobile. L'information sur l'état du trafic et les difficultés de circulation est diffusée en priorité, ce qui nécessite parfois de bouleverser le cours des programmes en fonction des événements. Des enquêtes régulières montrent que ces radios répondent aux attentes des clients ; les taux d'écoute varient de 25% par faible trafic à près de 70% en cas de trafic très dense. A certaines périodes (en été) ou dans certaines régions frontalières, les messages de trafic sont également répétés dans d'autres langues, comme l'anglais, l'italien, etc., de manière à toucher les conducteurs étrangers. Le principe de l'isofréquence fait que, pour minimiser les interférences entre émetteurs, on utilise des émetteurs à faible puissance, espacés environ tous les 8 à 10 km. De ce fait, les radios d'autoroutes sont mal reçues en dehors de la bande autoroutière au-delà de 3-4 km, et ne sont généralement pas reçues sur les routes voisines mais non contiguës à l'autoroute. La détection des perturbations, par les PAU ou par les patrouilles, se fait généralement dans des délais de l'ordre du quart d'heure, sauf sur les zones particulièrement équipées de systèmes de DAI (Détection Automatique de Incidents) où ces délais peuvent être réduits à quelques minutes. Les émetteurs sont activés globalement sur des sections assez longues de 100 km ou plus ; même s'ils étaient activés individuellement (sur 8 à 10 km) pour certains messages de sécurité, ceci ne permettrait pas de localiser suffisamment la diffusion et le sens de circulation pour une alerte de proximité. Comme les PMV, les radios autoroutières sont bien adaptées à l'information des usagers, mais peu ou pas aux alertes fortes de mise en hyper vigilance. 155

52 La diminution du délai d'alerte Les services radio RDS-TA, RDS-TMC et DAB Les possibilités offertes par le RDS (Radio Data System) sont apparues sur les radios il y a plusieurs années déjà ; citons par exemple : PS : Programme Service name : nom de la station en clair sur 8 caractères, TP : Traffic Programme : programme émettant des informations routières, TA : Traffic Announcement : annonces de messages d'informations routières, AF : Alternative Frequencies : liste des fréquences diffusant le même programme, EON : Enhanced Other Networks information : information améliorée sur les autres réseaux. Cette fonction nécessite un accord entres chaînes de diffusion, ce qui est le cas entre Autoroute Info et Radio France sur SAPRR. Un autre pas a été franchi avec le RDS-TMC (Traffic Message Channel), qui permet d'informer les automobilistes dans leur langue d'origine. Les informations sont codées selon un format normalisé et transmises sur une sous-porteuse de la radio FM. Les récepteurs spéciaux capables de décoder ces données numériques peuvent alors les restituer sous différentes formes : par synthèse vocale, par messages de texte ou par pictogrammes et représentation sur des cartes numérisées. Un service (payant par abonnement) d'informations routières par RDS-TMC a été développé et mis en œuvre en Île-de-France par Mediamobile, filiale de TDF et Renault. Les services offerts consistent en des : informations sur le trafic, les travaux, les accidents en Île-de-France, temps de parcours et itinéraires, du point de départ au point de destination choisis, selon trois préférences possibles, emplacements des parkings, avec le nombre de places disponibles, des stations service et des garages Renault. Des couvertures du réseau autoroutier et routier sont en cours de développement, et testées sur le réseau Cofiroute et sur le fuseau Lyon Marseille Italie dans le cadre du projet SERTI, qui vise à mettre en œuvre à évaluer un service gratuit et universel en Europe. Ce service, qui utilise comme support de diffusion les radios autoroutières 107,7 MHz, a pour vocation de diffuser des messages d'alerte et de sécurité : événements (incidents, accidents, bouchons, travaux, problèmes météos, ) survenus sur l'autoroute, avec leur localisation. L'information peut être restituée dans toute langue disponible dans le terminal ; trois types de récepteurs, correspondant à trois niveaux de complexité et trois niveaux de prix, sont évalués dans le cadre de ce projet, depuis juin Des échanges de données au format DATEX sont réalisés entre exploitants, et notamment aux frontières entre états, pour permettre une continuité de fonctionnement. Actuellement, le mode d'exploitation (émission, transmission), existant ou prévu, est bien adapté aux informations en temps réel. Pour faire de l'alerte de proximité, il faudrait : pour les émetteurs : disposer d'alertes bien localisées, rapides et fiables, et pouvoir individualiser les zones correspondantes de diffusion restreinte, pour les récepteurs embarqués : programmer le fuseau et le sens de déplacement en cours, afin que le système embarqué puisse filtrer et ne restituer au conducteur que les seules informations qui le concernent. 156

53 La diminution du délai d'alerte Les radiotéléphones mobiles, avec SMS et localisation Les normes de radiotéléphone (GSM actuellement, puis GPRS, UMTS,..) sont bien adaptées (sous réserve de l ergonomie dans le véhicule) à l échange d'informations par l'intermédiaire d opérateurs de centres d appels. Ces derniers peuvent disposer de moyens extrêmement complets, totalement automatiques ou assistés, pour répondre aux clients ( SIG, accès aux sites de gestion de trafic, aux centres d informations spécialisés des autoroutes par exemple, aux centres de secours et/ou d assistance, etc.). L'équipement des véhicules se généralise rapidement et on peut considérer que fin 2000, près de 75 % des véhicules qui circulent disposent d'un radiotéléphone à bord et ce taux ne cessera d'augmenter. Par ailleurs, les coûts pour l appelant sont faibles comparativement aux services rendus tant pour les messages courts de type SMS (ou Texto) que pour la voix, les informations à transmettre ne nécessitant pas de volumes importants de données. Compte tenu des évolutions du marché, l ergonomie du terminal de radiotéléphone en voiture s'améliorera pour éviter la perte d'attention du conducteur et faciliter la manipulation ainsi que la réception de messages (Reconnaissance vocale et synthèse vocale). En ce qui concerne l'alerte, l'évolution majeure des radiotéléphones consistera dans une capacité de localisation des équipements, avec une précision de l'ordre de 100 mètres assurée par les opérateurs avec leurs moyens propres de communications. Dans ce contexte, le radiotéléphone, avec SMS et localisation, devrait permettre de transmettre des alertes à des véhicules dans un secteur précis (broadcast), et d'envoyer des messages d'alerte associés à une localisation précise à un centre spécialisé, capable ensuite : - de retransmettre automatiquement les alertes aux véhicules de la zone concernée, - d'actionner les outils de gestion du trafic (PMV par exemple) AIDA (Applications pour l information des autoroutes) AIDA est un système embarqué de communication bidirectionnelle à courte portée basée sur le lien DSRC (Dedicated Short Range Communication) de télépéage, à la norme CEN 5.8 GHz. Ses principales fonctions sont les suivantes : Émission de l alerte, soit par remontée automatique des informations envoyées par les capteurs embarqués dans le véhicule (essuie-glace, feux antibrouillard, feux de détresse,...), soit par action volontaire du conducteur grâce au service «Saint Bernard» ; Transmission de l alerte qui se fait d une manière bidirectionnelle entre le véhicule équipé d'un badge «ad hoc» et les balises équipant l infrastructure, au moyen du lien hyperfréquence DSRC ; Réception de l alerte par les conducteurs équipés. Ils pourront bénéficier de ce service à travers des badges munis d un buzzer (message sonore dans le cas du mode «dégradé» du concept AIDA), ou de terminaux spécifiques (messages courts affichés sur l écran) qui les alerteraient en amont des incidents. Localisation de l'alerte. La précision de la localisation nécessaire à une alerte de proximité forte est essentiellement liée à la densité des balises ; en réception, pour connaître rapidement et finement les signaux des véhicules émetteurs ; et en émission, pour restreindre la diffusion au seul tronçon concerné. Une forte densité de balises (tous les 2 km) semble difficile à envisager en dehors de quelques zones particulièrement sensibles. 157

54 La diminution du délai d'alerte Les principaux avantages et inconvénients sont détaillés ci-dessous : - Un exploitant autoroutier peut mettre en œuvre ce système sans l'intervention d'opérateurs téléphoniques, de radio et de service ; il n'y a pas de coût relatif à la communication entre le véhicule et le sol. - Mis à part l'information en temps réel et l alerte de proximité en amont, l équipement embarqué peut supporter d'autres applications telles que le télépéage, les informations pour le confort du conducteur (aires de repos, hôtels, ). - Une complémentarité réelle existe entre le système AIDA et le «warning» car les conducteurs équipés de terminaux, peuvent relayer l alerte en actionnant leurs feux de détresse. - Les coûts d installation de l infrastructure au sol élevés, si on vise des densités élevées permettant des alertes de proximité. - L utilisation du lien de télépéage pour d autres services tels que l alerte est fortement tributaire de la mise en œuvre du télépéage lui même. - Comme tous les systèmes coopératifs, un difficile compromis est à trouver entre l équipement du réseau autoroutier et celui des véhicules. Dans le contexte d'aida, MARTA (Motorway Application for Road Traffic Advisor), lancé en 1998, est un projet européen fédérateur des systèmes d'information routière, de sécurité et de collecte de données de trafic fondés sur le même standard de communication à courte portée (5,8 GHz). 1.3 Analyse des forces et faiblesses des systèmes Les feux de détresse (Warning optique) 1 - Forces : Tous les véhicules sont équipés. Utilisable sur tout type de réseau et toute situation. Utilisable en action réflexe, mais surtout pour la mise en vigilance. 2 Faiblesses : Efficacité conditionnée par une action volontaire de l automobiliste émetteur impliqué. Faible efficacité par mauvaises conditions météo. N est utilisable qu en vue directe Le VIGILANT 1 - Forces : Utilisable sur tout type de réseau et toute situation. Alerte de proximité, même sans visibilité directe. Coût réduit d'installation (2ème monte) et d'entretien. 2 Faiblesses : Efficacité conditionnée par une action volontaire de l automobiliste émetteur impliqué. Nécessite l'équipement d un minimum de véhicules récepteurs. Alerte envoyée vers des automobilistes non concernés (localisation difficile de l émetteur). 158

55 La diminution du délai d'alerte TRAVIATA 1 - Forces : Utilisable sur tout type de réseau et toute situation. Alerte de proximité, même sans visibilité directe. Diffusion orientée vers les véhicules amont. Pas d infrastructure au sol et complémentarité avec AÏDA. Indépendant des conditions météo. 2 Faiblesses : Coût élevé. Faible portée et sujette au masquage. Nécessite l équipement (émetteur et récepteur) d un minimum de véhicules Les régulateurs d allure intelligents 1 - Forces : Pas d infrastructure au sol. Efficacité à distance sans visibilité et en toutes conditions météo. Efficace pour tout véhicule amont équipé. 2 Faiblesses : Limitée aux véhicules équipés. Pas d action pour les obstacles fixes ou les véhicules arrêtés. Coûts élevés Les radars anticollision 1 - Forces : Pas d infrastructure au sol. Efficacité à distance sans visibilité et en toutes conditions météo. Efficace pour tout véhicule amont équipé. 2 Faiblesses : Coûts élevés (systèmes encore en expérimentation). Efficacité à vérifier dans des configurations complexes Les feux ou flashes sur bornes ou balises 1 - Forces : Efficace pour la mise en vigilance, pour tous les véhicules circulant dans la zone équipée concernée (pertinence de l alerte). 2 Faiblesses : Risque de difficulté de compréhension par les automobilistes. Coût d'installation et de maintenance. Délai de mise en action non maîtrisé, lié au système de détection. 159

56 La diminution du délai d'alerte COMPANION 1 - Forces : Très efficace pour alerte immédiate, pour tous les véhicules circulant dans la zone équipée concernée (pertinence de l alerte). Crédibilité de l information. 2 Faiblesses : Coûts élevés (investissement et maintenance). Déploiement limité aux zones les plus accidentogènes. Délai de mise en action non maîtrisé, lié au système de détection Les petits PMV d alerte 1 - Forces : Efficaces pour l'alerte de proximité, avec des petits panneaux rapprochés. Convivial pour les automobilistes. 2 Faiblesses : Risque de confusion avec les PMV d information à moyenne distance. Délai de mise en action non maîtrisé, lié au système de détection. Coûts élevés (investissements et maintenance) Les radios autoroutières (107,7 MHz, ) 1 - Forces : Efficace pour l'information de tous les véhicules circulant dans la zone concernée (pertinence de l alerte). Crédibilité de l information. 2 Faiblesses : Pas efficace pour l'alerte de proximité. Délai de mise en action non maîtrisé, lié au système de détection. Coûts élevés pour l exploitant Les services radio RDS-TA, RDS-TMC et DAB RDS TA 1 - Forces : Couverture large. Coûts faibles. 2 Faiblesses : Information transmise à des automobilistes non concernés. Délai de mise en action non maîtrisé, lié au système de détection. Pas d actions sur alerte immédiate. 160

57 La diminution du délai d'alerte RDS-TMC et DAB 1 - Forces : Efficace pour l'information des véhicules équipés circulant dans la zone concernée. Pourrait être utilisé pour l'alerte de proximité, et dans la langue de l automobiliste. 2 Faiblesses : Pas d actions pour alerte immédiate Délai de mise en action non maîtrisé, lié au système de détection. Équipement d émetteurs radio ET des véhicules. IHM (interface homme-machine) insuffisante des terminaux actuels Les radiotéléphones mobiles, avec SMS et localisation 1 - Forces : Peut contribuer à des bouquets de services, avec l'information de tous les véhicules circulant dans la zone concernée (pertinence de l alerte). Peut être utilisé pour l'alerte de proximité, et aussi servir de capteur, avec une bonne localisation ; si les opérateurs (télécommunications et services) peuvent localiser précisément la zone dangereuse concernée et y restreindre une diffusion de type broadcast. 2 Faiblesses : Vérifier les capacités de localisation des émissions et des diffusions, tout en maintenant le respect de la vie privée. Délais liés à la l envoi des alertes par les usagers, et à sa retransmission par l opérateur. Risques de coûts élevés pour les opérateurs AIDA 1 - Forces : Efficace pour l'information des véhicules équipés circulant dans la zone concernée. Utilisation des informations en provenance des véhicules et de l infrastructure. Pourrait être utilisé pour l'alerte de proximité, avec une forte densité de balises. Valorisation d'une technologie (DSRC) et d équipements (télépéage) en cours de généralisation. 2 Faiblesses : Pas d actions sur alerte immédiate. Coûts élevés d installation sur l'infrastructure et d'équipement des véhicules. Efficacité conditionnée par le taux d équipement (véhicule et infrastructure). 161

58 La diminution du délai d'alerte 1.4 Recommandations et conclusions Conclusions par familles et par fonctions Il n'y a pas de réponse unique à toutes les fonctions de l'alerte ; chaque famille peut apporter des contributions aux besoins des différentes situations. a) dans les systèmes embarqués autonomes, équipant uniquement les véhicules amont Les radars anticollision, et dans une moindre mesure les régulateurs d'allure, seront sans doute assez chers mais seront les mieux placés, sinon les seuls, à pouvoir donner une alerte immédiate réflexe, et gérer des manœuvres d'évitement d'urgence des véhicules arrivant en amont d'un obstacle ; b) dans les systèmes uniquement installés sur l'infrastructure Les feux, flashes ou petits PMV en bord de route, tous les 2 km au plus, peuvent apporter une bonne alerte de proximité, et induire la mise en attention de tous les conducteurs ; encore faut-il qu'ils soient couplés à des systèmes de détection assez fiables et rapides ; Des feux plus denses dans les zones sensibles, sur délinéateurs de type COMPANION, peuvent induire une hyper vigilance, s'ils sont directement associés à des systèmes de détection automatiques (DAI) performants et adaptés aux zones qui seront équipées ; Les PMV habituels, implantés au mieux tous les échangeurs, sont dédiés à l'information et, sauf cas particulier, ne sont pas assez denses pour faire de l'alerte de proximité. c) dans les systèmes coopératifs sol/véhicule, équipant l'infrastructure et les véhicules Les radios autoroutières ou régionales, les services utilisant le RDS-TMC ou le GSM, les services utilisant les DSRC (AIDA) sont d'abord dédiés à l'information des usagers plus ou moins personnalisée, en temps réel et à moyenne distance ; Pour pouvoir faire de l'alerte de proximité, ces systèmes doivent pouvoir localiser les diffusions dans des cellules restreintes de 1 ou 2 km ; cela semble difficile pour les émetteurs du 107,7 et du TMC, et même pour les cellules de base du GSM en interurbain ; toutefois des possibilités de localisation précise par le réseau de radiotéléphone existent et pourraient être développées par les opérateurs ; ce pourrait aussi être le cas pour des balises DSRC à forte densité, dans des zones particulièrement sensibles, avec des DAI performantes. d) dans les systèmes coopératifs entre véhicules, ne fonctionnant qu'entre véhicules équipés Les warning électroniques, de type VIGILANT de coût modéré, ou TRAVIATA utilisant le lien DSRC des télépéages, peuvent apporter une bonne alerte de proximité, s'ils sont installés et utilisés de façon correcte ; ils sont très semblables au warning optique des feux de détresse, qui lui équipe tous les véhicules mais dont l'utilisation mériterait sans doute d'être précisée et systématisée. Il ressort de cette première analyse que : L'alerte immédiate, provoquant une action réflexe d'évitement, sera la plus difficile et la plus chère à obtenir ; elle demande des équipements complexes en première monte, de type radars anticollision qui sont encore en recherche, ou pour une part de type régulateurs d allure intelligents qui devraient être développés bientôt ; 162

59 La diminution du délai d'alerte L'alerte de proximité, induisant une forte mise en attention des conducteurs, peut être développée selon deux modalités principales : - des installations sur l'infrastructure, comme les feux ou flashes sur bornes ou balises, COMPANION ou des petits PMV d alerte, qui s'adressent à tous les véhicules ; les coûts d installation et d entretien, y compris des systèmes de détection rapide associés, devraient probablement conduire à limiter ces équipements à certains tronçons parmi les plus sensibles ; les applications de type AIDA sur autoroutes peuvent remplir cette fonction si les balises DSRC sont suffisamment proches ; - des équipements de dialogue entre véhicules, qui peuvent couvrir toutes les situations sur toutes les routes, à condition d'être équipés pour émettre et pour être alerté, et d'activer correctement le signal d'alerte ; ce sont les feux de détresse, les warnings électroniques comme le VIGILANT ou les applications de type TRAVIATA ; ce pourra être aussi des applications du téléphone portable, quand les localisations des émetteurs et des zones de diffusion seront assez fines ; - l'alerte à moyenne distance, qui est en fait de l'information des conducteurs en temps réel, se développe rapidement à travers des services utilisant les anciens et les nouveaux médias : PMV, radios, RDS-TMC, GSM, Conclusions générales Les évolutions technologiques des télécommunications et de l'informatique sont rapides, incertaines (en terme de délai et en terme d émergence effective), et touchent, parfois profondément, l'ensemble de la société : c'est le cas du GSM et du WAP et des futures générations (GPRS, EDGE, UMTS) de radiotéléphonie, qui offriront des opportunités importantes aux applications des transports et du trafic routier. Les besoins effectifs en sécurité routière sont moins bien pris en compte que les services d'information et d'aide personnalisée aux déplacements ; la sécurité est une exigence, mais elle est chère est se vend mal ; elle est souvent contraignante (fiabilité, responsabilités, ) et difficile à mettre en œuvre dans des conditions acceptables (ergonomie, liberté individuelle, vie privée, ). De ce fait les systèmes spécifiques limités à l alerte et/ou à la circulation routière ont moins de chances de développement que les systèmes qui utilisent des techniques et des media permettant de s'intégrer dans des ensembles de services. Les équipements de seconde monte peuvent permettre le lancement de systèmes économiques, mais ils doivent être suffisamment robustes pour continuer à être efficaces dans des conditions d'installation et d'entretien pouvant être dégradées Recommandations Des recommandations peuvent être proposées pour développer les différentes fonctions d'alerte (action réflexe, hypervigilance et information) sur ce qui manque ou ce qui mérite des efforts particuliers de recherche : Distinguer, dans toute analyse d'efficacité des systèmes d'alerte, - l'alerte immédiate, permettant une action réflexe d'évitement des incidents, accidents ou obstacles, - l'alerte de proximité, induisant une mise en hyper vigilance sur une courte distance (1 à 2 km), - l'alerte à moyenne distance, qui est plutôt une information par les PMV ou la radio. 163

60 La diminution du délai d'alerte Poursuivre et étendre les travaux liés à l'usage du lien DSRC, entre les véhicules et le sol : - étudier les conditions d'équipement des infrastructures et des véhicules permettant une détection rapide et une alerte de proximité efficace, - étudier des usages vers des alertes ciblées, telles que l'alerte en tunnels par exemple, sur différents réseaux. Examiner les possibilités de synergies, d'actions complémentaires ou de couplages effectifs entre certains systèmes. Compléter l'étude multicritères actuelle par une étude tenant compte des données d'accidentologie, à partir des données INRETS par exemple. Faire noter dans les PV et les études d'accidents les éléments relatifs aux équipements existants utilisés pour l'alerte : - usage des feux de détresse (warning optique) ou autres signaux électroniques entre véhicules, - balisages par feux, messages sur PMV, - annonces radio, messages sur RDS-TMC, GSM, - balisages DSRC, etc. Étudier en détail les conditions de mise en forme et de présentation, de compréhension et d'apprentissage des alertes et des informations, pour les rendre immédiatement reconnaissables (niveaux d'alerte et de réaction attendue) et facilement intelligibles par les automobilistes : - formes et forces du signal, sonore et/ou visuel, - langues utilisées, codes ou signes spécifiques, ergonomie de présentation, - campagne de communication, apprentissage en auto-école, par exemple pour expliquer le rôle de feux ou flashes sur des balises. 164

61 La diminution du délai d'alerte 1.5 Annexe Les notations qui suivent sont effectuées en référence aux feux de détresse (warning optiques) selon la grille suivante : Apports décisifs attendus (++) - Apports sensibles attendus (+) - Apports équivalents (=) - Effets limités (-) - Sans effets (--) SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS TYPES d équipements Feux de détresse (réf.) État actuel Généralisé Déploiement effectif prévisible Généralisé VIGILANT TRAVIATA Prototype Moyen Terme Équipements sur véhicules Étude en cours Long Terme Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Équipements sur les infrastructures seules Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone (SMS) AÏDA Équipements sur les infrastructures et les véhicules Présérie Prototype Existant Existant Démonstrateur Existant Démonstrateur Etude Démonstrateur Moyen Terme Long Terme Court / moyen Terme A poursuivre Moyen Terme (local) A poursuivre Moyen Terme Moyen Terme Moyen Terme (local) 165

62 La diminution du délai d'alerte 1 - DESCRIPTION DES SYSTÈMES (1/2) 1-1 Fonctions des sous systèmes 1-11 Emission de l'alerte (Délai 1 : Temps nécessaire à l'élaboration de l'alerte : message ou signal signalant l'événement) SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Détection dans le véhicule (conducteur, capteur) Détection sur l'infrastructure (locale, centralisée) Feux de détresse (réf.) oui (cond.) non VIGILANT TRAVIATA oui (cond., capt ) oui (cond., capt ) Régulateur d allure intelligent oui (radar) Radar anticollision oui (radar) Feux ou flashes sur balises non non non non non oui Délai 1 x sec x sec x sec x millisec x millisec x sec (DAI) à y min Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone (SMS) non non non non oui (cond., capt ) oui (DAI) x sec à y min oui (DAI) x sec à y min oui (DAI) x sec à y min oui (DAI) x sec à y min non x sec à y min AÏDA oui (cond., capt ) oui (DAI) x sec à y min 1-12 Transmission de l'alerte (Délai 2 : Temps nécessaire à la transmission de l'alerte pour qu'elle soit reçue par le véhicule et le conducteur) Véhicule => infrastructure (local, centre) Véhicule => véhicule (amont, aval, tous) Infra => véhicule (visuel, radio, hyper fréquence) Relais (manuel, automatique, opérateur, ) non visuel non radio (véh. équipés) oui (si lien AIDA) H F (véh. équipés) non non oui, si lien AIDA non non non non non non non oui (vers central) oui (écho) oui (écho) manu manu auto véhicule auto véhicule auto véhicule auto infra non oui (sur balise H F) non non non non non non non non visuel visuel visuel radio radio oui (en local) hyper F auto infra auto infra opérateur opérateur auto opérateur Délai 2 x millisec x millisec x millisec x millisec x millisec x sec y min x sec y min y min x sec x sec Note 1-12 : Transmission R = auto infra 166

63 La diminution du délai d'alerte 1 - DESCRIPTION DES SYSTÈMES (2/2) 1-13 Réception de l'alerte par l'automobiliste (Délai 3 : Temps de compréhension et de traitement de l'alerte par le conducteur et son véhicule) SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Feux de détresse (réf.) Signal dans le véhicule non Signal à l'extérieur du véhicule visuel Distance à l'événement courte Alerte ciblée / pertinence oui VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone sonore oui oui oui non non non sonore vocal, visuel vocal, visuel sonore, visuel non non non non visuel visuel visuel non non non non courte courte courte courte courte moyenne/ longue courte moyenne/ longue moyenne/ longue (SMS) courte/ moyenne non oui oui oui oui oui oui non oui oui oui AÏDA courte/ moyenne Délai 3 x sec x sec x sec x millisec x millisec x sec x sec x sec x sec x sec x sec x sec Note 1-13 : Réception R - = + + = = - = - - = = Note 1-1 : Fonctions Alerte immédiate, réflexe R = - = Alerte de proximité, vigilance R = - = - 167

64 La diminution du délai d'alerte 1-2 Acteurs intervenant dans l alerte 1-21 Gestionnaires SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Routes Autoroutes non concédées Autoroutes concédées 1-22 Opérateurs Feux de détresse (réf.) VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB oui oui oui possible oui Radio téléphone lien AIDA oui oui oui oui oui oui lien AIDA oui oui oui oui oui possible (SMS) AÏDA Opérateur de téléphonie oui Opérateur radio oui oui Opérateur de service possible oui oui oui possible 1-23 Industriels Constructeur automobile oui oui oui oui possible possible oui Equipementier automobile oui oui oui oui oui oui possible oui Equipementier infrastructure oui oui oui oui oui oui Notation : Apports décisifs attendus (++) - Apports sensibles attendus (+) - Apports équivalents (=) - Effets limités (-) - Sans effets (--) 168

65 La diminution du délai d'alerte 2-1 Intérêts pour l'usager SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Equipement dédié ou multiservices Feux de détresse (réf.) dédié Acceptabilité de l'émission bonne VIGILANT TRAVIATA 2 - CONDITIONS DE DÉVELOPPEMENT Régulateur d allure intelligent dédié dédié multi services Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte dédié dédié multi services COMPANION dédié Radios autoroutière s (107,7,...) multi services RDS-TA, RDS-TMC DAB multi services Radio téléphone (SMS) multi services bonne bonne bonne bonne AÏDA multi services Acceptabilité de la réception et compréhension bonne à voir, pertinence à voir, pertinence bonne bonne à améliorer bonne bonne à voir, pertinence à voir, pertinence à voir bonne Obligatoire / fréquent / rare obligatoire fréquent fréquent Note 2-1 : Intérêt pour l'usager R = = = + + = - = Difficultés de mise en œuvre Aspects techniques simple Niveau de coopération entre acteurs Rapidité de pénétration potentielle Contraintes d'équipement des véhicules Contraintes d'équipement des infrastructures moyen complexe complexe très complexe moyen moyen moyen moyen complexe complexe complexe véh seul véh /véh véh /véh véh seul véh seul infra seule infra seule infra seule infra seule infra / véh véh seul infra / véh immédiate tous véhicules moyenne véhicules à équiper moyen / long terme véhicules à équiper moyen terme moyen / long terme véhicules à équiper véhicules à équiper moyenne moyenne moyenne courte moyenne moyen terme moyen / long terme identification et équipement des zones accidentogènes véhicules équipés réseau spécifique véhicules à équiper équipement réseaux FM mains-libres + véhicule équipement réseaux GSM Note 2-2 : Mise en oeuvre R équipement véhicules équipement du réseau 169

66 La diminution du délai d'alerte 2-3 Répartition des coûts SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Coûts pour les opérateurs (exploitants d'infrastructure) Feux de détresse (réf.) nuls Coûts pour les usagers faibles Financement public / privé privé VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone nuls nuls nuls nuls élevés élevés élevés élevés faibles nuls élevés moyens moyens / forts (SMS) AÏDA élevés élevés nuls nuls nuls faibles faibles moyens moyens / forts privé privé privé privé public public public mixte mixte mixte mixte Note 2-3 Coûts R = NOTE 2 : CONDITIONS DE DÉVELOPPEMENT R = = + - Notation : Apports décisifs attendus (++) - Apports sensibles attendus (+) - Apports équivalents (=) - Effets limités (-) - Sans effets (--) 170

67 La diminution du délai d'alerte 3-1 Types de Réseaux couverts par les systèmes 3 - DOMAINES D'ACTION DU SYSTÈME (1/2) Rase campagne SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Feux de détresse (réf.) VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC Routes Départementales oui oui + oui oui oui + oui - oui - oui oui - oui DAB Radio téléphone (SMS) AÏDA Routes Nationales oui oui + oui oui oui + oui - oui - oui oui oui Autoroutes Autoroutes non concédées oui oui oui + oui + oui + oui + oui + oui oui oui + oui + oui Autoroutes concédées oui oui oui + oui + oui + oui + oui + oui oui oui + oui + oui VRU (voies rapides urbaines) oui oui oui + oui + oui + oui + oui + oui oui oui oui oui Villes Axes principaux oui oui oui oui oui + oui - oui - oui - Rues secondaires oui oui - oui oui - oui oui - Note 3-1 : Réseaux couverts R = = = + - = = - - Note 3-1 : Réseaux couverts (pondérée par l'accidentologie) R = = = = = - - Notation : Apports décisifs attendus (++) - Apports sensibles attendus (+) - Apports équivalents (=) - Effets limités (-) - Sans effets (--) 171

68 La diminution du délai d'alerte 3-2 Evénements ou situations couverts par le système 3 - DOMAINES D'ACTION DU SYSTÈME (2/2) Circulation libre des véhicules amont SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Tourne à gauche, manœuvre sur route Feux de détresse (réf.) Véhicule lent ou arrêté (panne) oui VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision oui Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone oui oui oui oui (SMS) AÏDA Accident isolé oui Queue de bouchon oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui possible oui Contresens (autoroute) oui possible possible Circulation en file Ralentissement ou déboîtement brusque Carambolage (collision en chaîne) oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui oui Note 3-2 : Situations couvertes R = = = - Note 3-2 : Situations couvertes (pondérée par l'accidentologie) R = = = - 172

69 La diminution du délai d'alerte 3-3 Système efficace si les équipements sont implantés sur SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Feux de détresse (réf.) Véhicule aval (cible) oui VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANION Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone oui oui oui oui (SMS) AÏDA Véhicule amont (à alerter) oui oui oui oui oui oui oui oui Infra (signal visuel, sonore) oui oui oui oui oui oui Note 3-3 : Besoins d équipements R - - = = = = = NOTE 3 : DOMAINES D'ACTION R = = = Notation : Apports décisifs attendus (++) - Apports sensibles attendus (+) - Apports équivalents (=) - Effets limités (-) - Sans effets (--) 173

70 La diminution du délai d'alerte Notes 1-1 : Fonctions 4 RÉCAPITULATIF SYSTÈMES d'alerte pour PRÉVENIR les COLLISIONS Feux de détresse (réf.) VIGILANT TRAVIATA Régulateur d allure intelligent Radar anticollision Feux ou flashes sur balises Petits PMV d alerte COMPANI ON Radios autoroutière s (107,7,...) RDS-TA, RDS-TMC DAB Radio téléphone Alerte immédiate, réflexe R = - = Alerte de proximité, vigilance R = - = - (SMS) AÏDA Note 2-1 : Intérêt pour l'usager R = = = + + = - = Note 2-2 : Mise en oeuvre R Note 2-3 : Coûts R = NOTE 2 : CONDITIONS DE DÉVELOPPEMENT R = = + - Note 3-1 : Réseaux couverts R Note 3-2 : Situations couvertes R = = = = = - - = = = - Note 3-3 : Besoins d équipements NOTE 3 : DOMAINES D'ACTION R - - = = = = = R = = = NOTE GLOBALE Alerte immédiate, réflexe R Alerte de proximité, vigilance R = = + + = Notation : Apports décisifs attendus (++) - Apports sensibles attendus (+) - Apports équivalents (=) - Effets limités (-) - Sans effets (--) 174

71 La diminution du délai d'alerte 2. IVHW : Un système d'alerte inter-véhicule développé dans le programme DEUFRAKO, par Martial Chevreuil (Isis), Résumé L'objectif du projet IVHW (Inter-Vehicle Hazard Warning) est de développer un concept commun de système d'alerte inter véhicule, de mesurer son impact potentiel et d'identifier les conditions de mise sur le marché. Le projet est conduit par un consortium franco-allemand dans le cadre du programme DEUFRAKO. C'est un projet de deux ans qui a démarré en janvier Au moment où cette communication est présentée, le projet n est pas achevé et aucun résultat d'évaluation n'est encore disponible. De ce fait, ce papier présente principalement le concept retenu et les travaux en cours qui intègrent en particulier une démonstration avec des véhicules pendant le congrès e-safety de Lyon. 2.2 Introduction De nombreux accidents sont causés par la difficulté rencontrée dans certaines circonstances par les conducteurs pour apprécier une situation dangereuse en aval. Cette difficulté peut être bien sûr due à une conduite inadaptée à la situation et en particulier à une vitesse excessive, elle peut être également causée par de mauvaises conditions de visibilité, ou un masquage momentané de la route en aval. Pour minimiser les risques entraînés par ces difficultés et apporter des gains substantiels à la sécurité, la diffusion d'une information immédiate aux conducteurs arrivant en amont d'une difficulté particulière, par une communication directe de véhicule à véhicule de messages d'alerte apparaît potentiellement bénéfique. Des recherches sur les applications liées à la communication véhicule - véhicule ont été entreprises dès la fin des années 80 dans le cadre des programmes PROMETHEUS et DRIVE. Une des contraintes identifiée lors des ces travaux a été la nécessité de bien cibler l'information diffusée afin que seuls les usagers réellement concernés reçoivent les messages d'alerte les concernant. Cette contrainte requiert une localisation précise des véhicules, rendue possible aujourd'hui par les systèmes de localisation satellite GPS. L'objectif du projet IVHW (Inter-Vehicle Hazard Warning) conduit par un consortium franco-allemand dans le cadre du programme DEUFRAKO est de développer un concept commun de système d'alerte inter-véhicule, de mesurer son impact potentiel et d'identifier les conditions de mise sur le marché. C est un projet de 2 ans ( ) qui a reçu le soutien financier des autorités françaises et allemandes dans le cadre du programme DEUFRAKO (programme franco-allemand de recherche et développement). Son budget total est de 2,7 M. Le consortium est formé de partenaires industriels : constructeurs automobiles (Daimler-Chrysler, Renault, Peugeot-Citroën), d'équipementiers et industriels de l'électronique (Bosch, Estar), de laboratoires de recherche (BAST, INRETS) et d'un exploitant autoroutier COFIROUTE. Le consortium est coordonné par ISIS. Les résultats des travaux de la première année aboutissent à un concept de système d'alerte intervéhicules. Sur la base de ce concept, des véhicules tests seront équipés en 2002 aux fins d'évaluation. Des démonstrations sont prévues à l'occasion du congrès ITS de Lyon en septembre Le projet devrait conduire à proposer des spécifications détaillées pour un système européen d'alerte intervéhicules et à engager un processus de normalisation afin d assurer l interopérabilité au niveau européen. 175

72 La diminution du délai d'alerte 2.3 Le concept retenu Le concept développé dans le cadre du projet IVHW repose sur la diffusion d'un message d'alerte à partir d'un véhicule émetteur dont le conducteur est témoin d'un danger ou est lui-même en situation dangereuse, vers les autres véhicules circulant dans le voisinage. Le message d'alerte envoyé contient un certain nombre d'attributs relatifs à la situation du véhicule émetteur (localisation, vitesse, direction, ) et éventuellement au type de danger. Ce sont ces attributs qui permettent aux véhicules récepteurs de caractériser le danger compte tenu de leur propre situation. Les positions, vitesses et directions relatives des véhicules doivent en particulier permettre d'éliminer les messages non pertinents (par ex: lieu du danger dépassé, l'alerte concerne l'autre sens de circulation, distance par rapport au lieu d'émission..) En théorie, un message d'alerte peut être activé manuellement ou automatiquement à partir de données issues d'un calculateur de bord. Dans le projet IVHW, l'activation manuelle constitue la base du système. Ce choix correspond à la volonté de concevoir un système pouvant être rapidement introduit sur le marché et reposant sur les pratiques actuelles des conducteurs en ce qui concerne l'utilisation des feux de détresse. Toutefois, le système sera ouvert à de futurs développements basés sur une activation automatique et une première étape va consister à prendre en compte l'activation automatique suite au déclenchement de l'air-bag. Par ailleurs, la possibilité de communication avec l'infrastructure est examinée : soit en voie «montante», permettant à l'exploitant de recevoir les messages d'alerte (fonction de détection d'incident), soit en voie «descendante» (fonction d'alerte des conducteurs, en renforcement des systèmes habituels : signalisation, PMV, radio, ). Le domaine d'utilisation de l'alerte inter-véhiculaire est principalement les autoroutes et voies rapides, où les conséquences des collisions sur obstacles sont en général plus dramatiques compte tenu des vitesses pratiquées. 176

73 La diminution du délai d'alerte Les situations typiques d'utilisation du système IVHW sont illustrées ci-après : Figure 1 : tout type de situation où le conducteur pense que la situation mérite l'activation d'une alerte Figure 2 : véhicule en panne (triangle «virtuel») Figure 3 : déclenchement de l'air-bag Figure 4 : alerte à partir de l'infrastructure 177

74 La diminution du délai d'alerte En dehors des contraintes ci-dessus fixées par les partenaires du projet : activation manuelle, activation automatique uniquement pour l'airbag, d'autres exigences ont été introduites : - couplage du système avec l'activation des feux de détresse ; - désactivation de l'alerte uniquement manuelle, avec toutefois une exception : pour ne pas encombrer le canal radio, une désactivation automatique est prévue lorsqu'il a été vérifié que le même message d'alerte était repris par les véhicules suiveurs ; - pas de données diffusées permettant l'identification du véhicule émetteur ; - qualification du danger et de sa pertinence effectuée par le récepteur en fonction de sa position relative par rapport à l émetteur ; - le message d'alerte du véhicule émetteur comprend, lorsqu'il est ré-émis la position initiale, la position courante et des positions intermédiaires GPS. Concernant le support de communication, une recherche a été entreprise afin d'identifier la solution la plus intéressante pour ce type d'application. Cette recherche aboutit à l'utilisation de la bande 869,4 869,65 MHz. Cette bande ne requiert en effet pas d'autorisation préalable dans la plupart des pays européens. Il existe quelques restrictions nationales qui demanderont à être examinées plus en détail dans le cadre du processus de normalisation. A partir de ce concept commun, le consortium IVHW a commencé le développement de spécifications détaillées du système et examiné en parallèle un certain nombre d'éléments nécessaire au développement du système sur le marché. En effet, le système ne pourra être introduit sur le marché que si quatre conditions principales sont remplies : - les gains en terme de sécurité doivent être perceptibles par le conducteur, - les gains collectifs doivent être sensibles, - le coût du système doit être réduit, - le système doit être normalisé à l'échelle européenne. 2.4 La première année du projet Les travaux de la première année du projet ont porté plus spécifiquement sur : Le contenu des messages : Le contenu des messages d'alerte a été élaboré afin de répondre de façon optimum aux exigences cidessus tout en optimisant l'utilisation de la ressource radio. Au moment où cet article est écrit, le contenu du message n'est pas encore définitivement fixé, mais sa longueur devrait être de l'ordre de 25 octets, sachant que les 3/4 du message sont utilisés pour transmettre les points GPS (position initiale et chaîne de points). 178

75 La diminution du délai d'alerte La communication radio L'optimisation de la communication radio est cruciale afin d'assurer en toutes circonstances une bonne fiabilité de transmission de l'alerte. Les travaux ont également porté sur la recherche des composants et des solutions permettant de répondre aux exigences ci-après : Portée de la communication: Sens de la communication Taille des messages: Nombre maximum de messages simultanément admissibles dans une zone d'émission Délais d'alerte Vitesse maximum Coût de communication : Zone couverte: Equipement: Au moins 1000m Unidirectionnelle 25 octets environ s avant que le véhicule récepteur n'atteigne le lieu de danger 250 km/h Gratuit Europe Si possible pas d'antenne supplémentaire L'intégration dans le véhicule L'architecture proposée repose sur 4 sous-systèmes : - le module GPS, - le module de communication, - le cœur du système IVHW, - l'interface homme machine. Cette décomposition permet en effet une plus grande flexibilité et l'évolutivité des sous-systèmes de façon indépendante (en particulier le module de communication avec l'introduction de nouveaux moyens de communication : GPRS, UMTS,...) Concernant l'interface homme-machine, il n'est pas dans l'objectif du projet IVHW de la définir précisément. Cette tâche relève de chaque constructeur automobile ou équipementier. Toutefois, des principes généraux seront établis et des recommandations seront effectuées après de premières évaluations Efficacité des messages d'alerte Cette partie des travaux menée par le BAST a consisté à proposer un modèle de réaction du conducteur recevant un message, avec ses trois composantes classiques : perceptive, cognitive et comportementale. Ce modèle permet d'identifier dans chacune des composantes les variables clés propres aux messages d'alerte et les «risques», ainsi que des premières recommandations sur l'interface homme-machine. Par ailleurs, une attention particulière est portée à l'analyse des mauvaises utilisations possibles (involontaires ou volontaires ) du système. Enfin le BAST est également chargé d'examiner les aspects légaux et réglementaires liés à l'introduction du système IVHW sur le marché européen. 179

76 La diminution du délai d'alerte Enjeux en terme de sécurité Avant le lancement du projet IVHW, un premier travail avait été entrepris par l'inrets à partir d'une analyse détaillée d'accidents qui se sont produits en 1995 et Cette analyse avait consisté sur un échantillon au 1/50 à identifier les fonctions qui auraient pu aider le conducteur à éviter l accident. Deux de ces fonctions étaient l alerte d urgence et la détection coopérative d incidents, fonctions proches du concept IVHW. Cette analyse a permis d identifier quels types et catégories d accidents pouvaient être évités ou rendus moins graves par l introduction du système d alerte inter-véhicules. Les collisions arrière représentent bien sûr le premier enjeu d'un système d'alerte d'urgence. Les résultats de ces analyses ont ensuite été appliqués aux statistiques des accidents relevées en France et en Allemagne en 1999 et Si l'on considère les statistiques globales, ces collisions ne représentent que 5% des accidents mortels (chiffres 99 en France), les carambolages en représentant 2%. Au total, cette analyse a permis d identifier qu un potentiel de 14% des accidents mortels constatés sur les réseaux autoroutiers et les routes de rase campagne pouvaient être évités en France grâce à IVHW (22% en Allemagne). Toutefois, si ces chiffres apparaissent faibles, deux facteurs doivent être pris en compte : - Les carambolages qui, s'ils ne représentent pas statistiquement un enjeu important par rapport à l'ensemble des accidents, sont malheureusement souvent des tragédies avec de nombreuses victimes causées par une première collision sans dommage et qui pourrait être évitée par un système d'alerte. - Les accidents avec véhicules isolés : dans cette catégorie on trouve des accidents sur des obstacles, souvent signalés (chantiers,..) mais qui «surprennent» les conducteurs insuffisamment vigilants. Compte tenu de différentes hypothèses de pénétration du marché, ce sont 100 à 300 vies qui pourraient être sauvées chaque année en France et en Allemagne. (l extrapolation à d autres pays européens n a pour l instant pas été entreprise, l analyse détaillée des accidents n étant pas disponible) Pénétration sur le marché La recherche d'une solution économique pour IVHW passe par la réutilisation de composants ou modules déjà existants dans l'environnement automobile. Le GPS pénètre le marché automobile au travers de différents systèmes : - les systèmes de navigation ; - les systèmes d'appel d'urgence embarqués ; - les systèmes de gestion de flotte de véhicules (flottes professionnelles, taxis, loueurs, etc.) ; - les systèmes de télépéage basés sur la position des véhicules (projet allemand de télépéage pour les PL de plus de 12t, basé sur le GPS et le GSM). A partir des projections établies sur les différents segments de marché, de premières estimations du potentiel de pénétration du système IVHW ont été effectuées. A partir de ces chiffres et des enjeux de sécurité, une première estimation des gains devrait être entreprise. Toutefois, ces chiffres devront être pris avec précaution, un facteur essentiel de l'efficacité du système étant son acceptation par les conducteurs et sa bonne utilisation. 180

77 La diminution du délai d'alerte 2.5 IVHW en 2002 Les travaux se poursuivent en 2002 avec comme objectifs principaux : - la validation technique et fonctionnelle du concept : cette validation sera notamment effectuée grâce à des véhicules tests équipés de prototypes ; - la conduite des études exploratoires concernant l'impact sur la sécurité : ces études sont actuellement en cours à l INRETS et au BAST auprès de plusieurs échantillons de conducteurs. L INRETS évalue le comportement face à une situation de danger afin de mieux comprendre dans quelles circonstances le conducteur est amené à envoyer un message d alerte. Le BAST analyse de son côté les réactions potentielles des conducteurs recevant un message d alerte ; - la démonstration de l'interopérabilité entre les prototypes développés par les différents partenaires : cette démonstration sera en particulier effectuée lors du prochain congrès e- safety à Lyon en septembre ; - l'identification des mesures nécessaires pour la mise sur le marché : initialisation des travaux de normalisation et réservation de la fréquence radio. Une première étape est actuellement en cours dans le cadre de EUCAR (association des constructeurs automobiles européens). L ensemble de ces travaux conduira fin 2002 à la mise à jour et la finalisation des spécifications du système IVHW. 2.6 Conclusion Depuis plus de 10 ans de nombreux travaux ont été conduits sur la communication inter-véhicules (de premières démonstrations ont été effectuées en 1989 à Munich lors d'un comité directeur de PROMETHEUS). Ces systèmes n'ont pas pu être introduits sur le marché, essentiellement pour des problèmes de coût. Aujourd'hui, grâce au développement rapide des systèmes embarqués utilisant le GPS et des systèmes de communication numériques, un système d'alerte inter-véhicules à bas coût semble réalisable à court terme. C'est l'objectif que se sont donnés les partenaires de IVHW. 181

78 La diminution du délai d'alerte 3. Une réflexion transversale, un exemple : le warning inter-véhiculaire électronique par Jean-Marc Baggio (Le Vigilant), Résumé Tout plus tard ou un peu tout de suite? Polyvalence ou simplicité? Un premier pas pour démarrer. Pour éviter les accidents facilement évitables, un concept généralisé passant par la seconde monte. Les feux de détresse ont presque 50 ans, ne peut-on pas faire mieux? 3.2 Proposition Améliorer concrètement la sécurité routière nécessite de faire baisser le nombre des accidents, ou de les rendre moins grave. Cette lapalissade permet de fixer les idées et de démarrer un raisonnement applicable à la télématique routière. Si l on veut avoir des améliorations importantes en insécurité routière, il faut s attaquer aux causes les plus fréquentes d accidents et si l on veut faire baisser la mortalité, ce sont vers les accidents mortels qu il faut orienter les efforts. Mais si l on veut des résultats rapides, il faut essayer d éviter les accidents les plus facilement évitables. Ce sont les accidents où le conducteur sort de sa voiture, s il peut encore le faire, en disant si j avais su C est le cas de tous les accidents résultant de la présence d un obstacle imprévu où un tout petit peu de communication aurait permis d éviter la collision, à condition que cette communication soit effectivement perçue par le conducteur en temps réel, du vrai temps réel, soit zéro seconde entre l existence du problème et la perception de l alerte par l usager concerné. Ces accidents sur obstacle vu trop tard ou pas du tout représentent environ 20% des accidents. De nuit, sur autoroute, à la vitesse légale de 130 km/h, en feux de croisement car il y du trafic de face, personne n est capable de s arrêter dans l espace éclairé, et un obstacle non signalé entraîne à coup sûr la collision. On y retrouve les sur-accidents, les collisions en chaînes et carambolages, les accidents de piétons à côté de leur véhicule, les collisions avec les véhicules arrêtés, lents, exceptionnels, prioritaires ou avec obstacles fixes : passages à niveau, chantiers, péages, etc. Le mot-clé est communication. Nous revoilà au concept maintenant relativement ancien du véhicule communicant, qui est l un des piliers du véhicule intelligent. Pour que cette communication soit perçue, il faut un récepteur avec interface sonore dans la voiture à prévenir et pour faire du vrai temps réel, il faut que l obstacle se signale lui-même, car toute chaîne de commande entraîne un délai. Or, cet obstacle est souvent lui-même un véhicule et la notion de warning inter-véhiculaire électronique devient la solution surtout si on lui adjoint la possibilité de communiquer dans les deux sens avec l infrastructure. Il est quand même étonnant de constater que dans le domaine de l alerte entre véhicules, nous en sommes toujours à ces quatre ampoules qui clignotent, les feux de détresse, pas améliorés depuis un demi-siècle, alors qu avec les systèmes MAYDAY, nous sommes capables d alerter d un incident une infrastructure à plusieurs centaines de kilomètres en temps réel, efficace pour organiser les secours, mais incapable de prévenir le véhicule qui suit à quelques centaines de mètres pour éviter le sur-accident, qui peut être plus grave que l incident de départ. 182

79 La diminution du délai d'alerte De toutes façons, quel que soit le concept, il faut équiper tous les véhicules. Parler d un équipement à généraliser fait toujours peur, mais est-il envisageable d avoir deux catégories d usagers différenciés par leur pouvoir d achat? A moins de s orienter vers un appareil simple, pas cher et surtout adaptable sur les véhicules déjà en circulation, on est confronté à l effet de parc, parc qui ne se renouvelle qu à 6% par an, soit 10 ans pour renouveler la moitié des véhicules. Cela permet également d envisager un déploiement à brève échéance, car il faut reconnaître qu à force de vouloir tout faire, rien n a été instauré dans le domaine de l alerte depuis 1996, date de début du PREDIT qui l incluait dans ses axes de recherche. La volonté de tout faire est certes louable, mais simplicité et polyvalence sont difficiles à concilier. A vouloir tout faire tout de suite, on en arrive à ne plus rien faire du tout. Il est nécessaire de démarrer en télématique routière et un démarrage est toujours progressif, ce qui n empêche pas d envisager une compatibilité future avec des concepts plus élaborés. L avenir est certainement l ordinateur multicapteurs, toujours connecté à Internet ou à un autre réseau, mais pour quand? La simplicité est également en adéquation avec la volonté de ne pas augmenter la charge mentale du conducteur et de le laisser en charge de la conduite pour éviter d éventuels problèmes en responsabilité. Deux règles semblent s imposer : prima non nocere, le slogan «d abord ne pas nuire» des pharmaciens, et driving is a full time job, donc garder les deux mains sur le volant, les deux yeux sur la route et l esprit à la conduite. Un warning inter-véhiculaire électronique est simple sans être simpliste, et il amène une réponse dans de nombreux axes de travail identifiés (DAI, gestion des incidents, tunnels, passages à niveau, contresens). Il permet également d être utilisé dans d autres domaines grâce à son transmetteur toujours en veille réceptive, mais pouvant émettre à la demande. Lorsque le véhicule intelligent et communicant existera, le warning inter-véhiculaire se retrouvera englobé dans son cerveau, mais il sera une de ses bouches et une de ses oreilles. 183

80 La diminution du délai d'alerte 4. Appel d'urgence pour appeler les secours Envoi de messages d'alerte, lors des situations d'urgence sur le réseau routier et autoroutier interurbain par François Malbrunot (Logma), 1998 CONTEXTE DE L ÉTUDE Ce rapport a été rédigé par François MALBRUNOT dans le cadre de l'atec COMITÉ TÉLÉMATIQUE ROUTIÉRE et SÉCURITÉ, THÈME III, de l ATEC. Les membres de ce Comité, animé par François MALBRUNOT et par Michèle SERIS, sont : M. Denys ALAPETITE INRETS - Mission pour les Systèmes de Transports Intelligents Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées M. Fahim BELARBI COFIROUTE - Direction des Services Techniques et de l'exploitation M. Bernard BORIE Gestion et Sécurité du Trafic M. Claude CAUBET SETRA - Centre de la Sécurité et des Techniques Routières Conseiller Technique M. Guy FREMONT COFIROUTE - Direction des Services Techniques et de l'exploitation Chargé de missions des Techniques Innovantes M. Arnaud de JENLIS Conseil Général des Hauts de Seine - Direction Générale des Services Techniques Direction de la Voirie et des Transports - Division des Équipements Routiers M. Michel JOLIVET LACROIX CSIE -Groupe Lacroix, Division Industrie Directeur Général M. François LEYGUE Ministère de l'équipement, des Transports et du Logement. M. François MALBRUNOT LOGMA SA Directeur Melle Anne RUTHMANN Mme Michèle SERIS Chargé de Mission auprès du Directeur de la Recherche et des Affaires Scientifiques et Techniques Administrateur de l ATEC PSA - Peugeot Citroën - Direction des Recherches et des Affaires Scientifiques CETE de l'est - Département Transport Ingénieur M. Pierre-Yves TEXIER LCPC - Exploitation et Sécurité Routière Directeur de Recherche et Technique 184

81 La diminution du délai d'alerte 4.1 Généralités Ce thème concerne les nouvelles possibilités d'appel d urgence offertes par les moyens de communication actuellement disponibles pour appeler les différents services d'intervention, en fonction de la localisation et de la nature des événements : accidents, incidents, malaises, agressions ou situations dangereuses, susceptibles de survenir sur le réseau routier ou autoroutier interurbain. L enjeu est de mettre en œuvre les organisations et les moyens capables de transmettre de façon simple, rapide et précise les appels envoyés par les usagers directement concernés, par les témoins ou éventuellement par des automatismes présents dans les véhicules. Les travaux du comité portent sur l élaboration des informations de localisation et de qualification de l événement, leur transmission depuis le lieu de l appel jusqu aux centres de réception des appels et aux centres responsables du déclenchement des secours. Ces données conditionnent en effet l efficacité des interventions à engager pour répondre à un appel d urgence. Le Comité a travaillé sur ce sujet depuis octobre 1996, à partir des connaissances des participants au cours d une dizaine de réunions, qui ont fait l'objet de comptes-rendus détaillés diffusés aux participants et au sein de l'atec. Par ailleurs, le Comité a utilisé de nombreux documents français et étrangers (rapports, publicités, études, conférences,...) émis par les industriels, les administrations ou les opérateurs. Parmi les documents d'origine française citons en particulier les travaux du SETRA et de l'inrets, une étude du CERTU (Télématique et Sécurité Routière de juillet 1997) et les communications, exposés et articles réalisés dans le cadre de l'atec. Ce document constitue une synthèse des travaux effectués et propose un ensemble de recommandations qui peuvent être mises en œuvre par l administration, les exploitants de réseaux routiers et les différents services d urgence. 4.2 Constat En cas d'incident ou accident survenant sur le réseau routier ou autoroutier, l'appel vers les services d'urgence peut être effectué par la personne directement concernée ou par un témoin. Cet appel peut être transmis par différents médias : Les Postes d'appel d'urgence (PAU), installés sur la voirie et connectés à un Réseau d'appel d'urgence (RAU). Ces réseaux sont systématiquement mis en œuvre sur les autoroutes et les grandes liaisons de type autoroutier ; ils sont également installés sur certaines voies nationales ou départementales, avec une densité très variable selon les départements (de quelques PAU à 200 PAU). Les appels aboutissent à un Poste de Centralisation des Appels routiers (PCA), ouvert en permanence et généralement tenu par la Gendarmerie. Les Réseaux d Appel d Urgence (RAU) permettent de connaître le lieu de l'appel avec précision (mais qui peut être différent du lieu de l'événement). Le dialogue avec l'agent spécialisé de permanence permet de préciser le lieu de l'événement, de déterminer sa nature et son degré d'urgence, et par suite de déterminer efficacement les actions à mener. Le Réseau Téléphonique Commuté (RTC), à partir d'une borne publique ou d'un poste privé, ou le radiotéléphone (GSM/Itinéris, GSM/SFR ou DCS 1800/Bouygues Télécom), à partir d'un portable ou d'un poste installé dans le véhicule. Les appels sont transmis via les numéros publics d'urgence : 15 (SAMU), 17 (Police, Gendarmerie), 18 (Pompiers), 112 (nouveau numéro unique européen dédié à tout appel d'urgence) ou via des services privés : Assisteurs, Assurances, Constructeurs automobiles. Les quatre numéros publics d'urgence sont gérés par des permanences dans chaque département. 185

82 La diminution du délai d'alerte Dans la suite de cette synthèse, les Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA), les permanences associées aux 15, 17, 18 ou 112, ainsi que les réceptionnaires d appels des services privés seront appelés «Centres d Appels d Urgence» (CAU). Les actions menées en cas d'appel d'urgence sur le réseau routier et autoroutier interurbain concernent : - Le traitement de l'événement lui-même (avec appel et intervention des services de Police et de Gendarmerie, Pompiers, Samu et ambulances, dépanneurs,...), en fonction de sa nature et de sa gravité, - La protection des usagers en amont, (avec balisage, envoi de messages sur les Panneaux à Messages Variables (PMV) ou sur les radios, fermeture de voies,...), pour éviter un sur-accident, - La régulation du trafic, avec des contrôles d'accès, déviations, fermetures éventuelles,... - et l'information des usagers, avec des messages sur les radios générales, régionales ou spécialisées (autoroutières 107.7), sur les Panneaux à Messages Variables (PMV), sur des médias spécialisés embarqués (RDS/TMC avec Visionaute), sur des terminaux à poste fixe tels que le vidéotex (Minitel 3615 Route) ou Internet (SYTADIN). Actuellement, le développement du radiotéléphone incite les personnes impliquées dans un incident à appeler les services d'urgence et d'intervention (15, 17, 18, 112), sans passer par le Réseau d'appel d'urgence (RAU) même quand il existe. Ces appels sont transmis par les opérateurs des réseaux mobiles au Centre d Appel d'urgence (CAU) le plus proche de la zone d'appel, telle que le connaît l opérateur de télécommunication. Pour le 112, le préfet désigne le service (généralement les pompiers) qui sera réceptionnaire de l'appel. Ainsi, l'appelant du 112 est connecté au service qui serait appelé en numérotant le 18 au point de rattachement du réseau radio mobile au réseau commuté (dans des centres appelés MSC/Mobile Service Switching Centre/ Centre de communication radio mobile). Ce point de rattachement peut couvrir plusieurs dizaines de cellules de base du réseau de radiotéléphone. Selon ce principe, les services actuellement offerts par les différents réseaux (Itinéris, SFR, Bouygues) ne permettent pas de localiser automatiquement l'appel aussi précisément que le permet le Réseau d'appel d'urgence (RAU) : identification de la voie routière et, sur autoroutes ou voie rapide, identification de la direction. C est le dialogue qui s'établit, similaire à celui d'un Poste d'appel d'urgence (PAU), qui permet de déterminer le lieu de l'événement (quelquefois avec difficulté), sa nature et son degré d'urgence. 4.3 Analyse Un appel à partir d un Poste d Appel d Urgence (PAU), connecté au Réseau d'appel d'urgence (RAU) et traité par un Poste de Centralisation des Appels routiers (PCA), garantit une efficacité certaine, puisque la localisation est connue et que les agents de permanence sont spécialisés dans le traitement des appels et des incidents routiers. Ils disposent en particulier de moyens adaptés : - pour déclencher les interventions et appeler les services concernés : balisage, dépannage, pompiers, police, gendarmerie,... selon des procédures déterminées, - pour réguler le trafic et activer la signalisation variable, lorsque le Poste de Centralisation des Appels (PCA) est rattaché à un Centre d'exploitation de la route du type Centre d'ingénierie et de Gestion du Trafic (CIGT), - pour informer les usagers avec les moyens de communication destinés au grand public, - pour activer les plans d'urgence, et mettre éventuellement en œuvre un Plan de Gestion de Trafic (PGT) en liaison avec les autorités. 186

83 La diminution du délai d'alerte De plus, la fiabilité du Réseau d'appel d'urgence (RAU) est d un niveau élevé et son bon fonctionnement est vérifié quotidiennement, tant sur les autoroutes et grandes liaisons autoroutières, que sur les réseaux nationaux et départementaux. Enfin les Postes d'appels d'urgence sont à la libre disposition de tout usager de la route. Il est donc exclu de vouloir remplacer le Réseau d'appel d'urgence (RAU), efficace, fiable et adossé à des moyens spécialisés de traitement des appels d'urgence, tels que ceux présents dans les Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA). Cependant il est nécessaire de prendre en compte le développement des nouvelles technologies de communication et de localisation : - ce qui impose une organisation spécifique et adaptée au traitement des appels, - mais qui apporte un complément extrêmement efficace en terme de capacité et de rapidité d appel des services spécialisés, notamment dans les zones peu équipées ou en période de faible trafic. Parmi ces technologies (CiBi, Radiotéléphone, Liaisons par hyperfréquence à courte portée ou DSRC, 18..), seul le radiotéléphone (GSM ou DCS 1800) est complètement mature, généralisé et fait l'objet d'évolutions technologiques permanentes. De plus, l'intensité (sous-estimée au départ) du développement du radiotéléphone en France, avec plus de de radiotéléphones déjà en service (janvier 2001) et un accroissement du parc qui reste rapide, rend incontournable l'examen de l'usage du radiotéléphone dans les cas d'urgence (selon les enquêtes les plus récentes, plus de 75 % des véhicules qui circulent disposent d'au moins un radio-téléphone à bord). De ce fait, la position consistant à demander que tous les appels d'urgence sur autoroutes soient signalés exclusivement ou prioritairement par un appel sur un Poste d'appel d'urgence (PAU), n'est plus tenable. Les appels par radiotéléphone apportent en effet des gains très sensibles en sécurité routière, puisque c'est un moyen d'entrer en liaison immédiate avec un Centre d'appel d Urgence (CAU), sans avoir à se déplacer (souvent dans des conditions périlleuses) auprès d un Poste d'appel d'urgence (PAU) ou d une cabine téléphonique. En particulier, l'usage du radiotéléphone permet : - de gagner du temps sur le délai séparant le moment de l'événement et le moment où l'information parvient au centre d'appel. Sur les autoroutes concédées la distance entre Postes d'appel d'urgence (PAU) est en moyenne de 2 Km ce qui peut impliquer un délai de 10 minutes ou plus pour avant de pouvoir appeler ; les délais peuvent être beaucoup plus importants sur le réseau routier ; - de réduire les risques pris par celui qui se déplace vers un Poste d'appel d'urgence (PAU), et d'éviter l'inconfort général (nuit, froid, pluie, neige,...) d'un appel pour lequel il est nécessaire de sortir de son véhicule ; 18 Les liaisons courtes portées dédiées (DSRC Dedicated Short Range Communication) sont promises à un développement important dans le cadre des programmes de télépéage en France (TIS - Télépéage Inter Sociétés) ; le principe d une liaison sur une distance de quelques mètres entre un véhicule et un équipement fixe permet une localisation précise et un échange d informations sol/véhicule et véhicule/sol. Cette technologie est susceptible de constituer à moyen terme une solution complémentaire au radiotéléphone et au RAU comme le montrent les programmes d expérimentation AÏDA et TRAVIATA. 187

84 La diminution du délai d'alerte - d inciter les usagers à prévenir effectivement un Centre d Appel d Urgence (CAU) du fait du confort de l appel ; - d'appeler les secours, même par un usager ou un conducteur immobilisé dans son véhicule ou en difficulté pour se mouvoir ; - de dialoguer avec le CAU en étant présent sur le site, ce qui permet de communiquer des informations en temps réel et ce qui offre même au CAU la possibilité de rappeler l appelant. Le gain en temps (10 minutes ou plus) permet de réduire la gravité de l'état des blessés en accélérant l'arrivée des secours, et de limiter le risque de sur-accident en informant plus rapidement les usagers amont et/ou en mettant les moyens de balisage en place. Pourtant, les modalités actuelles d appel d urgence par le radiotéléphone ne sont pas entièrement satisfaisantes. Il donc est indispensable de déterminer ce qui peut être réalisé pour améliorer rapidement l'appel d urgence sur incident à partir d'un radiotéléphone, en agissant sur les points suivants : - une localisation plus précise de l'appel et de l'événement, - une connexion plus efficace vers les centres routiers d'intervention, via un Poste de Centralisation des Appels (PCA) routier ou autoroutier. Ces appels devraient aboutir dans des Centres d'appel d'urgence (CAU) qui peuvent se situer : - soit au niveau départemental (15, 17, 18, 112), - soit dans des Postes de Centralisation des Appels (PCA) routiers ou autoroutiers, - soit dans des centres privés d'assistance. Le Centre d'appel d'urgence (CAU) premier réceptionnaire d'un appel, aura alors la charge de le transférer au service le mieux à même de le traiter, en tenant compte de la nature et de la situation géographique de l'événement. Pour obtenir une bonne précision, les informations correspondantes devront être transmises dans un langage de référence (codification des situations et des localisations, dénominations, classifications) utilisé par tous les intervenants. A la suite de cette analyse, il s avère que l'usage du radiotéléphone grand public (GSM ou DCS 1800) doit être recommandé aux usagers, et qu il doit être organisé. En effet, aucune autre technologie ne fait actuellement l'objet : - d'une aussi large diffusion, - d'une aussi large couverture géographique, - d'un potentiel aussi élevé d'évolutions technologiques, 19 - d'un accès à un coût marginal faible pour l'appel d'urgence, en offrant la possibilité d'appeler en roulant ou à l'arrêt, par un appel humain ou automatisé. 19 Les évolutions technologiques intéressantes au titre de l'appel d'urgence recouvrent en particulier le "main libre", l'utilisation d'une touche dédiée à l'appel d'urgence, la numérotation vocale, la localisation du lieu de l'appel, la connexion du radiotéléphone sur des équipements embarqués, etc. 188

85 La diminution du délai d'alerte En ce qui concerne la localisation automatique d un appel d urgence provenant d'un radiotéléphone, plusieurs techniques peuvent être envisagées : - La transmission d une position codée par un GPS, transmise automatiquement avec l'appel d'urgence dans un message numérique. Le GPS (Global Positionning System) offre un bon niveau de précision (100 mètres) et devient assez facilement accessible. Le signal GPS peut être intégré dans le radiotéléphone portable ou dans le véhicule ; il peut être déclenché manuellement (bouton poussoir) ou automatiquement (sur armement de l'air-bag par exemple). - La transmission du numéro de cellule du RTC (ou du code commune à 5 chiffres associé à la cellule) dans laquelle se trouve l'appelant, qui permet une localisation dans un rayon de quelques kilomètres, - La transmission des coordonnées géographiques (analogues au GPS) déterminées par triangulation, en utilisant les positions des stations de base du radiotéléphone (Base Transceiver Station - BTS) avec lesquelles le mobile est en liaison ; cette localisation pourrait être effectuée par le réseau radiotéléphone lui-même ou par un module intégré au récepteur. Dans ce contexte d affirmation du rôle essentiel des Réseaux d Appel d Urgence, et compte tenu de l intérêt du radiotéléphone, toutes les recommandations ci-après s'appuient donc sur le concept du maintien, voire du renforcement, du rôle des Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA) pour traiter : - les appels des Réseaux d'appel d'urgence (RAU), comme aujourd'hui, - et les appels en provenance de radiotéléphones (GSM et équivalents). Ces recommandations tiennent également compte des zones non couvertes par un Poste de Centralisation des Appels routier (PCA), qui doivent alors se structurer pour réceptionner et traiter les appels en provenance de radiotéléphones mobiles. 4.4 Recommandations Utilisation du radiotéléphone grand public standard (GSM et DCS 1800) Ce chapitre présente les recommandations susceptibles d améliorer à court terme, et sans investissement supplémentaire important, le traitement des appels d'urgence Recommandations pour faciliter et sécuriser la transmission d'un appel vers un Poste de Centralisation des Appels (PCA) Les appels d'urgence, effectués à partir de radiotéléphone, relatifs à des événements routiers, quel que soit le type de réseau routier, sont à effectuer avec un numéro unique. Le numéro recommandé est le numéro européen dédié aux urgences, le 112. Ce numéro bénéficie d une gratuité, d'une garantie de disponibilité et d une priorité de transmission, quel que soit l opérateur de radio télécommunication. Les opérateurs de radiotéléphones font d'ailleurs régulièrement des campagnes de promotion de l'usage du 112. Il est en effet plus efficace que l'usager ait à mémoriser un seul numéro, plutôt que d'avoir à retenir et à choisir entre plusieurs numéros, par type d urgence, de réseaux, de localisation, etc. 189

86 La diminution du délai d'alerte Rappelons que l opérateur de radio télécommunication doit, lorsqu il s agit d un numéro d urgence (en particulier le 112), le «router» au Centre d Appel d Urgence (CAU) départemental le plus proche de la zone d appel, ce qui est réalisé à partir des MSC (Centre de supervision et de contrôle). Ensuite, le premier réceptionnaire de l'appel devra transférer l'appel vers le service le mieux à même de traiter l'incident en tenant compte des informations obtenues relatives à sa nature et à sa localisation. Ainsi, lorsqu un Centre d Appels d Urgence (CAU), premier réceptionnaire, détermine après un premier dialogue, que le lieu de l'appel est couvert par un Réseau d'appel d'urgence (RAU) routier ou autoroutier, il doit transférer cet appel vers le Poste de Centralisation des Appels routiers (PCA) concerné. Cette recommandation reste valable que le Centre d Appels d Urgence (CAU) soit tenu par les pouvoirs publics, par un assisteur privé, par un service autoroutier spécifique ou par un opérateur de service. Cette approche consiste à donner comme instruction à tous les premiers réceptionnaires (15, 17, 18, 112, services privés...) : «en cas d'appel pour un incident sur telle route (ou autoroute), veuillez transférer 20 l'appel au Poste de Centralisation des Appels (PCA), dont le numéro est le suivant» Ce numéro permettra de mettre en liaison immédiate l'appelant et le centre spécialisé routier. Dans le cas où le lieu de l'incident ou accident n est pas couvert par un Poste de Centralisation des Appels (PCA), le premier réceptionnaire de l appel applique les consignes de demande d intervention selon la nature de l événement et sa localisation : transfert au centre départemental du 15, 17 ou 18. Ainsi, les cartographies des axes couverts par des Réseaux d'appel d'urgence (RAU), avec les numéros des Postes de Centralisation des Appels (PCA) correspondants et les consignes d acheminement des appels, doivent être connus de tous les Centres d Appel d urgence (CAU) ou autres centres pouvant recevoir des appels d urgence. De plus, les Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA) et les services d intervention devront préciser et faire connaître le «langage» qu ils souhaitent utiliser, pour augmenter la fiabilité et la rapidité des transmissions orales ou codées : termes relatifs à la localisation de l événement, à sa nature ou à sa gravité. Dans le cas où, en complément du RAU et du 112, les exploitants de réseaux autoroutiers concédés (Sociétés d Autoroutes Concédées) ou des services privés mettraient en place un service général d'assistance et d'information au moyen d un ou plusieurs numéros d appel spécifiques 21 à partir d un radiotéléphone, les principes ci-dessus sont toujours applicables : en cas d appel d urgence, le premier réceptionnaire de l appel, après localisation et qualification de l événement, aura à le renvoyer vers le Poste de Centralisation des Appels routiers (PCA) concerné ou vers le centre départemental correspondant. A noter que la mise en place de tels numéros spécifiques implique un accord des opérateurs de téléphone sur les numéros à utiliser (numéros à 4 chiffres plus faciles à mémoriser, par exemple le 1077), et sur le transfert à des centres nationaux ou régionaux. L information aux usagers devra être suffisamment claire et précise pour bien en délimiter l usage et le situer par rapport au Ou informer le PCA 21 Numéro accessible aux usagers ou clients, par exemple pour les évènements relatifs à la circulation routière et/ou autoroutière interurbaine : informations, pannes, situations dangereuses, etc. 190

87 La diminution du délai d'alerte Recommandations pour aider à la localisation de l'appel et de l'incident Il importe d abord de bien distinguer le lieu d'appel et le lieu de l'incident, une bonne localisation permettant d éviter les fausses routes et les retards dans l'arrivée des secours. Le premier réceptionnaire du Centre d Appel d Urgence aura à faire préciser, par le dialogue avec l appelant : - sur quelle voie et dans quel sens (surtout si les chaussées sont séparées) est situé l événement et/ou l appelant, - si l appelant est victime ou témoin, arrêté ou en mouvement, et s'il est sur la même voie que l événement, à proximité ou éloigné, en amont ou en aval, - quels sont les marquages sur la chaussée et les grands points de repère (agglomérations, carrefours, échangeurs, sorties,...) visibles ou connus. Pour une meilleure efficacité, il est souhaitable que l appelant utilise des données précises, telles que : numéro de la voie, direction, Point Repère (PR) ou Point Kilométrique (PK). Les usagers (victimes, témoins à l'arrêt, en roulant,...) doivent pouvoir lire ces indications depuis n'importe quel point pertinent et s'en souvenir facilement. Il est donc recommandé de généraliser les bornes, panneaux ou marques de repérage, kilométriques et hectométriques, sur l'accotement et/ou en terre-plein central, avec indication de la voie, du Point Repère (et des hectomètres), du sens, et des points singuliers dans les zones complexes et les échangeurs. Une étude spécifique de signalétique routière et autoroutière devrait être menée avec les différents gestionnaires et intervenants, afin de déterminer les caractéristiques et les modalités précises de ces indications. Cette étude pourrait aborder deux niveaux de précision : * des panneaux, sur accotement ou sur Terre Plein Central (TPC), de type borne routière, tous les kilomètres par exemple, visibles en roulant, avec des mentions : - de la voie : Exx, Axx, RNxx, CDxx,... - du Point Kilométrique (PK) ou Point Repère (PR), - du sens, par une direction ou tout autre code à étudier ; * des petits panonceaux, sur des potelets ou sur les glissières de sécurité, ou des marques au sol le long de l accotement, tous les 100 m par exemple, visibles à l'arrêt de n'importe quel point, et portant les mêmes mentions que précédemment. A noter que ce type de repérage utilisable par l appelant pour déterminer le lieu d'intervention, est également indispensable pour alerter efficacement les usagers en amont d'un incident (avant le point de repère donné, sur un axe spécifié et dans une direction donnée), au moyen d outils spécifiques tels que les Panneaux à Messages Variables (PMV) ou les messages radio (107.7 par exemple). Il en est de même pour la plupart des informations routières traitant de perturbations ou d états de trafic. Pour utiliser au mieux ces informations de localisation dans les centres, il est bien sûr recommandé de disposer de Systèmes d Information Géographique (SIG). Ces SIG permettent de visualiser la zone d'appel sur le réseau routier, et d associer automatiquement le ou les numéros d appel des Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA), selon la localisation et la nature de l appel. Dans cette approche, l équipement en SIG des Centres d Appels d Urgence (CAU) premiers réceptionnaires, publics ou privés, apparaît prioritaire. 191

88 La diminution du délai d'alerte En complément de l aide à la localisation, ces systèmes peuvent comporter des fonctions de transfert automatique des données collectées (nom de la voie, point repère, nature de l incident,...) vers les Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA) et les centres d intervention. Pour recevoir ces données, il faudra également équiper ces centres de moyens de réception automatique des données relatives à l incident (ordinateurs, télécopieurs, outils cartographiques). Bien que cette synthèse soit dédiée à la voirie interurbaine, la localisation dans les zones urbaines et suburbaines peut faire appel, de façon analogue, à différents systèmes de repérage à étudier : adresses postales, numéro de carrefour, de bâtiment, de lampadaire,..., pouvant aller jusqu'à la désignation d'immeubles (pris au sens large) bien identifiables ou de points singuliers notoires. Ces différents repérages devront être en adéquation avec les possibilités de localisation géographique disponibles dans les Centres d Appels d Urgence concernés Recommandations pour l utilisation du radiotéléphone, avec introduction d'améliorations technologiques dans les réseaux à court ou moyen terme En complément des moyens de traitement des appels exploités oralement à partir des radiotéléphones, il est important d examiner les possibilités de détermination automatique du lieu de l appel. En première analyse, les réseaux de radiotéléphonie devraient être en mesure de fournir, à moyen ou long terme : - une identification automatique de la cellule d appel (via le numéro de commune à 5 chiffres). Cette cellule est en effet connue en temps réel par les systèmes de gestion des réseaux de télécommunications ; mais il est toutefois nécessaire d'implanter dans le réseau de radiotéléphonie des fonctions d élaboration du codage de la cellule d appel, et de transmission de ce codage en même temps que l acheminement de l'appel vers le Centre d Appel d Urgence. - une localisation automatique à partir d'une triangulation, utilisant les stations de base du réseau de radiotéléphone ; des travaux sont en cours aux États-Unis et en Australie, pour répondre aux législateurs qui imposent une localisation à 125 mètres près dans les prochaines années. Comme pour le codage de la cellule de base du radiotéléphone, cette localisation sera également à transmettre lors de l acheminement vers le Centre d Appel d Urgence (CAU). Pour exploiter ces données, les Centres d Appels d Urgence (CAU) devront être équipés de moyens de réception de données et de systèmes d informations géographiques. Ils pourront ainsi visualiser les informations reçues relatives à la localisation de l'appelant, et en déduire la position précise sur un axe routier ou autoroutier, sur un échangeur ou un point particulier. Dans cette perspective, les opérateurs des réseaux de radiotéléphones ont prévu la mise en œuvre : - de moyens de localisation de l appel, à partir de la cellule ou par triangulation ; - de transmission des données de localisation (coordonnées géographiques), pour les numéros dédiés à l urgence. Les Centres d Appel d Urgence devront être spécialement équipés de moyens de réception et de traitement de ces données. 192

89 La diminution du délai d'alerte Recommandations pour l utilisation du radiotéléphone, avec introduction d'améliorations technologiques dans les véhicules à moyen ou long terme Les développements de la télématique dans les véhicules ouvrent des possibilités nouvelles dans la nature des informations transmissibles et dans leur précision. Il s'agit en particulier : - de boutons d'alerte dans les véhicules et/ou de systèmes de détection des situations d'urgence, tels que le déclenchement d'un Air-Bag ou d'une ceinture de sécurité, d'un accéléromètre, etc..., et suffisamment fiables pour déclencher automatiquement un appel d'urgence, et donner aussi une information sur la nature de la situation. - de la localisation précise d'un véhicule, à partir de moyens de navigation propres 22, Ces moyens devraient de plus permettre de distinguer la voie suivie et le sens de progression, par exemple en mémorisant les dernières positions. Ces informations seraient alors transmises aux Centres d Appels d Urgence sous forme codée, accompagnant un appel d urgence, par l'intermédiaire du radiotéléphone. Le radiotéléphone du véhicule pourrait transmettre les données des capteurs, soit en mode numérique soit en mode oral par synthèse vocale. L occupant du véhicule devra être informé de l envoi des informations et de leur bonne transmission. Dans la mesure où des véhicules sont progressivement équipés de systèmes de calcul et d envoi de données associées à l émission d un appel d urgence, les Centres d Appel d Urgence et les centres spécialisés devront s équiper de systèmes de réception, de décodage et d exploitation des données émises par les véhicules. Parallèlement au développement de ces équipements et systèmes, la normalisation des codes de localisation et des événements devra être mise au point, avec les différents gestionnaires routiers et les opérateurs de télécommunication au niveau national et européen. 4.5 Conclusions En conclusion, le Comité Télématique Routière et Sécurité de l ATEC propose les douze recommandations suivantes, pour améliorer l usage du radiotéléphone et l efficacité des appels d urgence, sur les réseaux routiers et autoroutiers interurbains : 1 Promouvoir l usage du radio téléphone et du numéro unique européen 112, en complément des Réseaux d Appel d Urgence (RAU), afin de contacter au plus vite le Centre d Appels d Urgence (CAU) public (15, 17, 18,...) le plus proche du lieu de l appel, ou un CAU privé (service d assistance,...) assurant une permanence au niveau national ou local. 2 - Réaliser et mettre régulièrement à jour une cartographie complète des réseaux surveillés en permanence par un Réseau d Appel d Urgence (RAU) ou par un Centre permanent d Ingénierie et de Gestion du Trafic (CIGT) ; la diffuser largement, avec les numéros des permanences associées, auprès des CAU ou autres centres d appels. 3 Demander au CAU premier réceptionnaire de l appel, contacté par le 112 ou tout autre numéro, de déterminer au plus tôt si l événement intervient sur un axe «surveillé» ; 22 Le GPS (Global Positionning System) peut être utilisé seul avec différents niveaux de précision ou complété par d autres systèmes autonomes tels que les gyromètres et odomètres. 193

90 La diminution du délai d'alerte 4 - Dans ce cas, transférer aussitôt l appel au Poste de Centralisation des Appels (PCA) routier, ou le Centre permanent d Ingénierie et de Gestion du Trafic (CIGT), correspondant, qui sera le plus apte à organiser les interventions adaptées. 5 - Sinon, transférer l appel, si nécessaire et selon la nature de l urgence, au Centre d Appels d Urgence (CAU) départemental concerné le plus proche de l événement : police, gendarmerie, pompiers, SAMU, Engager une étude de signalétique de localisation des événements, afin de déterminer les caractéristiques détaillées d un ensemble cohérent de marquage et de panneaux de repérage, sur les réseaux routiers et autoroutiers. 7 Installer ou compléter les systèmes de repérage sur ces réseaux, permettant ainsi une localisation visuelle facile et précise, en cas de besoin, par les usagers de la route. 8 - Équiper les Centres d Appels d Urgence (CAU) de Systèmes d Informations Géographiques (SIG), capables d exploiter et de visualiser les informations de localisation, et d y associer les coordonnées de transfert vers les Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA) et les centres d intervention. 9 - Définir et utiliser un langage routier, commun à tous les centres, décrivant de façon claire et précise les événements et situations, et pouvant être codé ; il devra être défini et mis au point avec les services gestionnaires et d intervention. 10 Équiper les Centres d Appels d Urgence (CAU) et les Postes de Centralisation des Appels routiers (PCA) de moyens d échanges et d information cohérents, autorisant des transferts rapides de données précises et fiables, et utilisant le langage routier, codé ou non. 11 Préparer les spécifications d une étude et d une démonstration des possibilités de localisation automatique des appels par radiotéléphonie, puis de transmission et d exploitation des données associées, en s assurant de la normalisation des données correspondantes. 12 Poursuivre les études et expérimentations des systèmes embarqués dans les véhicules, avec des démonstrateurs de première ou deuxième monte, incluant des détections fiables et des liaisons avec les systèmes implantés dans les Centres d Appels d Urgence. 194

91 La régulation des vitesses La régulation des vitesses 1. La régulation des vitesses par André Robert- Grandpierre (Bureau d'études RGR), Maurice Aron (Inrets- Gretia) et Jacques Nouvier (Certu), La régulation de vitesse sur les voies rapides urbaines Les enjeux de sécurité (types d accident, milieux concernés) La régulation de vitesse vise à améliorer la fluidité du trafic, la capacité et la sécurité de la route en conseillant une vitesse ou en prescrivant une limite de vitesse plus adaptée aux contraintes du lieu et du moment - ou aux situations que les automobilistes rencontreront un peu plus tard en aval : - Les observations faites au niveau de l écoulement du trafic montrent que plus le trafic augmente et s approche de la capacité, plus l écoulement devient instable et plus les risques d accidents augmentent. Sur la base de ce constat ainsi que sur la base de la théorie de l écoulement du trafic (diagramme fondamental) il est possible de penser qu un abaissement de la vitesse entraîne un gain en capacité, en fluidité, et en sécurité. - La vitesse conseillée ou la limite de vitesse prescrite aux automobilistes peut tenir compte des conditions météorologiques, notamment des changements de ces conditions. La vitesse proposée se rapproche alors d une vitesse compatible avec l arrêt du second véhicule lorsque le premier véhicule stoppe. - L abaissement de la vitesse limite doit théoriquement entraîner une diminution de la vitesse du flux de la voie rapide, la vitesse sur cette voie doit se rapprocher de celle de la voie lente, ce qui restreint l intérêt donc la réalisation des changements de voies, potentiellement dangereux. Le conseil d une vitesse commune à toutes les voies 23 accentue cet aspect positif.. - L'abaissement de la vitesse limite doit aussi atténuer la différence de vitesse entre deux véhicules consécutifs d'une même voie, faisant ainsi décroître le risque de collision arrière dans le cas où le second est plus rapide que le premier. Il réduit aussi bien l intérêt du second conducteur à dépasser que la pression qu il exerce sur le premier pour que celui-ci se rabatte.. Là aussi, le conseil d une vitesse commune à la file améliorerait l harmonisation des vitesses, en particulier en faisant disparaître les véhicules très lents, accidentogènes. Suivant la synthèse faite sur la question par le CERTU «une circulation avec moins de manœuvres de dépassement, moins de coups de frein, ne peut que participer à l'amélioration générale du confort». L'enjeu de sécurité consiste en une réduction du nombre des accidents par collision arrière ou des accidents liés à un changement de voie ou à un dépassement. Naturellement, encore faut-il que les conducteurs tiennent compte de la vitesse conseillée ou de la nouvelle limite de vitesse. 23 ceci a été testé en France et en Angleterre, par contre en Allemagne les vitesses proposées peuvent varier selon les voies. 195

92 La régulation des vitesses Champs de la régulation de vitesse - Une autoroute ou une voie rapide ; - Une route nationale, tant que la route est prioritaire. Par contre, les stops et feux rouges constituant une contrainte plus forte qu'une limite de vitesse; la régulation de vitesse ne devrait pas avoir d effet sur les portions de route proches de telles signalisations ; - Sur les voies rapides, à proximité des entrées d une voie rapide, ou sur les voies rapides où les entrées sont rapprochées, il est possible de prescrire une vitesse maximale mais pas de conseiller une vitesse, car, pour déterminer la vitesse conseillée, il faudrait prévoir les interactions avec les véhicules entrant. Dans la suite, on abordera surtout la régulation sur les voies rapides. En fin de document, on donnera un bref aperçu sur la régulation en milieu urbain dense Mode de fonctionnement Moyens (a) S'il est possible d'établir (et d'afficher sur des panneaux fixes) des limites de vitesse inférieures à la limite générale en fonction de la topographie, on ne peut pas proposer aux conducteurs de rouler à ces vitesses par fort brouillard ou par fort trafic Aussi ne parle-t-on généralement de régulation de vitesse qu'en association avec une stratégie adaptative dépendant du débit observé ou des conditions météorologiques du moment. Plus le débit (ou la concentration) augmente, plus le temps intervéhiculaire, (ou la distance intervéhiculaire) est réduit, la vitesse proposée doit diminuer pour être compatible d'une part avec une distance de sécurité et d'autre part avec la vitesse correspondante dans le diagramme fondamental. Plus généralement il n'est pas crédible de proposer aux automobilistes de rouler à une vitesse nettement plus élevée que celle pratiquée par le flux; ceci impose d'observer non seulement les débits et taux d'occupation mais aussi les vitesses. (b) Il est nécessaire de disposer d un lien télématique non seulement avec les capteurs météorologiques et routiers mais aussi avec les systèmes de détection automatique d'incident ou de détection automatique de bouchons (DAI, DAB) ou bien, à défaut, de disposer d informations fournies par l'exploitant sur ces phénomènes. (c) Un «algorithme» détermine la vitesse en fonction des indications de capteurs et de la topographie du terrain. L algorithme suivant a été appliqué en Suisse. La limite de vitesse sur autoroute est de 120 km/h. Il n y a pas régulation de la vitesse à faible concentration (lorsque le taux d occupation des capteurs est inférieur à 25%) ni lorsque la vitesse observée est supérieure à 90 km/h. Sinon : - si la vitesse observée est comprise entre 70 km/h et 90 km/h, la limite de 80 est affichée, - si la vitesse observée est comprise entre 60 km/h et 70 km/h, la limite de 60 km/h est affichée avec un panneau de danger, 196

93 La régulation des vitesses - si la vitesse observée est inférieure à 60 km/h, la limite de 60 km/h est affichée avec un panneau de bouchon (une file de véhicule est représentée en perspective). (d) Lorsque la vitesse en aval est réduite - par suite d un un incident, d un bouchon, d un rétrécissement de la voirie, d un convoi de poids lourds-, il faut adapter la vitesse du flux des véhicules progressivement, la vitesse prescrite ou conseillée sur les panneaux à messages variables (PMV) successifs qu'un même automobiliste rencontre, ne doit pas varier trop rapidement, il ne faut pas non plus que les différents affichages semblent incohérents, aussi l'algorithme opère un lissage des informations des capteurs et des décisions. L abaissement de la vitesse doit s effectuer par paliers de 20 Km/h. Des essais sont en cours en Suisse avec un abaissement de 40 Km/h pour éviter d avoir une trop grande distance pour atteindre un abaissement à 60 Km/h. Néanmoins une validation par l'exploitant peut s'avérer nécessaire, pour pallier notamment l absence de capteurs météorologiques ou l absence de système de DAI. (e) La réalisation de telles installations doit suivre certaines règles. L emplacement des sections avec la signalisation variable est déterminé en fonction de plusieurs critères. Un premier critère est celui du cadencement, pour que les usagers soient informés suffisamment une position doit être prévue tous les 1,5 km environ (500 mètres en France sur le site Marius, 1,5 Km en Suisse, 2 km pour l'expérience Gecantaur après un essai plutôt décevant à 4 km). Un deuxième critère dépend de l emplacement des jonctions, en effet il est utile de placer une position directement après la rampe d entrée sur l autoroute. D autres critères peuvent encore intervenir en fonction des conditions locales. Le contrôle du trafic peut se faire aux mêmes emplacements que la signalisation variable, il est aussi possible de prendre plus d emplacements pour augmenter la précision de la détection. 197

94 La régulation des vitesses (f) Les différents matériels et panneaux, notamment les B14 de limite de vitesse (blanc cerclé de rouge) et C4a de vitesse conseillée (bleu encadré de blanc) sont figurés ci-dessous. C4a 90 B Signaux variables de danger pour informer ACCIDENT DE 5 km COPPET 2 km 15min - Caméras vidéo de surveillance - Détection de trafic (vidéo, boucles, radars, etc..) - Panneaux alpha numérique d information PMV Ces moyens sont complémentaires et forment un ensemble cohérent compréhensible par l usager. 198

95 La régulation des vitesses Les tests sur le terrain en France et dans le monde (extrait de la synthèse du CERTU) En France a) Autoroute A6 au sud de Paris, tests en juin 1977 puis en mars-avril 1979 : Quatre portiques espacés de 800 m à 2km, indiquaient pour les voies extrêmes soit une vitesse maximum (première expérience), soit une vitesse conseillée (deuxième expérience) : la vitesse moyenne a diminué de 5km/h, l écart entre les vitesses moyennes des deux voies régulées a diminué de 2,5km/h, surtout par temps sec. L affichage d une vitesse recommandée fait ralentir les usagers de la voie rapide et accélérer les usagers de la voie lente. L écart-type de la vitesse diminue d 1km/h. Le pourcentage des temps intervéhiculaires inférieurs à 1 sec a diminué principalement au cours de la première expérience (limitation de la vitesse) de 40% par temps sec et de 20% par temps de pluie. Durant la seconde expérience (régulation de vitesse), le pourcentage des TIV inférieurs à 1 sec a diminué uniquement par temps sec (de 18%). La voie lente est mieux utilisée. b) Autoroute A7 à Bollène en 1977 : une expérimentation de limitation de la vitesse pour le départ en vacances de 1977 a entraîné une meilleure utilisation de la voie lente et une réduction de 3,5 km/h de la vitesse moyenne. c) Autoroute A6 à Chalon sur Saône (Pâques 1979) : une limitation de la vitesse à 80 km/h a entraîné des résultats analogues. d) Autoroute A7 à Valence ((départ en vacances de 1979) : une limitation de la vitesse à 80 km/h a entraîné des résultats plus nets (baisse de la vitesse moyenne de 3 à 10 km/h, diminution du nombre des manœuvres). e) A31 Melyssa et projet Gecantaur ( ) : limites de vitesse variables en fonction de la météo (existence et intensité de la pluie, du brouillard) et du trafic. L expérience a montré, par temps de pluie légère 24, un effet positif modéré sur la vitesse moyenne (baisse de 4 à 5 km/h) et sur le taux de contrevenants (baisse de 78% à 72 % du dépassement de la vitesse 110km/h, légale par temps de pluie, baisse de 42% à 32% du dépassement du 130 km/h au premier PMV). Il n y a pas d effet «pervers» d accentuation de différentiel de vitesses entre les conducteurs qui obéissent et ceux qui n obéissent pas (le nombre des pelotons et l écart-type intra-peloton reste stable). En cas de fort trafic, une limitation à 110 km/h de la vitesse a aussi été testée avec succès (baisse de la vitesse) ; cependant le phénomène s estompe rapidement lorsque les panneaux sont trop espacés (4 km). f) Limites de vitesse sur A10 par temps de brouillard : l intensité lumineuse sur le PMV accroît l efficacité de la signalisation ; le système signale aussi les chantiers et les accidents. g) Modulation de vitesse sur 12km de l autoroute A4 entre Reichstett et Brumath (sens Strasbourg Paris, octobre janvier 1998) : des PMV sont espacés de 1 km et affichent des vitesses conseillées (70 km/h, 90 km/h, 110 km/h).une diminution et un resserrement des vitesses ont été observés. Une partie de ces résultats peut aussi provenir de l accroissement concomitant du trafic durant l expérimentation par rapport à la situation de référence. Une petite diminution des TIV inférieurs à 1 seconde (au profit des TIV compris entre 1 et 5 secondes) a aussi été constatée. h) Limitation de vitesses sur A35 (rocade ouest de Strasbourg) en cas de pic de pollution au niveau 2 avec un message «Modérez votre vitesse». 24 peu de pluie forte ou de brouillard ont été observés durant l expérience. 199

96 La régulation des vitesses i) Le système implanté sur les voies rapides urbaines des Bouches du Rhône : Progressivement depuis 1976, le corridor Aix-Marseille sur A7 et Aubagne-Marseille sur A50 sont équipés de PMV tous les 500 mètres le système Marius pour «Marseille Information usagers» -, donnant une alerte (avec limite de vitesse à 90, 70 ou 50 km/h) en cas de bouchon ou d incident en aval, ces perturbations étant détectées automatiquement. En cas de ralentissement (par exemple dû à un poids lourd lent), la vitesse observée est répercutée comme limite de vitesse pour les véhicules arrivant dans la zone ainsi que plus progressivement en amont, afin que les conducteurs réduisent déjà leur vitesse. Le calcul de la vitesse limite est effectué toutes les 12 secondes (paramétrables), la modification de la vitesse limite n étant toutefois déclenchée qu après vérification de contraintes (influence d un affichage sur le portique amont). En cas de retour à la normale après une perturbation, le système tient compte du phénomène d hystérésis (diminution temporaire du débit pour une concentration donnée, ce qui revient à une diminution de vitesse de 7 km/h environ). En cas de fort trafic, une limite de vitesse à 90 km/h, correspondant à la capacité maximale, est affichée. La même limite est affichée pour au moins 6 minutes (paramétrables) lorsque le taux de Poids Lourds est particulièrement fort En Allemagne a Évaluation de certaines expériences passées Localisation Type Remarques Ruhr (Münster- Régulation d itinéraire et Propose des déviations Wuppertal limites de Vitesse A5 Francfort- Hambourg Interdiction de dépasser par les PL Limites de Vitesse Recueil Données Les TIV < 0,75 sec passent de : 10 % à 6% (voie lente) 21% à 18 % (voie rapide) baisse importante des accidents Münich-Salzbourg Limites de Vitesse Seulement 10 % de contrevenants A15 Frankfort 1972) Cologne (en A8 Stuttgart- Münich entre Hohenstadt et Ulm (en 1976) Limites à 100 km/h sur les 2 voies rapides, à 40 km/h(?) sur la voie lente Limites à 60,80 ou 100 km/h, expérience brouillard Bonne harmonisation des vitesses des accidents de 10% (de 146 à 131) sens régulé, de 16% dans l autre sens (non régulé) voie lente : vitesse de 103 à 98 km/h voie lente : vitesse de 125 à 115 km/h Accidents de 116 à 92 et moins graves -30 % Accidents (et même 85% par brouillard) -40% blessés et tués (à comparer avec une baisse concomitante de 10% sur les tronçons non régulés) 200

97 La régulation des vitesses b Liste de diverses expériences de régulation de vitesse ou d avertissement de bouchons Localisation Type Année de mise en service A8 Holzkirchen-Münich Limites de Vitesse 1965 puis km A3 Dernbach-Heumar Limites à 60,80 ou 100 km/h , 15km km puis 1979 Longueur concernée A46 Düsseldorf-Sonnborn Limites de Vitesse km A81 Pleidelsheim-Hopfigheim Limites de Vitesse km A3 Hunxe Limites de Vitesse km A8 Aichelberg Avertissement Bouchon km A8 Irschenberg Limites à 80 ou 100 km/h km Avertissement Bouchon A D Neuss Avertissement Bouchon km A5 Karlsruhe-Dürlach Avertissement Bouchon km Au Royaume-Uni a) Sur la M1, (en rase campagne, près de Newport, et en urbain, près de Scratchwood), une vitesse de 75 km/h était conseillée et a entraîné une baisse de 7% de la vitesse moyenne( de km/h à 92-94,5 km/h). De même à Befordshire (rase campagne), différentes vitesses (60km/h, 75 km/h, 90 km/h) étaient conseillées ; par exemple le conseil du 75 km/h a entraîné une baisse de 7,5 km/h (6%) le pourcentage de conducteurs dépassant le 90 km/h passant de 68% à 55%. b) Sur la M25, (autour de Londres) un premier système de limites de vitesse a été installé (avant 1990) : en cas de perturbation, l opérateur déclenchait un message sur le premier PMV en amont de la perturbation, le système calculant ensuite les messages à afficher sur les panneaux situés plus en amont. Une baisse modérée de la vitesse (entre 4% et 9%) a alors été observée Aux Pays-Bas La régulation des vitesses existe depuis les années 80 : a b c Tronçon La Haye-Amsterdam : vitesse recommandée. Autoroute A16 : 16 km équipés d une vingtaine de capteurs de visibilité ; la limite de vitesse de 100km/h en temps normal, passe à 80 km/h ou 60 km/h, lorsque la visibilité passe en dessous de 140 mètres ou de 70 mètres. Les conducteurs réduisent leur vitesse (de 8 à 10 km/h) sans toutefois respecter les vitesses conseillées. Autoroute A2 entre Utrecht et Amsterdam : l objectif consistait à limiter les différences de vitesse et à mieux répartir les véhicules sur les voies. Une baisse de 50 % des «coups d accordéon» a été observée, ainsi qu'une diminution sur l une des deux sections du pourcentage de TIV inférieurs à 1 sec (baisse de 44% à 36 %, pas de diminution par contre sur l autre section) En Finlande En cas de risque d aquaplanage, deux limites (100 km/h ou 80 km/h au lieu de 120 km/h) sont proposées sur une section de 14 km avec 36 PMV de limitations de vitesse. En outre, 5 PMV affichent un message (10 lignes de 10 caractères ; autoroute E18). 201

98 La régulation des vitesses En Suède Sur l autoroute E22, à Allsogg AB, entre Mörum et Åryd, huit PMV affichent dynamiquement sur 20 km des vitesses limites calculées en fonction du trafic, des conditions météorologiques (température de l air et de surface, direction et vitesse du vent, type et quantité des précipitations) et de l état de la chaussée car, en hiver, la route est souvent glissante, et en été il y a risque d aquaplaning. L impact des panneaux sur les comportements et indicateurs de risque individuels est en cours d évaluation Aux États-Unis a) A Détroit, en 1967, une expérience de limites variables de vitesse, a eu peu de résultats, hors une décroissance, jugée trop faible, de la vitesse. b) Dans le New Jersey, 136 PMV sont installés sur 148 miles de route principale ; la limite de vitesse de référence varie, selon les endroits, entre 50 et 65 mph (miles/heure) ; elle peut être réduite (par pas de 5 mph, jusqu à 30 mph, ceci pour 6 raisons : accident, congestion, travaux (le terme en anglais est «construction»), verglas, neige, brouillard ; le «New Jersey Turnpike Authority» est satisfaite de l impact du système. c) Dans l état de Washington, 13 PMV ont été installés sur une section de 40 miles de l I-90 (Snoqualmie Pass, dans les Cascade Mountains, une zone où la pluie, la neige ou le brouillard apparaissent 290 jours par an. Le système sera évalué ( non encore disponible) : - Dans le Nevada, 4 PMV sont installés sur l I-80, près de Reno, et conseillent (sans intervention humaine) des vitesses limites calculées en fonction de la distance de visibilité et en fonction de l état de la chaussée (verglas, pluie ). - Dans l Arizona, un système à base de logique floue va être installé ; la limite de vitesse sera calculée en fonction de la température, de la force et de la direction du vent, de la visibilité, de l état de la chaussée, en tenant compte aussi des vitesses observées en temps réel - A Albuquerque, dans le Nouveau-Mexique, 3 PMV espacés de 1 ou 2 miles ont été installés ; la limite de vitesse est calculée en fonction de la vitesse observée, de l heure, des conditions de luminosité, de la pluie. Le système a été jugé efficace en cas de travaux En Australie Un système d alerte au brouillard avec des limites de vitesses conseillées (au moyen de 12 PMV) est installé sur une section de 11 km de l autoroute à péage F6 au sud de Sydney. 202

99 La régulation des vitesses Les systèmes implantés définitivement En France : évaluation du système Marius Le système Marius a un effet positif, notamment sur la vigilance des conducteurs. Son effet est jugé cependant trop faible, sur la vitesse moyenne, sur les vitesses maximales, sur l écart-type de la vitesse, sur les intervalles courts, sur les sur-accidents. (cf Michel Marchi «Étude de la régulation du système MARIUS, CETE 13, Décembre , rapport disponible, après inscription sur le site web Michel Marchi relève quelques imperfections du système, fondé sur des capteurs routiers et des PMV : - un retard pour la détection des bouchons ou des accidents : le recueil de données étant par boucles, il faut attendre que la remontée du bouchon sur un précédent capteur (500 mètres). La technique de DAI par vidéo permettrait de s affranchir de ce retard. - l affichage du message «bouchon» lorsque les véhicules sont au droit de ce capteur est trop tardif, il faut compter encore 500 mètres supplémentaires (en amont) pour prévenir de façon utile les usagers de l existence du bouchon. En cas d accident, le système ne protège pas significativement contre le sur-accident Une technique fondée sur une communication avec les véhicules permettrait de pallier ce problème. Par contre, dans l état actuel, la création d une importante congestion après un accident peut être évitée en régulant la demande suffisamment en amont En Suisse En Suisse, en plus des systèmes existant pour les tunnels, il existe plusieurs systèmes de vitesses variables : A1 Genève Coppet A1 A9 Contournement de Lausanne A1 Bern Grauholtz A3 Frik Brugg A2 Rampe du Gothard A2 Bellizona A2 Lugano. Deux exemples sont présentés. a Coppet Genève Situé sur l autoroute A1 ce tronçon d environ 15 kilomètres se trouve à l entrée Est de Genève. Un système de signalisation variable à été installé en automnes Il comprend des signaux variables de vitesses et de dangers. Dans un premier temps, la régulation de la vitesse a été effectuée sur la base du taux d occupation et de la vitesse réelle sur le terrain. Cette dernière est mesurée par détection vidéo à chaque position de signalisation. Des limitations de la vitesse à 80 km/h ou 60 km/h sont affichées, en association avec des panneaux «DANGER» ou avec des panneaux représentant des bouchons. Ci-dessous les résultats de 25 Cependant le système MARIUS diminuant la congestion, une diminution du pourcentage des TIV courts hors congestion peut exister sans apparaître sur les résultats globaux. 203

100 La régulation des vitesses l'algorithme de régulation sont représentés dans le cas d une signalisation à 60 Km/h avec l indication de bouchon. Lorsqu un bouchon est signalé au niveau d'un ou de plusieurs capteurs (sur le schéma ci-dessus ce sont les deux capteurs les plus en aval), il y a un affichage sur les panneaux où le bouchon est constaté (limites de vitesse à 60 km/h ainsi que le pictogramme bouchon ) ainsi que sur les deux panneaux amont : - à 3 km en amont de la queue signalée du bouchon, une limite de vitesse à 80 km/h, - à 1,5 km en amont de la queue signalée du bouchon, une limite de vitesse à 60 km/h, en association avec un panneau bouchon. Les premiers essais ont montré que le système permettait de réguler la vitesse en cas de formation de bouchons, mais ne permettait pas d anticiper ou de réduire la formation de ces bouchons. Dans une deuxième étape, la régulation a été effectuée sur la base du débit. Les constats sont d une part une meilleure homogénéisation des vitesses donc une amélioration de la sécurité, d autre part un gradient de vitesse plus faible lors de l apparition du bouchon. Il faut constater une chute de vitesse très importante lors de l apparition du bouchon, de l ordre 120 Km/h à 40 Km/h en l espace de 2 à 4 minutes. Le débit passe en dessous de 225 véh/6 min (jusqu à 170 véh/6 minutes). 204

101 La régulation des vitesses VITESSE (km/h) h48 7h Débit 6 minutes D?bit[v?h./6min] 300 Evolution, en fonction du temps, de la vitesse et du débit -6minutes le matin sans régulation Vitesse (km/h) Débit 6 minutes Évolution, en fonction du temps, de la vitesse et du débit 6 minutes le matin avec régulation 205

102 La régulation des vitesses Pour éviter ce phénomène une modulation des vitesses sur la base des débits de trafic a été essayée. Celleci consiste à limiter la vitesse globalement sur le tronçon dans son entier Débit Débit = 3'600 véh/h (4'200 véh/h) Aéroport Versoix Vengeron Coppet F R A N C E L A U S A N N E Débit GE VD Débit Légende: Zone d'analys de la détection de trafic Genève-Lac RC associé Il est possible de constater une chute de la vitesse moins importante (la vitesse reste supérieure à 50 km/h), beaucoup moins abrupte et des vitesses beaucoup plus homogènes dans le bouchon. Le débit reste au-dessus de 225 véh/6min. La meilleure stabilité en vitesse-débit est illustrée par la courbe représentant l'évolution du débit et de la vitesse en fonction du temps reste cantonnée, durant la saturation, à un petit secteur dans l'espace débit-vitesse (l'ovale représenté en surimpression) - Les statistiques des accidents ont été effectuées pour une période équivalente avant et après la mise en service du système, celles-ci montre une diminution sensible des accidents de l ordre de 35 %. Au niveau de la capacité, celle-ci n a pas été augmentée ; par contre les vitesses dans le bouchon sont plus homogènes et plus élevées, et il y a donc gain de temps. b Morges Lausanne Une installation de mesures des paramètres du trafic a été installée aux jonctions de Morges Est et de Morges Ouest. Les mesures sont en cours et elles corroborent celles de Genève. Il est prévu d installer une signalisation de vitesses variable provisoire pour faire les mêmes tests qu à Genève. Ceci devrait se faire ce printemps

103 La régulation des vitesses Au Royaume Uni 1500 km d autoroutes (sur les 1900 km du réseau) sont équipés de PMV (panneaux espacés de 1 à 3 km), ces PMV permettant d informer sur les travaux, les accidents, les conditions météorologiques. Sur la M25, depuis , et suite au système précédent, une régulation de la vitesse est installée sur une section de 22 km, avec des PMV espacés de 500 mètres. Des caméras identifient les contrevenants. Le trafic est mieux réparti - la circulation sur la voie lente a augmenté de 15% -, les distances courtes entre véhicules sont moins fréquentes Aux Pays-Bas La régulation des vitesses a été étendue à 200 km d autoroute ; la vitesse affichée, auparavant conseillée, devient obligatoire En Finlande Une démarche nationale pour déployer des systèmes de limitation de vitesse variables adaptés à chaque type de route est en cours Aux États-Unis Dans le New-Jersey, 123 PMV peuvent afficher des messages prédéterminés (accident, travaux, brouillard) et des limites de vitesses Quels sont les résultats des différentes évaluations, et quel degré de confiance leur accorder? Les tests en simulation : Il n'est pas possible de simuler des accidents, phénomènes qui n'obéissent pas à des lois identifiées. La simulation peut calculer, en fonction d'hypothèses de comportement des conducteurs individuels, les conséquences de la régulation de vitesse sur des variables difficilement observables (le nombre de changements de file, de dépassements) sur l'ensemble de la circulation. D autres variables (la distribution de la vitesse, de son écart-type à l intérieur d un peloton, du temps intervéhiculaire, du temps de collision 26 ) sont calculées par la simulation mais peuvent aussi être directement déduites des observations, ce qui permet de valider les simulations, qui à leur tour produiront ces indicateurs à plus grande échelle et avec des possibilités de variantes. 26 Si deux véhicules se suivent, le second plus rapide que le premier, et si aucun des deux ne modifie sa vitesse, une collision est inéluctable au bout d'un certain temps dit «de collision», temps qui se calcule aisément lorsque les véhicules passent au droit d'un capteur routier. Notons v 1 et v 2 les vitesses des véhicule, ainsi que t 1 et t 2 les instants de passage en un point (le capteur routier) de l'avant des véhicules, et L1 la longueur du premier véhicule. Le temps de collision θ est alors tel que le trajet parcouru par le deuxième véhicule au bout de ce temps de collision θ.v 2 est égal au trajet franchit par (l'arrière) du précédent véhicule soit.(t 2 -t 1 +θ)v1-l 1, soit θ =(t 2 t 1 L 1 /v 1 )/[v 2 /v 1 1] 207

104 La régulation des vitesses Le logiciel SISTM de simulation microscopique du TRL (Transport Research Laboratory, Royaume Uni), a été utilisé dans le cadre du projet européen DIATS pour prédire, en fonction de divers taux d obéissance, l influence d une politique de vitesses variables, sur différents indicateurs ; l application a produit les résultats suivants : - Le pourcentage de TIV courts (inférieurs à 1,2 secondes, calculés ici entre les avants des véhicules successifs) diminue pour différents scénarios de forte demande (2000 à 2100 véhicules par voie), mais cette diminution est variable, pour différentes topographies simulées : le pourcentage de TIV courts passe de 18-19% à 14-16%, soit une baisse comprise entre 9 et 26% (ceci en supposant un taux d obéissance de 100%), la variabilité de la diminution étant aussi accentuée pour un taux d obéissance de 80% (la diminution est alors comprise entre 3% et 20%). - Le pourcentage des temps de collision courts, inférieurs à 10 secondes est réduit : pour le scénario de trafic simulé, 2,6 % des conducteurs ont un temps de collision inférieurs à 10 secondes hors régulation. Ce pourcentage baisse de 19% (lorsque le taux d obéissance est de 80%) ou de 30% (lorsque le taux d obéissance est de 100%). - Le taux de changement de file a baissé de 25% (pour un taux d obéissance de 100%) ou de 16% (pour un taux d obéissance de 80%) Les évaluations comptabilisant le nombre des accidents a) Régulation de vitesse en Allemagne : des réductions importantes des accidents (y compris corporels) ont été observées sur au moins 4 sites, entre 10% et 30%. b) Régulation de vitesse sur la M25 : Durant la première année d exploitation, les accidents corporels ont baissé de 28 % par rapport à l année précédente, les accidents matériels de 25% Observations diverses Les évaluations sécurité faites au Royaume-Uni, aux USA, aux Pays-Bas ne sont pas directement transposables pour la France, cf. l observation développée dans le cas du contrôle d accès, notamment en ce qui concerne l'obéissance aux consignes. La régulation de vitesse est en concurrence avec d autres systèmes embarqués - le régulateur d allure intelligent, le limiteur de vitesse-. Si le parc automobile était équipé de limiteurs de vitesse communiquant avec des balises, on pourrait remplacer les PMV par des "balises" et fondre les deux systèmes. En particulier, dans le système allemand TSR (décrit au paragraphe «limiteur de vitesse») des émetteurs (balise ou radio) situés au niveau des PMV, diffusent les messages variables ; à bord l information du PMV est répétée grâce à un récepteur embarqué et à un dispositif d affichage (avec en option une synthèse vocale) Une diminution des temps intervéhiculaires faibles est généralement observée, mais pas toujours, pour trois raisons : - Une réduction de la vitesse d un conducteur obéissant peut entraîner la création d un peloton derrière lui (cas observé dans les Bouches du Rhône). - D'autre part, (cf. une remarque développée au chapitre traitant de la régulation d'accès), en congestion, à vitesse basse, le temps intervéhiculaire pratiqué n'est pas forcément le même que hors congestion et n'a en tout cas pas la même signification au niveau de la gravité des accidents potentiels Il faudrait donc évaluer indépendamment les TIV courts en et hors congestion. - De plus, les TIV sont souvent calculés (par excès) entre les deux avants des véhicules; la surestimation est alors de L1/V1, (L1 étant la longueur du premier véhicule et v1 sa vitesse) quantité elle-même supérieure à 1,2 secondes si L1 est supérieure à 4,8 m et V1 inférieur à 4 m/s (soit 14,4 km/h), ce qui se produit en congestion. Ce mode de calcul interdit artificiellement les TIV courts en congestion. La régulation, diminuant les 208

105 La régulation des vitesses congestions, augmenterait de facto, mais également artificiellement, le pourcentage des TIV courts. Une partie des améliorations constatées provient probablement des éléments du système autres que la régulation proprement dite : l information des conducteurs, la détection des contrevenants et les sanctions associées Conclusion En simulation, la régulation de vitesse améliore le pourcentage des temps de collision faibles, le nombre de changements de voie, la différence de vitesse entre deux véhicules consécutifs, ceci grâce à la réduction et à l harmonisation des vitesses. Les évaluations sur le terrain (voir la synthèse de différentes évaluations faîte par Michel Marchi et l évaluation qu il a lui-même menée à Aix-Marseille) montrent que : - Il faut signaler les limites de vitesse variables, mais aussi les expliquer par un pictogramme ou par un texte ; - Les réductions de vitesse observées sont généralement plutôt faibles ; - La voie lente est mieux utilisée, ce qui entraîne une réduction des congestions, ceci plutôt en rase campagne qu en périurbain. En cela la régulation des vitesses est complémentaire de la régulation d accès, qui réduit les congestions aux alentours des accès, nombreux en péri-urbain ; - La diminution du nombre de changements de voie n a pas fait l objet d évaluation sur le terrain, probablement parce que c est un paramètre très difficile à mesurer ; - Le nombre et la gravité des accidents sont réduits, et cela de façon considérable. Cette diminution est attribuée en grande partie à la diminution des «sur-accidents», à l amélioration de la vigilance des conducteurs. Le gain que l'on peut raisonnablement attendre dépend bien sûr du taux d'obéissance des conducteurs, luimême lié aux dispositifs de contrôle-sanction. 1.2 Les ondes vertes Le principe Les ondes vertes constituent une des stratégies de régulation par signaux lumineux d intersection la plus couramment rencontrée, car elle est à la fois simple à mettre en œuvre, et sous réserve que les carrefours soient suffisamment rapprochés, elle dans l ensemble bien compris par les usagers, notamment par les habitués. Ils y adaptent leur conduite dans une recherche d optimisation de leur confort. Très souvent, les paramètres d une coordination sont calculés pour optimiser les performances du système de circulation en terme de temps de parcours, de capacité, de confort, de consommation d énergie, etc. De nombreuses recherches et expériences ont ainsi été menées afin d optimiser le nombre de véhicules écoulés, le nombre et la durée des arrêts, pour minimiser les temps perdus. En revanche, peu d études ont jusqu alors visé explicitement à inciter les automobilistes à modérer leur vitesse. Pour répondre à cet objectif, le CERTU a décidé d orienter ses réflexions sur le principe de l onde verte modérante : en tablant sur la lisibilité de l onde verte, et en jouant sur ses paramètres, il est possible d intervenir efficacement non seulement sur la sécurité mais aussi sur l usage de la voirie en encourageant les automobilistes à adopter un mode de conduite plus calme. Le concept de l onde verte modérante est fondé sur un choix judicieux du triplet vitesse de coordination, durée du cycle et durée de la bande passante. 209

106 La régulation des vitesses En abaissant la vitesse de coordination de l onde, c est à dire en augmentant les décalages, l usager est inciter, pour franchir les intersections sans marquer d arrêt, à adopter une vitesse proche de la vitesse de réglage imposée. Pour améliorer la perception de l onde, l ouverture en cascade des lignes de feux est à rechercher. La réduction de la durée du cycle conduit à la fois à une réduction de la durée du vert et une apparition plus fréquente des verts. Le nombre de feux simultanément au vert perçu par l usager sur l axe coordonné est alors réduit et n incite plus à accélérer. De la même façon, la diminution de la bande passante, c est à dire la réduction de la bande qui intercepte tous les verts des carrefours de l axe coordonné permet d aboutir au même résultat. Ces trois paramètres sont intimement liés. Distance Vitesse Bande passante Temps Cycle Figure 1 : axe coordonné en onde verte «classique» La figure 1 représente une onde verte «classique». La bande passante est importante, la durée du cycle et les décalages entre lignes de feux incitent aux vitesses élevées. Un véhicule bénéficiant de la fin du vert au premier carrefour, peut à une vitesse très supérieure à la vitesse réglementaire, franchir toutes les intersections sans arrêt. 210

107 La régulation des vitesses Distance Vitesse Bande passante Temps Cycle Figure 2 : axe coordonné selon le principe de l'onde verte modérante. Sur le même axe, coordonné cette fois au moyen d une onde verte modérante (figure 2), les lignes de feux s ouvrent en cascade avec des décalages plus grands. La durée du cycle et la largeur de la bande passante sont réduites. Les vitesses excessives, très supérieures à la vitesse de coordination, sont incompatibles avec une conduite sans arrêt aux feux Les résultats De nombreuses villes françaises ont depuis plusieurs années, avec l aide du CERTU et du réseau technique du Ministère de l Équipement français, mis en place, sur des axes importants de leur réseau des coordinations basées sur une logique d onde verte modérante. L expérience acquise par ces diverses expériences, nous permet aujourd hui de dresser un premier bilan satisfaisant qui semble prouver l efficacité d un tel fonctionnement. Pour des durées de cycle variant de 50 à 60 secondes, ce qui correspond approximativement à des largeurs de bande passante comprises entre 20 et 25 secondes, et pour des vitesses de coordination oscillant entre 40 et 45 km/h, on observe les tendances suivantes : - une réduction sensible de la vitesse moyenne de flot, jusqu à 15 km/h ; - une très franche réduction des vitesses les plus excessives qui a permis dans certaine configuration d abaisser le seuil de vitesse en dessous duquel roulent 85 % des véhicules (V85) de 22 km/h. Cette observation est d autant plus nette que la bande passante est étroite, les vitesses les plus élevées étant traditionnellement mesurées en fin de bande passante large ; - une homogénéisation des vitesses autour de la vitesse de coordination (figure 3) proportionnelle à la durée du cycle. Les cycles courts favorisent la formation de pelotons. En revanche, il ne semble pas pertinent d augmenter les décalages au-delà d une limite principalement fixée par la géométrie ceci afin d éviter une progression discontinue des véhicules ; - un meilleur taux de respect de la vitesse réglementaire. 211

108 La régulation des vitesses 40 Fréquence (%) Paramètres de la coordination Avant : v= 45 km/h, cycle = 70s, vert = 35s Après : v= 41 km/h, cycle = 55 s, vert = 20 s Vitesse (km/h) Figure 3 : histogramme de répartition des vitesses entre deux stratégies de coordination sur une voie artérielle de la ville de Rennes. 1.3 Références CERTU/CETE de l Est (1999) : Régulation des vitesses sur voies rapides urbaines, une synthèse des expérimentations. Document établi sous la direction de Patrick GENDRE. COLEMAN J.A.et alii, FHWA : Study Tour for Speed Management and Enforcement Technology, FHWA,1995. DIATS (Deployment of Interurban ATT Test Scenarios) (1999) RO-96-SC.301 Deliverable et 17: Investigation of Impacts of Selected ATT Functions by Simulation Models. EASTMAN R and B HARBORD (1997). Controlled motorways - the M25 pilot scheme. ITS World Congress '97. ELLENBERG M. Les ondes vertes modérantes. RGRA. HARBORD B (1998). M25 controlled motorway - results of the first two years. Proceedings of the 9th International Conference on Road Transport Information and Control. Conference Publication no 454. IEE, London, UK. MARCHI M. : Étude de la régulation du système MARIUS, CETE 13, Décembre NOUVIER J. : Rapport final du projet MELYSSA TAYLOR N, T REES, K BRYAN BROWN, P ABBOTT, N ABOU-RAHME and P STILL (1997). M25 controlled motorways monitoring - final report. TRL Report PR/TT/177/96. TRL, Crowthorne, Berkshire. (Unpublished, but available from UK Highways Agency). ZAREAN M., ROBINSON M., WARREN D., Applications of Variable Speed Limit Systems to enhance safety, ITS, Congrès de Turin,

109 La régulation des vitesses 2. Intérêt des indicateurs de comportement des conducteurs pour la mesure de l impact des PMV : le cas de l autoroute A31 par Elias Seddiki (Études et Expertises), Maurice Aron (Inrets) et Pierre Fabre (Saprr), Introduction Une bonne exploitation des infrastructures routières est fondée sur la connaissance aussi précise que possible du comportement du trafic. Pour cela, il est utile de définir (en fonction des besoins) des indicateurs traduisant ce comportement. Ces indicateurs servent à l observation et à la surveillance de la circulation. Ils permettent non seulement de mieux comprendre le comportement des conducteurs en situation normale mais aussi en situation dégradée pouvant résulter de mauvaises conditions atmosphériques (telles que pluie, brouillard ou neige), ou encore d évaluer de nouvelles stratégies de régulation. Les indicateurs que nous présentons dans cet article sont calculés à partir de mesures de trafic issues des capteurs routiers (boucles électromagnétiques noyées dans la chaussée). - nous sommes bien entendu conscients de l intérêt d autres sources d information, comme les capteurs vidéos, les capteurs embarqués sur les véhicules, les observations des patrouilles, les cartes de péage lorsqu elles fournissent les origines destinations et les temps de parcours -. Deux familles d indicateurs sont présentées dans cet article, les uns liés à la circulation et à l usage de la voirie, les autres liés aux véhicules individuels et à leurs interactions. En particulier nous produisons un certain nombre d indicateurs fondés sur les informations individuelles (instants de passage, vitesses individuelles...). Une expérience réalisée par la Société des Autoroutes Paris-Rhîn-Rhône (SAPRR) sur une section de l autoroute A31 dans le cadre du projet européen Melyssa et du projet Gecantaur propre à la SAPRR a permis de réunir un ensemble de données sur lesquelles ces indicateurs ont été calculés. Nous allons décrire cette expérience (site et système), puis illustrer notre propos par la présentation de quelques indicateurs avec leurs interprétations. 2.2 Description de l expérience, du système et du site L expérience a eu lieu sur une section de l autoroute A31, gérée par la SAPRR à hauteur de Dijon (contournement par l Est de l agglomération Dijonnaise). Cette section s étend sur 20 kilomètres (du PK 57,900 au PK 37,820) dans le sens Nord Sud, entre l aire de repos Dijon-Brognon et l échangeur A31/A39. Cette section a deux voies de circulation par sens. Le système d exploitation est composé de trois visibilimètres, trois détecteurs de pluie, de six panneaux à messages variables et de 12 doubles boucles localisées soit 500 m en amont de chaque PMV soit au droit de chaque PMV soit au droit du PMV 28. L expérience a pour but d informer les conducteurs sur les conditions météorologiques présentes ou qu ils vont rencontrer en aval, et de rappeler la limite de vitesse. Quand le niveau de la pluie ou du brouillard dépasse des seuils prédéfinis, la limitation de vitesse (110 km/h en cas de pluie faible, 70 km/h pour la pluie forte, et, en cas de brouillard 110, 90, 70 et 50 km/h en fonction de la distance de visibilité) ainsi que le message correspondant sont automatiquement affichés sur le PMV. 27 Cet article a été présenté à l'atec de autres boucles avaient été installées autour du PMV central sur la voie rapide. 213

110 La régulation des vitesses Les données de trafic sont instantanées. Au top de passage, on dispose pour chaque voie de circulation de l horodatage, du temps inter-véhiculaire, de la vitesse instantanée, de la longueur du véhicule et de son temps de présence sur la boucle. Les résultats présentés sont calculés sur un échantillon de véhicules (collecte de données en 1993 et 1994). Deux types de limitations de vitesses sont étudiées le "130 km/h" en conditions météorologiques normales et le «110 km/h» en pluie. L analyse s est porté sur les véhicules légers (de longueur < 7.5 mètres). Dans l expérience de , les panneaux étaient espacés de 4 km; dans l expérience de 1995, cette distance a été ramenée à 2 km. 2.3 Indicateurs relatifs à deux ou plusieurs véhicules successifs Les indicateurs que nous présentons dans cette partie permettent de décrire, d expliquer et de prévoir les interactions entre les véhicules. Certains indicateurs sont relatifs aux véhicules pris isolément, d autres retracent la façon dont les véhicules se suivent. Ils utilisent pour cela des informations relatives (par exemple le temps inter - véhiculaire, la vitesse relative) obtenues à partir de deux informations «individuelles» consécutives Le suivi du véhicule précédent Le temps inter-véhiculaire est directement observable, la vitesse relative 29 s obtient immédiatement; les indicateurs classiques que l on en tire sont les pourcentages de temps inter-véhiculaire (TIV) court, ainsi que de temps de collision court. Ce dernier temps est défini lorsque le second véhicule est plus rapide que le premier. C est le temps au bout duquel le second véhicule percuterait le premier, si les deux véhicules maintenaient leurs vitesses. Ces indicateurs sont liés à la sécurité. Nous proposons de les analyser en fonction du débit Temps Inter-véhiculaire Alors que le TIV moyen indique le niveau du trafic 30, la distribution des TIV est un bon indicateur de la régularité du trafic (régularité de l utilisation de la voirie. Notons aussi que pour un même niveau de trafic (TIV moyen identique) la proportion de TIV courts (c est à dire inférieur à un seuil considéré comme dangereux) permet d aborder la question de la sécurité. L observation des TIV sur l autoroute A31 a montré que pour un débit deux voies de 2400 véh/h, le TIV moyen s établit à 3 secondes mais trois conducteurs sur 10 roulent trop près (à moins d une seconde) du véhicule précédent (Cf. Figure 1igure 1) et un véhicule sur 10 à moins de 0,5 seconde. Par débit plus faible la proportion de TIV courts est plus faible, non que les conducteurs ayant ce comportement aient disparu, mais parce qu ils rencontrent moins souvent des véhicules sur leur parcours. 29 C est la vitesse du second véhicule moins celle du premier 30 Le débit moyen étant l inverse du TIV moyen pour un flot stationnaire. 214

111 La régulation des vitesses % T I V c o u r t s T I V < 2 T I V < 1 T I V < 0, D é b i t d e u x v o i e s Figure 1 : temps inter-véhiculaires courts des véhicules légers en fonction du débit Temps de collision Les TIV courts apparaissent particulièrement dangereux lorsque le second conducteur roule plus vite que le premier, le temps de collision 31 donne un aperçu dynamique du risque. L étude du temps de collision montre que la part du temps de collision court est assez élevée même pour des niveaux de trafic faible. A partir d un débit deux voies de 1000 véh/h, autour de 3 % des véhicules légers ont un temps de collision inférieur à deux secondes. Il est à noter que ces temps de collisions courts considérés comme dangereux peuvent dans certains cas correspondre à des manœuvres de dépassement. Pour les poids lourds, la fréquence des temps de collision courts est moindre; par exemple pour un débit de 2500 véhicule/heure, seulement 6 % des poids lourds (respectivement 3 %, 2 %) ont un temps de collision inférieur à 8 secondes (respectivement 4 secondes, 2 secondes). Cependant le caractère ponctuel des capteurs routiers ne permet pas l étude de l évolution du temps de collision, on ne sait pas si un temps de collision court est transitoire ou non, la distribution des vitesses relatives donne des informations complémentaires Vitesse relative en fonction du TIV L étude de la vitesse relative en fonction des TIV montre qu en moyenne, au premier capteur, pour des TIV courts compris entre 0,8 secondes et 5 secondes, le second véhicule roule moins vite que le premier (cf. Figure 2) ; par contre, pour des TIV très courts (inférieurs à 0,8 secondes) il y a une véritable pression sur le premier (surtout sur la voie rapide). Pour les TIV supérieurs à 5 secondes, la vitesse relative moyenne est positive, le second conducteur rattrapant le premier. Le TIV de 5 secondes apparaît comme un TIV d équilibre (cf. Figure 3). La construction du même diagramme sur l ensemble des 12 points de mesure, montre qu il n y a pas d effet «site» sur la voie lente, par contre, sur la voie rapide, le TIV d équilibre tombe à 1,9 secondes, les conducteurs «visent» ce TIV. 31 Le temps de collision est égal au rapport temps inter-véhiculaire/ vitesse relative. 215

112 La régulation des vitesses TIV (secondes) 0 0,1 0,5 0,9 1,3 1,7 2,1 2,5 2,9 3,3 3,7 4,1 4,5 4,9 5,3 5,7 6,1 6,5 6, Voie lente Voie rapide Figure 2 : vitesse relative moyenne en fonction du TIV au premier capteur Le comportement individuel n est pas bien traduit par la vitesse relative moyenne. En classant en 5 classes la vitesse relative (inférieure à -5 km/h, comprise entre -5 et -2, entre -2 et 2, entre 2 et 5 et supérieure à 5km/h) on s aperçoit toutefois de la rareté de la dernière classe (vitesse relative > 5 km/h) lorsque le TIV est faible; sur la représentation suivante (Figure 3), la fréquence de la classe s obtient comme différence entre la courbe «Maxi» et la courbe «5». La fréquence d une classe étant toujours obtenue comme différence de 2 courbes successives, la distance entre la courbe «Maxi» et la courbe «Mini» est toujours de 100%, quel que soit le TIV. Vit-rel=f(TIV), voie rapide Distribution 80% 50% 20% -10% -40% % TIV Maxi Mini Figure 3 : vitesse relative en fonction du TIV Conduite en peloton L étude des intervalles entre véhicules montre l enjeu d un gain potentiel dans l utilisation de la voirie. Une distribution hétérogène des véhicules le long d un tracé (trous suivis de groupes de véhicules) provoque d une part une sous-utilisation de la voirie et d autre part induit un risque de collision pour des groupes de véhicule ayant un différentiel de vitesse important. D où la nécessité de développer un indicateur sur la répartition longitudinale des véhicules (conduite en peloton de 2 véhicules ou plus). 216

113 La régulation des vitesses On définit un peloton comme un ensemble de véhicules en interaction. On suppose que les véhicules ne sont plus en interaction (donc que le peloton est cassé) dès qu un TIV est supérieur à un seuil (ici on suppose que le seuil est égal à 4 secondes) Ecart-type de la vitesse pour un couple de véhicules Cet indicateur reflète le confort de conduite. Il a été calculé localement, à l intérieur de pelotons de deux véhicules. Les différences de vitesse par rapport à la vitesse des autres pelotons ou des véhicules «libres» ne sont pas prise en compte ici. On a ainsi une «tension» du peloton, d autant plus élevée que les vitesses de deux véhicules sont différentes : le couple tend alors à se dissocier, soit que le second véhicule dépasse, soit qu il est distancé. Le calcul de cet indicateur sur le site de l expérimentation (l autoroute A31) pour les deux situations avec et sans affichage «Rappel 130», montre que l'écart-type des vitesses est plus important sur la voie lente (10 km/h). Cette dispersion pourrait être due aux préparations des changements de voie. L échangeur produit un pic sur la voie lente (écart-type < 9 km/h). On remarque aussi que les PMV ont plutôt tendance à réduire l écart-type de la vitesse Indice de risque L indicateur retenu, traduisant un certain risque R, consiste à appliquer sur la distribution ci-dessous (Figure 4) une fonction positive, décroissante vers 0 lorsque la distance résiduelle (distance intervéhiculaire, éventuellement limitée par la distance de visibilité, et diminuée d une distance d arrêt 32 ) tend vers l infini : valant 1 (risque maximum) si la distance résiduelle est négative ou nulle, valant exp(-β x distance résiduelle) sinon. (ici β =1/100). En fait il faudrait analyser la distribution de cette indicateur en fonction du débit (ce qui n est pas fait ici). 80,00% Courbe cumulative (%) ,00% 40,00% 20,00% ,00% DIV - Darrêt (m) Toutes Voies Voie Lente Voie Rapide Figure 4 : distribution de la distance intervéhiculaire diminué de la distance d'arrêt en pluie faible au premier capteur 32 La distance d arrêt est calculée avec un temps de réaction (1sec) et un freinage de 7 m/s 2, 3, 5 m/s 2 en cas de pluie. 217

114 La régulation des vitesses On peut aussi exploiter les informations voie par voie en diminuant le risque lorsqu il n y a pas de véhicule gênant sur la voie adjacente et par conséquent lorsqu un changement de voie est possible (le second conducteur s y prépare peut-être). Alors le risque peut aller jusqu à être divisé par deux. On remplace le risque R par la formule suivante R(1+R amont +R aval -R amont xr aval /2, en notant R aval (respectivement R amont ) le risque traduisant la proximité du véhicule aval (respectivement amont) de l autre voie. 2.4 Indicateurs liés à la circulation Les indicateurs présentés dans cette partie sont ceux liés à la circulation. Ils concernent l utilisation des voies (répartition des véhicules sur les deux voies de circulation) et la vitesse des véhicules présentées sous différentes formes Différentes représentations de la vitesse L évolution spatiale de la vitesse moyenne le long du site d expérimentation La représentation spatiale de la vitesse moyenne (cf. Figure 5) montre bien le besoin de rappeler les limitations de vitesse (en particulier sur la voie rapide pendant la pluie). La vitesse moyenne oscille aux alentours de 135 km/h sur la voie rapide et de 125 km/h sur la voie lente (même en cas de pluie). Cette représentation permet aussi de mettre en évidence l éventuel effet du site. On remarque sur le graphique suivant (Figure 5) deux chutes de vitesse. La première se situant au niveau du premier PMV (particulièrement sur la voie lente) au point kilométrique 57,40, ce qui peut s expliquer par proximité de l aire de repos. La seconde plus importante est localisée au point kilométrique 46,71 au niveau du diffuseur ARC sur TILL. Vitesse (Km /h) Aire de S ervice D iff. D IJO N E st Aire de repos DIJON Centre Figure 5 : évolution de la vitesse en pluie/météo normale sans PMV en action Vitesse et météo La Figure 5 montre que l impact de la pluie sur la vitesse est faible. Les vitesses pratiquées par temps de pluie faible sont proches de celles pratiquée en météo normal, et cela pour les deux voies de circulation. Les conducteurs ne réduisent pas assez leur vitesse en cas de pluie, bien que la performance du freinage diminue, d où le besoin de rappeler la limitation de vitesse. Le graphique suivant (Figure 6) illustre la baisse de la vitesse moyenne lors de l affichage (PMV=110 en pluie). Mais la vitesse moyenne reste toujours supérieure à la limitation imposée. 218

115 La régulation des vitesses Vitesse (km/h) Aire de Service Diff. DIJON Est Aire de repos DIJON Centre Figure 6 : évolution des vitesses avec PMV=110 km/h en pluie (VL) Distribution des vitesses Pour une appréciation détaillée de l efficacité d un affichage, et si l on dispose de données «individuelles», il vaut mieux analyser la distribution des vitesses (cf. Figure 7) pour le cas de la pluie) ou bien évaluer l augmentation du pourcentage de conducteurs en dessous d un certain seuil de vitesse. Le décalage vers la gauche de l histogramme des vitesses (Figure 7) montre l effet du PMV. Cet effet est positif étant donné qu il va dans le sens d une réduction de la vitesse et sans accroissement de l écarttype. Une limitation des vitesse pourrait avoir un effet pervers, en induisant le partage des conducteurs en deux populations, l une obéissant et réduisant sa vitesse, avec l autre maintenant sa vitesse initiale élevée. Un différentiel de vitesse important entre les deux populations génèrerait une situation à risque. Les analyses, présentées plus haut, de la distribution des vitesses relatives ou de l écart-type de la vitesse dans un peloton permettent de montrer que ce n est pas le cas. Fréquence % PMV éteint, véhicules «PMV = 110» véhicules Vitesse (km/h) Figure 7 : impact du second PMV (Pk 54,64) sur la distribution des vitesses des véhicules légers (pluie faible et météo normale, deux voies) 219

116 La régulation des vitesses Véhicules en excès de vitesse La vitesse moyenne est un bon indicateur global, mais disposant de données individuelles nous avons calculé la part des véhicules dépassant un seuil de vitesse (ici, la limitation réglementaire). En condition normale de météo nous avons observé près de 50 % des automobilistes en excès de vitesse (vitesse > 130 km/h), ce pourcentage croît à plus de 80 % par temps de pluie (vitesse > 110 km/h) sur les deux voies de circulation (cf. Figure 8). Que ce soit sur la voie lente ou sur la voie rapide, le PMV diminue le pourcentage des véhicules au dessus de 110km/h, et ceci plus nettement au droit du PMV qu en aval. L influence du PMV «110 pluie» sur la vitesse est statistiquement significative (avec un test analogue au χ²). Par temps clair, les trois premiers PMV ont un impact (la signification statistique étant prouvée pour les deux premiers). Cet effet s atténue pour les autres PMV. La distance de 4 km séparant deux PMV successifs est trop élevée. Pour l espacement de 2 km l effet du PMV persiste le long du site, cette distance semble garder le conducteur en attention. Frequence (%) Voie Rapide sans message Voie Rapide PMV = 110 Voie Lente sans message Voie Lente PMV =110 Figure 8 : influence du PMV «110 Pluie» sur le dépassement du seuil de 110km/h par voie vitesse et débit L utilisation des données individuelles permet une vue complémentaire. On représente sur le graphique suivant (Figure ure 9), en fonction du débit, non pas la vitesse moyenne mais un point de la distribution (ici le taux de dépassement du 130 km/h). En deçà de 1200 véhicules heures (en moyenne un véhicule sur chaque voie toutes les 6 secondes), il n y a pas gêne, la vitesse ne diminue pas. 220

117 La régulation des vitesses 60% (%) des vitesses >130km/h 50% 40% 30% 20% 10% Débit deux voies (véh/h) Figure 9 : dépassement du 130 km/h au premier capteur Pk 57,90 (beau temps) Affectation des véhicules entre les voies Cet indicateur donne une image de l utilisation des voies les unes par rapport aux autres, pour une situation donnée. On entend par situation, un niveau de trafic, une application de stratégie de régulation (limitation de vitesse), une condition météorologique, etc. Le principal intérêt de cet indicateur est qu il permet de voir un bilan global des éventuels rabattements des véhicules d une voie sur l autre. Toutefois des changements de voie croisés entre deux points de mesures peuvent s annuler et ne sont pas identifiés. De ce fait cet indicateur ne suffit pas pour apprécier les changements de voie. Sur l autoroute A31, les conducteurs empruntent de plus en plus la voie rapide à mesure que le débit croît, le graphique suivant (Figure10) le montre dans 4 conditions (pluie, beau temps, PMV éteint, PMV allumé). Ni la pluie légère, ni l affichage sur le PMV, n entraînent une affectation différente. Le graphique est relatif au premier PMV, mais ce résultat est valable au second PMV. Pour la pluie forte on observe un rabattement sur la voie lente (cf. rapport Melyssa). Le site influe sur l affectation, par exemple au second PMV, pour le débit de 2500 véh/h, 42% des véhicules seulement (contre 45 % au 1er PMV) utilisent la voie lente. 221

118 La régulation des vitesses 100% 90% 80% 70% Pluie Pluie & PMV Normal Normal & PMV 60% 50% 40% 30% Débit 2 voies (Véh/h) Figure 10 : influence du débit, de la pluie, du PMV sur l affectation entre voies au 1 er PMV 2.5 Conclusion L ensemble des utilisations décrites dans cet article montre l intérêt des indicateurs de trafic. Ils aident à détecter ce qui peut être amélioré, tant au niveau de la sécurité que de la fluidité. Ils permettent d observer les évolutions des comportements (bonnes ou mauvaises), et d évaluer des systèmes de gestion ou d information. - La représentation de la distribution des vitesses est utile pour des comparaisons avant/après. Elle a permis de montrer l impact de l affichage 110 km/h en pluie. - La représentation spatiale a permis de mettre en évidence l influence des caractéristiques du site (lieu des entrées/sorties, des PMV). - L étude du temps de collision et plus généralement celle de la vitesse relative complète l étude des TIV du point de vue de la sécurité. Elle a permis de cerner les situations de trafic dangereuses et de chiffrer la part de conducteurs impliqués. - L espacement de 4 km entre deux PMV successifs semble assez long. Le PMV «Rappel 130» a un impact significatif sur les conducteurs en excès de vitesse aux premiers PMV, mais s atténue au niveau des derniers. Par contre l espacement de 2 km a un effet persistant le long du site. Cette distance semble garder le conducteur en attention. Enfin, ces connaissances peuvent aussi servir de base à des modèles de simulation, qui permettent de généraliser ce qui a été observé dans des scénarios de demande ou d offre routière variée. 2.6 Bibliographie [1] Aron M., Seddiki E. et Hau-Chow Wah L.,: Using individual mesurements of traffic on motorway, Congrès Mondial sur les applications télématiques ATT/IVHS, Prais [2] Aron M., Ellenberg M., Fabre P. et VEYRE P. : Weather related traffic management, Congrès Mondial sur les applications télématiques ATT/IVHS, Prais

119 La régulation des vitesses [3] Projet MELYSSA (V2040), Programme DRIVE 2 (DG XIII) Work Package 240 : Weather Related Traffic Management (partie du deliverable 6-7 : Field Trial Implementation and Results Report) Juillet

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121 La régulation d'accès La régulation d'accès 1. La régulation d'accès par Maurice Aron (Inrets-Gretia), et Jacques Nouvier (Certu), Les enjeux de sécurité (types d'accident, milieux concernés) Objectifs généraux La régulation d accès vise à prévenir ou réduire la congestion sur la chaussée principale d'une voie rapide, en contrôlant (en général grâce à un feu placé sur la bretelle) le nombre des véhicules qui entrent sur cette voie à partir d'une bretelle ou à partir d'une autre voie rapide (régulation d'accès «autoroute sur autoroute»), et en contrôlant aussi les instants d'insertion des véhicules Enjeux de sécurité L'enjeu de sécurité consiste en une réduction du nombre des accidents par collision arrière ou des accidents liés à un changement de voie qui se produisent sur les voies rapides, à l approche des entrées régulées. Il s agit uniquement de la partie de ces accidents survenant en période de pointe - la régulation d accès n ayant aucun effet et n étant généralement pas en service dans les périodes de trafic moyen ou faible et notamment la nuit. En effet, une bonne organisation de l'insertion des véhicules induit entre le véhicule qui s'insère et le véhicule derrière sur la voie principale un intervalle suffisant, donc une gêne moindre pour ce dernier véhicule qui ne sera plus obligé de décélérer brutalement ou de changer de voie pour éviter le véhicule qui s'insère. Cette bonne organisation de l'insertion des véhicules est le produit d'une régulation d'accès adaptative 33, ce qui est le cas notamment, mais pas exclusivement, dans les régulations «goutte à goutte» où on profite d un «trou» pour insérer un véhicule. Dans le cas d'une régulation d accès non adaptative, (simple limitation «physique» de l accès par action sur la largeur de la bretelle ou bien par un feu rouge avec une stratégie de feu fixe fondée sur l historique), on peut uniquement espérer que la réduction du nombre des congestions implique une réduction des accidents dus à un véhicule rapide surpris par une queue de bouchon Champs de la régulation d accès - Une entrée isolée «critique» ; - Plusieurs entrées coordonnées, le système dispose alors d informations plus précises pour calculer à tout moment les possibilités d insertion et leurs conséquences en aval ; il pourrait alors éviter qu une congestion ne se forme ou ne s'aggrave suite à un événement non- récurrent (accident). Ceci suppose néanmoins un lien avec un système de détection automatique des incidents ; - Jonction d autoroutes. 33 On parle de stratégie adaptative lorsque les décisions sont fondées sur des capteurs routiers, qui fournissent, en temps réel, des informations sur la présence ou non de véhicules à des endroits et à un instant donnés 225

122 La régulation d'accès Comment cela marche-t-il? Ne sont décrits ici que les régulations d accès fondées sur une stratégie de feux adaptatifs. Il y a deux méthodes principales de filtrage : - une seule voiture passe durant le cycle, le temps de vert et de cycle sont très courts (stratégie de goutte à goutte), - le cycle du feu (choisi à l'avance) est plus important, plusieurs voitures passent durant le vert. D'autre part l'optimum désiré peut être un débit maximum (algorithme demande- capacité) ou bien un taux d'occupation. Ces méthodes peuvent se décliner selon plusieurs algorithmes, avec ou sans coordination spatiale et temporelle entre les mesures du trafic et des décisions. a. ) L'algorithme demande / capacité, appliqué en goutte à goutte La capacité de la chaussée principale est supposée connue (Q max ). Le débit admissible à tout moment en provenance de la bretelle est donc égal, lorsque l autoroute n est pas en congestion, à r = Q max -Q, le débit Q étant mesuré par un détecteur placé sur la chaussée principale, en amont de la jonction ; lors d une congestion le débit admis est égal à r= r min, un débit minimum. L existence de la congestion ne peut être déterminée à partir de la valeur du débit, il faut pour cela disposer d un capteur situé en aval de la jonction et comparer son taux d occupation à une valeur seuil. Un seul véhicule étant autorisé à passer par cycle et par voie de la bretelle, la durée du cycle (en secondes) est égale à 3600/r. En fait une formule un peu plus compliquée est utilisée, tenant compte de la demande sur la bretelle (mesurée par différents détecteurs). Remarque : Q max est inversement proportionnel à un intervalle inter-véhiculaire (en temps) ; la stratégie conduit (hors congestion) au respect d'un temps intervéhiculaire minimum. b. ) La stratégie ALINEA et ses dérivées ALINEA optimise, non pas comme dans la stratégie précédente le débit (nombre de véhicules par heure), mais le «taux d'occupation» du capteur, c'est à dire le pourcentage de temps où il existe un véhicule audessus du capteur. Le taux d occupation optimal O max d un capteur situé en aval de la jonction sur la chaussée principale est supposé connu. Un pas de temps est défini (généralement entre 10 secondes et une minute). Au début de chaque période k ALINEA décide de laisser passer r(k) véhicules pour la période en fonction de ce taux d'occupation optimal et de la dernière mesure disponible O mes (k) du taux d'occupation, soit r(k)=r(k-1)+k.[ O max -O mes (k) ] ; K est un paramètre, homogène à une vitesse (70 km/h). Cette équation comporte un feedback : lorsque la mesure O mes (k) est inférieure (resp. supérieure) à la consigne O max (k), le nombre de véhicules admis est augmenté (resp.. diminué). Remarque : le taux d'occupation est proportionnel (tout au moins si les véhicules ont même longueur) à la concentration - la concentration étant le nombre de véhicules par kilomètre -, elle-même liée à l'inverse de la distance moyenne entre deux véhicules; le respect d'un taux d'occupation désiré est équivalent au respect en moyenne d'une distance intervéhiculaire désirée. La stratégie ALINEA, favorisant les premières entrées par rapport aux suivantes, ne conduit pas à l'optimum dans le cas d'une voie rapide avec plusieurs accès critiques. Si les mesures sur les différents accès et sur la chaussée principale soient rapatriées au PC de circulation en temps réel, l'algorithme METALINE fournira une régulation d'accès réellement optimale, en simulant l'écoulement du trafic à 226

123 La régulation d'accès partir des mesures, ce qui permet de prévoir les conséquences en aval des décisions locales, puis d'optimiser les décisions. Le superviseur OASIS, (ou une variante, AMOC), fondés sur une analyse plus complexe dans le temps et dans l espace des mesures, préparent des consignes pour les différentes stratégies locales ALINEA, de manière à respecter une certaine équité des attentes sur les différentes rampes. L équipement nécessaire à la régulation d accès coordonnée (capteurs de trafic, feux rouges que l on peut commander à distance) devrait permettre, en reliant le système à un système de détection automatique des incidents, d empêcher qu une congestion ne se forme ou ne s aggrave en cas d incident en aval ; il faut cependant pour cela que la demande sur les rampes d accès en amont de l incident soit significative Notons que ces stratégies (METALINE, OASIS, AMOC) ont été testées (notamment à Amsterdam) mais ne sont pas implantées définitivement. Remarque : au Japon, différents systèmes sophistiqués d exploitation de la route, comportant des modules de régulation d accès, ont été développés sur le plan théorique Où est-ce implanté en France et dans le monde? Aux États-Unis et au Canada Des régulations d accès sont installées dans plus de 33 villes aux USA, totalisant 2300 accès régulés, et ce depuis parfois plus de 30 ans; on peut citer (cf. le document «Ramp Metering Status in North America, 1995 Update», les sites de Portland (Oregon), de Minneapolis (Minnesota) où 431 accès sont régulés, soit par feux fixes (commande isolée), soit par commande centralisée - c'est le seul site où une commande centralisée est en fonctionnement permanent -, et où l'évaluation a été particulièrement intéressante (voir plus loin). L algorithme utilisé est spécifique, type «goutte à goutte» (cf. Kunkel, 2000). On peut citer aussi les installations de Seattle (état de Washington), de Denver (Colorado), de Detroit (Michigan), d'austin (Texas), de Long Island (New York), de Miami (Floride), d'atlanta (Géorgie) etc.; en Californie 9 sites au moins sont équipés : Fresno, Los Angeles avec 808 accès régulés, le comté d'orange, Riverside, Sacramento, San Bernardino, San Diego, San José. L'accès sur la chaussée principale est lui-même régulé avant certains ouvrages d'art (à Oakland, en Californie avant les installations de péage du pont «San Francisco-Baie d'oakland», aux tunnels «Hampton Road» en Virginie et à «Baltimore Harbor». La régulation d'accès «autoroute sur autoroute» est aussi fortement développée (107 régulations au total) en Californie (San Diego, Los Angeles), dans le Minnesota à Minneapolis/St Paul. Au Canada, la régulation d'accès est pratiquée à Montréal (Québec), à Ottawa et Toronto (Ontario) En France Après diverses expérimentations sur le Boulevard Périphérique de Paris, la régulation d accès (stratégie ALINEA) est installée en permanence depuis deux ans sur 6 accès isolés de l autoroute A6 (cf. le rapport d évaluation du SIER). L extension à l ensemble du réseau de l Île-de-France est envisagée (100 accès). La coordination entre les régulations sur les différents accès (stratégie METALINE) est aussi envisagée. D'autre part, des tests et évaluations de régulation d'accès (avec la stratégie ALINEA, exploitée en «goutte à goutte») seront probablement effectués sur d'autres sites. A noter que, depuis la rédaction initiale de cet article, des essais ont eu lieu avec succès sur la rocade de Bordeaux («goutte à goutte») Aux Pays-Bas Des expériences (stratégie de goutte à goutte, développées par le Rijkwaterstaat, soit en mode isolé, soit en mode coordonné) ont eu lieu sur le Coentunnel (Amsterdam), ainsi que sur le boulevard périphérique d'amsterdam et à Delft-Zuid. 227

124 La régulation d'accès Les expériences au Royaume-Uni, - Les consultants Wootton & Jeffreys ont développé une stratégie de régulation d accès et l'ont testée sur 6 accès isolés de l autoroute M6 (Midlands). - La régulation d accès a été testée à Glasgow dans le cadre de trois projets (Christiane, EUROCOR, DACCORD) des programmes DRIVE de la DG A Southampton, sur M3 et M27, six accès à deux voies sont régulés depuis Octobre 2000, dans le cadre du projet CENTRICO, soit par la stratégie demande-capacité, soit par une stratégie proche d'alinea, avec une durée de cycle de feu variable entre 12 et 30 secondes La régulation d accès en Suisse Deux sites sont régulés à l heure actuelle, près de Zurich, l un avant l entrée ouest du tunnel Baregg, l autre à l entrée de Schwamendingen. L équipement de deux autres sites est en projet. L intérêt de la régulation d accès est renforcée par le fait qu en Suisse peut-être plus qu en France, les conducteurs, arrivant à proximité d une bretelle d accès, se mettent naturellement sur la voie rapide, ce qui provoque des bouchons sur cette voie Quels sont les résultats des différentes évaluations, et quel degré de confiance leur accorder? Les tests en simulation : Il n'est pas possible de simuler des accidents, phénomènes qui n'obéissent pas à des lois identifiées. La simulation peut calculer, en fonction d'hypothèses de comportement des conducteurs individuels, les conséquences de la régulation (en terme de temps intervéhiculaire, temps de collision 34 ) sur l'ensemble de la circulation. Les stratégies de régulation d'accès décrites plus haut conduisant (tout au moins hors congestion) à maintenir un intervalle minimum soit en temps, soit en distance entre les véhicules, il serait normal que ceci soit vérifié en simulation. Il faut distinguer le temps intervéhiculaire des véhicules abordant la congestion, de celui des véhicules en congestion et de celui des véhicules hors congestion. Lorsqu un véhicule aborde une congestion, le différentiel de vitesse est accidentogène, et il vaut mieux parler de temps de collision (temps au bout duquel aurait lieu le choc si le véhicule arrivant ne modifie pas sa vitesse). Certains auteurs ont introduit le seuil de 4 secondes sur le temps de collision comme indicateur de sécurité. Le modèle de simulation microscopique SISTM du TRL (cf. les rapports DIATS, 1999) a montré que ces temps de collision inférieurs ou égaux à 4 secondes n existent que lorsque le trafic est très élevé (6000 véhicules/heure sur 3 voies ou 4000 véhicules/heure sur deux voies) : le pourcentage s élève alors à 2% en l absence de régulation d accès - il ne faut cependant pas s attacher de façon absolue à ce pourcentage, la simulation ayant tendance à régulariser les comportements -. La simulation a montré, et c'est le phénomène important, que les temps de collision faibles disparaissent en présence de la régulation d accès. 34 C est le temps au bout duquel se produit une collision, lorsqu un véhicule roule plus vite que son prédécesseur, en supposant qu aucun des véhicules ne modifie sa vitesse. Le temps de collision (TTC en anglais) est calculé en fonction du temps inter-véhiculaire (TIV) ou de la distance inter-véhiculaire à un moment donné et de la vitesse des deux véhicules TTC =TIV/[1-v1/v2] 228

125 La régulation d'accès Lorsqu un véhicule est dans une congestion, la distance inter-véhiculaire est faible, mais les vitesses étant encore plus faibles, il résulte que les temps intervéhiculaires (égaux à la division de ces deux quantités) ne sont pas spécialement faibles : aussi la régulation d accès, qui supprime les congestions et augmente la vitesse, même s il a l'effet de maintenir un intervalle minimum en moyenne (en distance dans le cas d ALINEA) entre les véhicules, a un effet globalement négatif sur les temps intervéhiculaires courts. Ceci a aussi été montré dans la simulation SISTM évoquée plus haut. D autre part le temps intervéhiculaire est parfois calculé entre les avants des deux véhicules (c est d ailleurs le cas dans les exploitations de la simulation SISTM) pour des raisons de simplicité ; il faudrait décompter le temps de passage du premier véhicule (égal à sa longueur divisée par sa vitesse) ; cette correction est minime à vitesse normale mais très élevée en congestion ; si elle n est pas faite, le temps intervéhiculaire en congestion est artificiellement élevé, et toute politique visant à réduire la congestion semble avoir un effet pervers sur les temps intervéhiculaires Les tests sur le terrain Allsop (1998) a montré, par une analyse (qualitative) des images fournies par des caméras vidéo sur le site de Glasgow qu en l absence de régulation d accès, les véhicules qui sont sur la chaussée principale réduisent leur vitesse à l approche d une bretelle d accès, ceci provoquant une onde de choc. Il a aussi montré que la fréquence des changements de voie augmente (+10%) à l approche de ces bretelles. Ces phénomènes négatifs sont réduits lorsque l accès est régulé. Allsop a aussi montré que, grâce à la régulation d'accès, les véhicules s'insèrent moins brutalement, utilisant plus complètement la zone d insertion : ceci confirme la réduction du nombre des conflits. Les infractions (insertion avec franchissement des zones hachurées interdites) passent de 35% à 25% grâce à la régulation d accès. Une évaluation à Amsterdam (cf. Smulders, 1990) a montré que les insertions «illégales» diminuaient de 16% à 4%. Dans le cas des régulations d'accès du Boulevard Périphérique de Paris ou de l'autoroute A6, les gains en congestion sur la voie rapide sont démontrés, mais, vu la faiblesse du nombre des accidents, il faut attendre un certain temps avant de faire l'évaluation sécurité L'évaluation sur le réseau alternatif Pour éviter une attente sur la bretelle, un conducteur peut : - soit se présenter (en amont ou en aval) sur une entrée considérée comme peu critique donc non régulée, ceci pouvant entraîner un simple déplacement de la congestion ; - soit changer d'itinéraire (donc créer un problème de congestion ailleurs, voire un problème de sécurité si le réseau alternatif est moins sûr) ; - Le report de certains conducteurs vers un accès moins critique en aval ou vers le réseau alternatif est parfois un objectif, lorsque le réseau ou l accès alternatif ne sont pas congestionné, la probabilité de conflit pouvant être alors moins forte ; - Un report dans le sens inverse peut aussi être observé (en simulation pour le moment, cf. Hajsalem, 2000) : la suppression de la congestion sur la voie rapide induit un report du réseau alternatif vers la voie rapide. Ceci peut avoir des aspects positifs sur la sécurité (si le trajet autoroutier est long, une autoroute étant réputée plus sûre) ou négatifs (si le trajet autoroutier est court, si la fréquence des bretelles est élevée) ; - L'évaluation sécurité est donc complexe, fonction des configurations des sites, des trafics et congestions, des possibilités du réseau alternatif. 229

126 La régulation d'accès Les évaluations comptabilisant le nombre des accidents: Une idée est assez répandue aux USA : la régulation d'accès entraîne une baisse de 40% du nombre des accidents. En fait, il est assez difficile d isoler dans la baisse enregistrée des taux d accidents, ce qui est dû à la régulation d accès de ce qui est dû aux autres mesures d exploitation et au contrôle-sanction. Dans le cas de la régulation à Minneapolis cependant, une évaluation a été récemment effectuée durant l'arrêt provisoire, sous la pression de critiques concernant l'efficacité de ce système, de la régulation ; le système a été arrêté durant un mois et demi en Octobre / Novembre 2000, pour permettre l'évaluation (puis la régulation d'accès a recommencé, avec quelques modifications). Le nombre d'accidents a été calculé aux périodes de pointe avant et après l'arrêt de la régulation, sur l'ensemble de la zone (autoroute + réseau alternatif, en effet, la régulation pouvait inciter à employer le réseau alternatif et donc y induire indirectement des accidents). L'arrêt de la régulation a entraîné une augmentation de 26 % des accidents après correction des variations saisonnières. Le rapport américain, qui est disponible sur le web : décompose cette augmentation par type d'accident : Type d'accident % de changement en l'absence de régulation Collision arrière +15% Choc latéral +200% Sortie de route ("Ran off road") +60% Autres +9% Augmentations en pourcentage des accidents par type, observées suite à l'arrêt de la régulation d'accès à Minneapolis Cette augmentation est principalement due aux accidents matériels (+33%, chiffre significatif d'une part parce qu'il est élevé et d'autre part parce que le nombre d'accidents corporels est élevé); ce chiffre est aussi confirmé par l'augmentation du nombre des incidents («disablements» : +60 %, toutefois il faut probablement diminuer ce chiffre pour tenir compte des variations saisonnières) ; les accidents corporels ont augmenté de 3 % (chiffre non significatif, vu le faible nombre de ce type d'accidents corporels que l'on peut estimer à 84, à vérifier). Le rapport du Minnesota Dot relate les résultats d'une série d'évaluations «sécurité» de nombreuses régulations d'accès, toutes convergeant vers des réductions importantes du nombre des accidents (sans indiquer en général, sauf pour le cas de Detroit, s'il s'agit d'accidents corporels ou matériels). Voici un extrait de cette évaluation, les chiffres négatifs indiquent une réduction du nombre des accidents : 230

127 La régulation d'accès Ville (état) Twin Cities Minneapolis (Minnesota), évaluation d'octobre 2001 Minneapolis St-Paul (Minnesota), Nombre d'accès Impact sur les accidents évalués/régulés 431/431 Arrêt de la régulation ==> +26% (+33% matériels, +3% corporels) Différent selon les -24% à -29 % avec un taux d'accident de - évaluations antérieures évaluations 38%, le trafic ayant augmenté de 32 % Denver (Colorado) 28-5 à -50 % Detroit (Michigan 28 /49-50 % (au total matériels +corporels) -71% (corporels uniquement ) Long Island ( New York) 60 /75-15% Los Angeles (Californie) 299 / % Phoenix (Arizona) 9 /121-10% (chaussée principale) mais augmentation sur les rampes Portland 16 / 58-43% Sacramento 9/19-50% Seattle 22/105-38% (taux d'accident) Évaluation -Sécurité de différentes régulations d'accès aux USA Les accidents sur les bretelles ne sont pas individualisés dans ces chiffres ; dans le cas de Phoenix (Arizona) l'installation a causé une augmentation du nombre des collisions arrière sur les bretelles (de 2 à 82 en six ans) quand le système est en opération; hors des heures d'exploitation, le système même passif provoque une augmentation significative (de 34 à 76) des accidents sur les bretelles. Sur l'autoroute, il y a une diminution de 10 % des accidents Observations diverses Une étude anglaise (Perrett et al., 1996) a montré que près de 5% des 840 bretelles d accès du Royaume- Uni étaient sujettes à d importantes congestions récurrentes pouvant justifier une régulation d accès. Les évaluations sécurité faites au Royaume-Uni, aux USA, aux Pays-Bas ne sont pas directement transposables pour la France, le comportement sur autoroute étant notablement différent - en France, les intervalles entre les véhicules sont plus courts, les vitesses plus élevées -. On peut cependant s attendre à ce que la régulation d accès aille «dans le bon sens» du point de vue de la sécurité. Une évaluation globale entre ce système et d autres, comme le régulateur d allure intelligent, comme la régulation de vitesse devrait être effectuée, car : - D'une part les enjeux en termes d accidents, en termes de diminution du nombre des décélérations brutales, en terme de diminution du nombre de changements de voies ne sont pas toujours cumulatifs. Si un système miracle permettait de faire disparaître les accidents, l'effet marginal de la régulation d'accès serait nul ; - D'autre part les systèmes peuvent porter des aspects contradictoires : par exemple, un système qui impliquerait que les véhicules roulent à même vitesse et avec des intervalles égaux risque de poser problème aux accès (régulés ou non) lorsque l'intervalle est inférieur au créneau admissible pour s'insérer : aucun véhicule ne pourrait s'insérer, alors que dans la situation actuelle, caractérisée par des vitesses différentes des véhicules, il existe par moments, entre un véhicule lent et son prédécesseur rapide, un «trou» qui peut être utilisé par un véhicule pour s'insérer. 231

128 La régulation d'accès - Enfin, même si les systèmes ne sont pas contradictoires, l utilisation de l un d'entre eux par un conducteur peut varier en fonction du site, du trafic, et aussi des autres systèmes installés : un conducteur abandonnera sans doute temporairement son régulateur d allure à l approche d un accès critique non régulé provoquant une congestion ; la présence d'une régulation d accès, impliquant une augmentation de la vitesse et une diminution de la congestion, incitera peut-être le conducteur à rester dans le mode «automatique» du régulateur d allure. Les réductions du nombre des accidents sont très importantes, cependant il s'agit probablement plus souvent des accidents matériels que corporels (sauf à Detroit) ; d'autre part la diminution du nombre des accidents peut être partiellement due à la régulation d'accès, mais aussi partiellement à l'ensemble des mesures d'exploitation qui se sont développées parallèlement aux États-Unis (meilleur contrôle avec des caméras et une politique de sanctions). La dernière évaluation à Minneapolis échappe à cette dernière remarque, puisque seule la régulation d'accès avait été stoppée, mais les résultats n'y sont encourageants que pour les accidents matériels. Il sera toujours difficile de conclure sur les accidents corporels, peu nombreux : le fait de passer à une période d'évaluation nettement plus longue ne résout pas le problème, car beaucoup de choses peuvent alors changer indépendamment de la régulation d'accès. Il peut y avoir un effet pervers sur les bretelles, même lorsque le système n'est pas en activité (cas de Phoenix). De façon plus générale, la fermeture d un accès peut induire des reports sur le réseau alternatif, souvent réputé moins sûr, l évaluation sécurité devrait inclure l évolution de l accidentologie sur le réseau alternatif, mais le périmètre de l évaluation semble difficile à cerner Conclusion La régulation d accès n est pas préconisée sur toutes les bretelles d accès, il faut pour chaque site étudier la topographie des lieux, la circulation, les reports potentiels sur le réseau alternatif. Dans les cas favorables pour la régulation d accès, celle-ci n est généralement pratiquée qu à certaines heures, en fonction de la congestion. Son bilan sur les accidents, tout au moins matériels, est positif aux USA ; toutefois il faudrait étendre le périmètre de l évaluation au réseau alternatif, vers lequel certains conducteurs sont susceptibles de se reporter. Le comportement des conducteurs sur les voies rapides françaises étant «pire» en France qu aux USA - au niveau de la vitesse et des interdistances -, on peut raisonnablement attendre pour la France une réduction du nombre des accidents matériels, voire corporels, sur la voie rapide. Il reste à chiffrer l'enjeu en terme d'accidents isolés, d'accidents secondaires, d accidents sur le réseau alternatif. 1.2 Références Allsop R. & alii (1998) : Safety evaluation of ramp metering in Glasgow using the asset image processing system, 5ème congrès ITS, Séoul. Bhouri, N., Papageorgiou, M., Blosseville, J.M., (1990) : Optimal control of traffic flow on periurban ringways with application to Boulevard Périphérique in Paris. Proc 11 th IFAC World Congress, Dusseldorf (Germany). DIATS, Projet Européen financé par la DG7(1999) : Rapport sur la sécurité (N 16), d évaluation (n 17) et rapport final (éditeurs TRG Southampton). Eastman R & B Harbord (1997). Controlled motorways - the M25 pilot scheme. 4 ème Congrès Mondial ITS, Berlin. Kunkel F., (2000) : Le centre de gestion du trafic autoroutier de Minneapolis, TEC Transport / Environnement/Circulation N 159, Mai-Juin 2000, pp

129 La régulation d'accès Hajsalem, H., Blosseville, J.M., Davée, M.M, Papageorgiou, M. (1988): ALINEA : un outil de régulation d accès isolé sur autoroute Étude comparative sur site réel. Rapport INRETS N o 80, Arcueil, France. Hajsalem, H. & alii (1991) Isolated Ramp metering Strategies : Real-life study in France project Christiane, DGXIII programme "Drive 1", Rapport n 7A, 7B et 13. Hajsalem, H., Mangeas,M. : OASIS Optimal Advanced System for Integrated Strategies, 5ème Wordl Congrès Mondial ITS, Séoul, Octobre Hajsalem, H (2000) étude en simulation de la régulation d accès autoroute sur autoroute, cas de convergent A10-N20, Convention INRETS/SIER. Harbord B (1998). M25 controlled motorway - results of the first two years. Proceedings of the 9th International Conference on Road Transport Information and Control. Conference Publication no 454. IEE, London, UK. Middelham, F. (1994) State of the Art in Dynamic Traffic Management in The Netherlands, 7 th IFAC/IFORS/IFIP Symposium on Transportation Systems, Tianjin, China. Middelham, F.,Taale, H. et Van Velem, G.A. (1995) : Experimental Results and Comparative Analysis, Deliverable 11A, project EUROCOR. Minnesota Department of Transport et Cambridge Systematics, Inc, Twin Cities Ramp Meter Evaluation, Final Report, February Miojin S, (1983) : Traffic Control on Urban expressway. LP control and sequential ramp control. Proc Seminar Highway and Urban Traffic Control Technology. Owens, D. Schofield, M.J. (1988) Access control on the M6 Motorway; evaluation of Britain s first ramp metering scheme, Traffic Engineering & Control, December Papageorgiou M, Hajsalem H, Blosseville, J.M: (1989): ALINEA A local feedback control law for on-ramp metering 70th Annual Meeting Transportation Research Board, Paper n TRB, Washington D.C. Papargeorgiou éditeur (1990) Concise Encyclopaedia of Traffic & Transportation Systems Pergamon press, comprenant : - Papageorgiou, M: On-ramp control, co-ordinated Time of Day Strategies, pp ; - Hajsalem, H. & alii : On-Ramp Control, local, pp 295, 300 ; - Inoue, N., Iida, Y., Hasegawa,T: On-Ramp Control of Freeway Network pp ; - Ross, P.: On-Ramp Control; Realisation Principles, pp Perrett, K. and Stevens, A. (1996) Review of the Potential benefits of Road Transport Telematics. TRL Report 220, Crowthorne, Berkshire. Piotrowicz, G. (Federal Highway Administration), Robinson, J. (Federal Transit Administration), 1995 : "Ramp Metering Status in North America, 1995 Update" DOT-T-95-17, June 1995, US Department of Transport. Sasaki, T. et Miojin, S. (1968) Theory of inflow control on an urban expressway system. Proceedings of the Japan Society of Civil Engineers, 160, pp Smulders et alii (1990) : DGXIII programme "Drive 1", projet Christiane V1035, Rapport n 5, "Isolated Ramp metering" Appendix A1. SIER (groupe études, DREIF) Expérimentation de régulation d accès sur l autoroute A6 entre Ris-Orangis et Chilly-Mazarin, mai-juin

130 La régulation d'accès Taale, H. et Van Velem, G.A. (1996) : The assessment of multiple ramp-metering on the ringroad of Amsterdam, 8 th Conference on Road Traffic Monitoring & Control, IEE, Conference publication n 422 pp Taylor N et alii. (1997). M25 controlled motorways monitoring - final report. TRL Report PR/TT/177/96. TRL, Crowthorne, Berkshire. (non publié, mais disponible à l'uk Highways Agency). Yang, H. Yagar, S., IIda, Y. et Asakura, Y. (1994) : An algorithm for the inflow control problem on urban freeway networks with user-optimal flows, Transportation Research B vol. 28B, n 2, pp Yang, H. Yagar, S., (1994) : Traffic Assignment and Traffic Control in General Freeway arterial corridor systems Transportation Research B vol. 28B, n 6, pp Annexe : Approche par dires d expert L étude des accidents au cas par cas montre que bien souvent, il n aurait pu être évité, quel que soit le système télématiques (même parfait) mis en place. Le projet DIATS (rapport 16) a chiffré les enjeux de chaque système télématique de la façon suivante : Système ou combinaison de systèmes Type d Accident Changement Obstacle Collision arrière Sortie de Autre de voie route En file Libre Régulateur d allure 10% 20% 12% 1% 4% (50% du parc équipé) DAI 1% 3% 10% 3% 1% 0% DAI+bornes intelligentes 2% 5% 19% 7% 3% 1% (*) DAI+ Régulation accès 2% 2% 15% 4% 2% 0% DAI + Régulation 3% 3% 21% 6% 3% 0.5% accès+régulation Vitesse Régulateur allure + 10% 14% 37% 19% 4% 5% DAI+bornes intelligentes Régu allure + DAI Régu 11% 13% 37% 18% 5% 5% Vitesse + Régu accès Nombre d'accidents analysés (*) Bornes intelligentes (Intelligent Studs) : tous les 50 mètres (par exemple) un marquage lumineux peut être activé en cas d accident, de mauvaises conditions météorologiques. Un système de ce type (Companion, en Allemagne) a été évalué positivement ; voir une autre annexe de ce rapport pour plus de détails sur ce système. 234

131 La régulation dans les tunnels La régulation dans les tunnels 1. La régulation dans les tunnels Note préliminaire sur la définition des fonctions utiles pour des systèmes lumineux de guidage par Claude Caubet (Setra), Objectif de sécurité Éviter les collisions Collisions arrière a.) Bulle avant : b.) Bulle arrière : - Maintenir un intervalle libre permettant de ralentir ou de freiner en cas d'arrêt du véhicule cible (aval) ; - Donc pouvoir suivre le véhicule aval, et réguler en conséquence sa vitesse et son interdistance (cf. régulateur d'allure) ; - A priori sur la seule file où circule le véhicule amont. - Maintenir un intervalle libre derrière le véhicule, pour éviter d'être accidenté en cas d'arrêt ou de ralentissement brusque (cf. feux de détresse) ; - Sur sa file ou sur plusieurs files si la nature de l'accident permet de le présumer Collisions sur obstacles a.) Bulle avant : b.) Bulle arrière : - Détecter qu'un obstacle entre dans la zone de protection du véhicule, pour qu il puisse s'arrêter avant (cf.: radar anticorrosion). - L'obstacle, détecté comme tel, induit sa zone de protection, et avertit les véhicules amont (cf. feux de chantier ou feux de PN) Collisions avant (ou frontales), en cas de circulation à double sens Bulle complète : Le véhicule arrêté ou l'obstacle, réputé dangereux et/ou débordant sur la voie opposée, étend sa zone de protection aux deux sens de circulation TIV Le calcul du temps inter véhiculaire «de sécurité» correspond principalement au temps de freinage du véhicule. 235

132 La régulation dans les tunnels Isoler les véhicules potentiellement dangereux - Installer une bulle complète (avant et arrière) de protection autour des véhicules accidentés ou à l'arrêt, qui sont potentiellement dangereux pour les autres véhicules : incendie, explosion, émanations, (cf. Coupure et zone d'isolement) ; - Couvrir toutes les voies du tunnel dans les deux sens. La distance de protection peut varier selon l'environnement (tunnel), la nature du véhicule (VL, PL, ), la cargaison (matières dangereuses), etc. - Le déclenchement de la bulle d isolement doit être strictement limité aux cas de danger détectés, et non par exemple en cas d'arrêt "normal" de la file de circulation. 1.2 Objectif de circulation Régulariser les trafics - Obtenir un flux régulier, avec le minimum d'à-coups, pour éviter que des ralentissements se transforment en bouchons ; - Le maintien des intervalles est de nature à favoriser ce «lissage» des circulations (cf. bulle avant ou arrière) ; - La réduction des changements de file est aussi un facteur influent, et peut être obtenue par harmonisation des vitesses et/ou par interdiction de déboîter Optimiser les débits - Les meilleurs débits se situent autour de la capacité «opérationnelles», inférieure de 10 à 15 % à la capacité nominale, et permettant un régime de circulation relativement stable. - Cette capacité, propre à chaque tronçon, correspond à une vitesse optimum du flux, qu'il est intéressant de favoriser, par des limitations de vitesse ou des guides visuels. - Il faut aussi s'assurer que le débit de sortie du tronçon (tunnel) n'est pas inférieur au débit optimum, et ne risque pas de «bloquer» et de produire des remontées de queues. - On peut de plus contrôler les débits d'entrées, pour éviter des surcharges de trafic, limiter les risques de congestion et réduire la durée des bouchons éventuels. 236

133 La régulation dans les tunnels 1.3 Fonctions des systèmes lumineux de guidage ou contrôle L'idée générale est de matérialiser les «bulles» avant et/ou arrière, par des signaux lumineux au sol, et/ou au dessus des voies, et/ou en défilement latéral le long des parois Les «cantons» - Des feux fixes (rouge/vert) sont installés à l'entrée de chaque canton le long du tunnel, a priori au dessus des chaussées et par sens ou par voie. Selon les objectifs recherchés, l'entrée dans un canton est soumise à la vérification qu'il n'y a pas de véhicule roulant et/ou arrêté et/ou dangereux, sur une voie, dans un sens ou deux sens. - Chaque canton (voie, sens) doit donc être surveillé en temps réel pour détecter un ou des véhicules roulant ou à l'arrêt, ou un obstacle fixe, et commander automatiquement l'allumage des «bulles» de protection correspondantes. - Plus les cantons sont grands, plus l inertie du système et les intervalles réels sont importants, et plus la capacité d'écoulement est réduite. Les «cantons» représentent des systèmes agrégés, non individualisés, sans doute plus simples que les «furets», mais avec des performances plus limitées (cf. diagrammes de marche distance/temps). - Avec une forte campagne de communication et de dissuasion, on peut espérer que les feux rouge/vert soient respectés ; leur franchissement intempestif peut donner lieu à sanction Les «furets» - Ce sont des signaux lumineux, continus ou d'une certaine longueur, a priori en latéral le long des parois, permettant de guider visuellement le conducteur : «suivre» les zones vertes (bulles avant) et/ou ralentir aux zones oranges, et/ou s'arrêter devant des zones rouges (bulles arrière). - Ces bulles ou ces «traces» de couleur sont «accrochées» et suivent ou précèdent les véhicules amont et/ou aval. Elles supposent donc une connaissance fine et individualisée de la position, et/ou de l'allure, et/ou de la nature des différents véhicules, voie par voie ou sens par sens. Les systèmes de suivi et de régulation individuelle sont plus complexes et coûteux ; mais aussi ceux qui offrent les meilleures performances de sécurité et de capacité. - Ces «traces» du furet sont des signaux indicatifs ou incitatifs, destinés à faciliter une bonne conduite ; ils se prêtent a priori mal à du contrôle-sanction. L'ergonomie des signaux et des couleurs est à étudier en détail, pour être naturellement bien comprise et éviter les confusions ou ambiguïtés avec la signalisation traditionnelle et réglementaire Combinaisons Des systèmes de «cantons» peuvent se combiner aux «furet»" et être activés : à titre dissuasif et éducatif, pour permettre des sanctions systématiques en cas d'infraction (vitesses et/ou intervalles). à titre curatif en cas d'accident, pour renforcer l'alerte des conducteurs. 237

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135 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique La réduction des infractions grâce au contrôlesanction automatique 1. Vers un renouveau du contrôle-sanction en France, par Philippe Briquet (Setra), Annie Canel (DSCR) et Jacques Nouvier (Certu), RÉSUMÉ Les infractions aux règles du Code de la route sont de plus en plus fréquentes en France (dépassement des vitesses autorisées, franchissement des feux au rouge, etc.). Parallèlement, on constate que la probabilité d être sanctionné, pour un conducteur, est très faible, ce qui a évidemment une influence négative sur le respect du code de la route, et donc sur la sécurité routière. Cet état de fait a conduit la DSCR (Direction de la Sécurité et de la Circulation Routières) à envisager de nouvelles manières de faire appliquer les dispositions du code de la route : il s agit d une automatisation des procédures de contrôle-sanction, s appuyant sur une véritable information des automobilistes et débouchant sur une augmentation significative du nombre de contraventions. Le présent article fait le point sur la situation en France et à l étranger dans ce domaine. Il précise aussi les expérimentations en cours, avant de donner quelques pistes pour le futur proche. 1.1 Introduction Chacun sait, pour l observer quotidiennement, que de nombreuses infractions aux règles de circulation sont commises, par exemple dépassement des limites de vitesse, non-respect des feux tricolores et violation des règles de priorité, non-respect des intervalles intervéhiculaires, etc. Ces infractions peuvent avoir des conséquences graves sur la sécurité routière. Peut-on admettre un tel état de fait? Certainement pas, car il faut «faire comprendre que la délinquance routière est aussi grave que les autres formes de délinquance» [Isabelle Massin], si l on veut se diriger vers une société plus civilisée et plus sûre. Une meilleure éducation routière, tout au long de la vie des conducteurs, serait sans doute de nature à améliorer le respect des règles. Cependant, une autre solution, non exclusive de la précédente, est envisageable en vue d un meilleur respect des règles : il s agit de l augmentation de la probabilité d être contrôlé, grâce à la mise en place d un «contrôle-sanction automatisé» (CSA dans la suite). Le présent article est consacré à un constat de la situation actuelle, et surtout aux améliorations que l on peut attendre des nouvelles technologies dans ce domaine. 35 Article paru dans la RGRA (Revue Générale des Routes et Aérodromes), juillet

136 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique 1.2 Le contrôle-sanction actuellement pratiqué en France Généralités Les principales infractions constatées en France sont : le stationnement (environ 10 millions d infractions), les excès de vitesse (1,2 million), le non-respect de feu rouge ou de stop ( ) et l'alcoolémie ( ) Les excès de vitesse Les limitations de vitesse sont mal respectées en France, et nous ne reviendrons pas sur ce constat. Concernant les constatations possibles, un agent verbalisateur peut sanctionner une «vitesse excessive en raison des circonstances», sans en connaître la valeur exacte. Cette pratique est cependant peu courante et les Forces de l'ordre utilisent généralement un cinémomètre qui calcule la vitesse instantanée des véhicules. Deux types de cinémomètres sont utilisés aujourd hui, car ils sont homologués : le radar à effet Doppler et le cinémomètre laser Le radar à effet Doppler C'est le type de cinémomètre le plus ancien, mais toujours le plus utilisé par les Forces de l'ordre. Son principe de fonctionnement est le suivant : une onde électromagnétique est émise en formant un angle α d environ 25 avec le vecteur vitesse du véhicule. Après réflexion sur le véhicule, l'onde recueillie est comparée à une fraction de l'onde émise. Le signal résultant est proportionnel à la vitesse du véhicule et au cosinus de l'angle α entre la direction du véhicule et celle du faisceau radar. Les modèles utilisés par les Forces de l'ordre (car homologués par la sous-direction de la Métrologie ; voir ci-après) sont : le Multanova 6F et les Mesta 206 et 208 (Sagem, ex Sfim). Ces modèles peuvent être soit fixés sur un trépied, soit installés à bord d'un véhicule. Cette deuxième solution permet d'éviter les manipulations de transport ou d'installation complexes, puisque le radar, positionné dans le coffre du véhicule, est déjà orienté, calibré et donc prêt à l'emploi ; il suffit simplement de garer le véhicule dans l'axe de la route. Ce système peut aussi être embarqué dans un véhicule en mouvement. Une fois la vitesse du véhicule mesurée et l'excès de vitesse constaté, deux techniques sont possibles pour verbaliser l'auteur de l'infraction : La première est l'interception, par une deuxième équipe située en aval du cinémomètre. Une fois le véhicule arrêté, l'auteur de l'infraction est identifié et verbalisé sur place. La deuxième technique est la constatation «au vol», qui consiste à coupler le cinémomètre à un appareil photographique (utilisant un film argentique classique). Ce système permet l'incrustation sur la photographie des données transmises par le cinémomètre ; il comporte aussi un flash permettant de prendre des photographies de nuit. Les photos sont généralement prises «par l avant» (c est-à-dire prise de vue de l avant du véhicule infractionniste), mais ce n est pas une obligation. Une fois les clichés développés, si le conducteur et le numéro d'immatriculation du véhicule sont visibles, un agent peut constater l'infraction et rechercher le nom du propriétaire du véhicule en consultant le FNI (Fichier National des Immatriculations, c est-à-dire le fichier des cartes grises). Le procès-verbal est alors envoyé au domicile du propriétaire ; cependant, pour éviter une atteinte à la vie privée, la photographie n'est (en général) pas jointe, mais elle peut être envoyée sur demande. Depuis la loi du 18 juillet 1999, même si le propriétaire indique qu il n était pas le conducteur, il doit supporter les conséquences pécuniaires de l infraction (mais non l éventuel retrait de points), à moins bien sûr de révéler l identité du conducteur. 240

137 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique Le cinémomètre laser Plus récents que le radar à effet Doppler, les cinémomètres à laser sont équipés de systèmes optiques (jumelles, zoom, ) ayant un principe de fonctionnement différent : deux impulsions successives sont envoyées pour estimer à quelle distance se trouve le véhicule ; la vitesse est alors calculée en considérant la distance parcourue par le véhicule pendant l'intervalle de temps séparant les deux impulsions. Comme pour le radar à effet Doppler, plusieurs mesures et calculs statistiques sont effectués avant que la vitesse ne s'affiche. Cette méthode de calcul de vitesse impose que la visée s'effectue approximativement dans l'axe de la route. Ceci permet de faire des mesures de vitesse à plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de mètres. De plus, le faisceau laser est suffisamment fin pour que, même à cette distance, un seul véhicule soit visé par le faisceau. Les modèles utilisés par les Forces de l'ordre sont les jumelles Eurolaser (Sagem) et Multalaser (Multanova). Un autre cinémomètre fixe, de Soprecom, est en cours d homologation. Les jumelles présentent l'avantage d'être très facilement transportables et ne nécessitent aucune installation particulière. Ces systèmes ne sont pas couplés à un appareil photographique et sont donc utilisés uniquement en interception. Le principal avantage est qu un seul poste suffit pour faire la mesure et intercepter le véhicule en infraction. Tous les «cinémomètres» utilisés par les Forces de l'ordre à des fins répressives doivent être homologués par la sous-direction de la Métrologie du Ministère de l Economie, des Finances, et de l Industrie, en tant qu'«instruments de mesure», dont la liste (environ 40 systèmes) est fixée par décret du 3 mai 2001 (à noter que les distancemètres ne sont pas encore couverts par ce décret) Les franchissements de feux Il faut reconnaître très franchement que les dernières études en matière de comportement des usagers sont assez inquiétantes : il a par exemple été constaté au cours d une étude réalisée en 2000 sur 5 carrefours de la ZELT (Zone Expérimentale et Laboratoire de Trafic) et 1,3 millions de véhicules : Plus de 9% de franchissements des feux au rouge (environ 3%) ou au jaune ; Environ 1,2% d usagers passent au rouge alors que le vert est déjà donné pour le mouvement antagoniste ; Une augmentation de plus de 25% des comportements infractionnistes en douze ans (sur les mêmes carrefours). A noter que des détails sur cette étude sont fournis dans une autre annexe du présent rapport. Pour le non-respect des feux rouges ou des signaux «stop», l'agent verbalisateur n'a pas besoin d'outil de contrôle particulier, mais constate simplement l'infraction de visu avant d'intercepter le véhicule pour en identifier le conducteur. A noter que des dispositifs automatiques sans interception existent, mais qu ils sont très peu répandus en France. 241

138 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique Les points à améliorer Comme nous l écrivions dans l article «La télématique au service de la maîtrise des vitesses», publié dans le numéro spécial «sécurité routière» de la RGRA de novembre 2001, «On est bien obligé de reconnaître que le contrôle-sanction, tel qu il est généralement pratiqué en France aujourd hui, notamment sur les dépassements de vitesse, est assez critiquable : Peu dissuasif globalement. Citons le petit nombre de contraventions, de l ordre de 1,2 millions par an, ce qui correspond statistiquement, pour un conducteur «moyen», à une contravention payée tous les 20 à 25 ans! (paradoxalement, le conducteur qui «se fait prendre» a donc l impression d une grande injustice). Il faut citer aussi les délais, dus notamment à des traitements manuels, longs et fastidieux. Contestable dans ses modalités (choix des emplacements, pratique très large des «seuils de tolérance», «indulgences» érigées parfois en système, etc.). Peu lisible parce que trop complexe. Médiatisé par à coups. Cette critique doit bien entendu être comprise comme celle d un système, et non comme une critique dirigée contre tel ou tel des (très nombreux) acteurs. Par ailleurs, la réprobation sociale vis à vis de la délinquance routière est encore quasi-inexistante en France, sauf peut-être en ce qui concerne l alcool (contrairement à d autres pays, comme par exemple l Angleterre, les pays nordiques ou les Pays Bas)». 1.3 Les apports du contrôle-sanction automatisé (CSA) Généralités Tout d abord, qu est-ce que le CSA? Il s agit d introduire dans le processus de contrôle-sanction, une dose plus ou moins importante d automatisation, grâce aux nouvelles technologies. Ce CSA peut en effet apporter un certain nombre de réponses aux problèmes évoqués précédemment : D abord des éléments de réponse techniques : - caméras vidéo numériques, d où une transmission et un enregistrement aisés des fichiers d images ; - reconnaissance automatique des numéros de plaques minéralogiques, permettant entre autres une constatation des infractions «spatiales», c est-à-dire portant sur une longueur de route de plusieurs centaines de mètres, voire plusieurs kilomètres ; - transmissions permettant la consultation aisée de bases de données distantes ; - outils bureautiques. Ensuite des éléments de réponse organisationnels : tous les moyens précédents, réunis, rendent possible une quasi-automatisation du processus d établissement des contraventions. Cette automatisation devrait permettre d envoyer les contraventions dans un délai beaucoup plus court (quelques jours au lieu de quelques mois) ; on conçoit bien que l effet pédagogique ne sera pas du tout le même. Enfin, plus globalement, la possibilité d une sorte «d industrialisation» des processus, permettant de répondre à un problème de société (la délinquance routière) par des moyens de masse, moins «artisanaux» qu aujourd hui. A noter que le projet européen VERA (Video Enforcement for Road Authorities) s est penché en détail sur les différents aspects du CSA. 242

139 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique Le contrôle-sanction à l étranger Le CERTU et l INRETS, avec l aide d ISIS, ont procédé à un tour d horizon mondial du contrôlesanction dans le monde, et notamment dans ses aspects les plus novateurs. En effet, de nombreux pays se sont déjà lancés, de manière plus ou moins complète, dans la voie du CSA utilisant des technologies numériques. Les données ci-après proviennent de cette étude Contrôle-sanction de la vitesse Quelques évaluations étrangères sont fournies ci-après : - Londres : les installations de contrôle de vitesse ont permis, sur les principales routes à grande circulation : - une réduction de 20% des accidents causant des blessures légères ; - une réduction de 50% des accidents causant des décès ou des blessures graves. - Autoroute périphérique de Londres M25 : l'installation de dispositifs de contrôle de vitesse, conjuguée à des limitations de vitesse variables (limites affichées par panneaux à messages variables), a donné des premiers résultats qui montrent une réduction d environ 30% des accidents corporels. - Nouvelle Galles du Sud, Australie : les dispositifs de contrôle de vitesse installés sur plus de 800 emplacements ont fait diminuer les accidents de 22%. - Victoria, Australie : les dispositifs de contrôle de vitesse sur diverses artères urbaines ont permis de réduire les accidents de 30%. - Queensland, Australie : réduction de 34% des accidents mortels (depuis 1997). Signalons encore qu une étude finlandaise a établi que le coût d un système automatique est environ huit fois inférieur au coût d un système traditionnel (si on intègre tous les coûts de fonctionnement) Contrôle-sanction du franchissement des feux tricolores Les systèmes automatiques peuvent aussi apporter beaucoup en matière de franchissement de feux rouges. Ces systèmes sont assez développés en Allemagne et aux États Unis, notamment ; à noter qu un système mixte vitesse / feux existe en Suisse. En France, quelques systèmes anciens existent à Paris ; par ailleurs, une installation expérimentale, entièrement numérique, a été réalisée par un industriel près de Nancy). Certains résultats-clés, obtenus à l étranger, concernant les effets des installations pour franchissement de feux rouges sont indiqués ci-après : - Une étude sur différentes villes américaines a montré que l'installation de dispositifs aux carrefours avait entraîné une réduction de 20 à 30% du non-respect des feux tricolores. - New York : depuis que 18 caméras ont été installées en 1994, il y a eu une réduction de 34% des infractions. - Fairfax, Virginie, États-Unis : les caméras à neuf carrefours ont entraîné une réduction de 44% des infractions après un an d'exploitation. - Oxnard, Californie, États-Unis : les caméras à neuf carrefours ont entraîné une réduction de 42% des infractions après plusieurs mois d'exploitation. - San Francisco, Californie, États-Unis : les caméras à quatre intersections ont entraîné une réduction de 42% des infractions après les six premiers mois d'exploitation. 243

140 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique - Australie du Sud : une réduction de plus de 10% des accidents mortels et une réduction de 24% des accidents corporels a été observée aux carrefours où des caméras avaient été installées. A noter que l effet sur la sécurité routière, même s il s émousse parfois un peu au fil du temps, reste la plupart du temps très positif. 1.4 Le CSA dans le contexte français Les lignes directrices Suite à la décision du Comité Interministériel de la Sécurité Routière du 25 octobre 2000, un programme d'automatisation du contrôle des infractions au code de la route a été mis en œuvre. L'objectif est d'assurer des contrôles permanents à partir, soit de postes fixes et intégrés à l'infrastructure, soit de postes pouvant être déplacés sur les sites accidentogènes. La sanction n'étant crédible et acceptable que si elle est systématique, équitable et appliquée dans un délai court, c'est l'ensemble de la chaîne de contrôle-sanction qu il est prévu d automatiser, de la constatation des infractions, à l'envoi des procès-verbaux aux contrevenants. Plus particulièrement, il s'agit : - d automatiser les différentes phases de la chaîne contrôle-sanction autant que le permettent les développements techniques actuels ; - de tester toutes les technologies, existantes ou en phase finale de développement, couplées à des systèmes de prise de vue numériques ; - de tester le fonctionnement de ces systèmes et de les faire fonctionner en situation réelle, sur plusieurs types de réseaux routiers, dans le cadre de l organisation actuelle des services, afin d identifier les obstacles et les voies d amélioration ; - d élaborer, en concertation avec tous les acteurs concernés (gestionnaires de réseaux, Forces de l ordre, Justice) un cadre administratif et juridique dans l optique d un déploiement de ces systèmes sur l ensemble du territoire. Sur chacun des sites-pilotes cités ci-après, sera testée une automatisation des différentes phases de la chaîne de CSA : - en phase de constatation, relevé des infractions et transmission des données : il s'agit de tester les performances et la fiabilité des différents systèmes techniques proposés, ainsi que le degré de sécurisation des données sur l'ensemble du dispositif ; - en phase de traitement des procès-verbaux et de recouvrement des amendes : il s'agit de réduire la durée du traitement, depuis la constatation des infractions sur les postes de contrôle des Forces de l'ordre, jusqu'à l'envoi des contraventions. Différents moyens seront mis en œuvre et testés dans ce but : informatisation des procédures, sous-traitance, réorganisation des services, etc. 244

141 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique Une réflexion de fond devrait aussi avoir lieu, pour préciser quels types d infractions on veut sanctionner ; pour la vitesse, par exemple, seulement les grands excès, ou systématiquement tous les dépassements (avec le risque, même en utilisant des procédures automatisées, d engorger complètement les services du ministère de la Justice), ou, ce qui est sans doute plus réaliste, une sorte de compromis, à définir dans le cadre d une stratégie interministérielle, entre la dissuasion de tous les excès et la surcharge des services (par exemple en ayant des plages horaires de recueil des infractions plus réduites, mais aléatoires, du moins dans un premier temps, pendant le «pic» du nombre de contraventions, qui suit généralement l installation d un système de CSA)? Les expérimentations prévues en France sur les vitesses La chaîne automatisée de contrôle-sanction L'homologation ne concerne que les radars eux-mêmes, et pas encore la chaîne automatisée de contrôlesanction. C'est la raison pour laquelle la DSCR a mandaté le SETRA et le RST (Réseau Technique et Scientifique du Ministère de l Équipement) pour définir les différents modules d'un système de contrôlesanction automatisé, et pour aider les gestionnaires à élaborer leurs cahiers des charges et à mettre en œuvre ces dispositifs. Ces modules sont les suivants : détection de l'infraction, photographie du véhicule du contrevenant, fusion 36 et cryptage des données, transfert sur ligne spécialisée, décryptage et stockage au poste de contrôle des Forces de l'ordre, lecture automatique optionnelle des plaques minéralogiques, accès éventuel au fichier national des cartes grises, envoi du procès-verbal au contrevenant et recouvrement des amendes Les expérimentations en France, avec radar Doppler et prise de vues numériques En zone urbaine A Annecy, des expérimentations, financées en partie par la communauté urbaine, sont prévues sur le contournement de la ville et sur une pénétrante. Une opération est également prévue sur la Promenade des Anglais à Nice En zone périurbaine Sur la voie des Berges à Angers (prolongement de l'autoroute A11) des cabines blindées avec radar et prise de vue argentique ont permis de faire chuter les grands excès de vitesse dès les 15 premiers jours (pour une vitesse limitée à 70km/h, diminution de 16 à 5% du pourcentage des usagers pratiquant des vitesses supérieures à 90 km/h et passage corrélatif de 31 à 42% des vitesses comprises entre 50 et 70 km/h). Cette chute des vitesses perdure après un an. Ces cabines évoluent vers une transmission automatique des données grâce à de nouveaux matériels et une automatisation des infractions et du recouvrement des amendes. Des expérimentations du même type sont prévues, à Metz sur A31, à Saint-Étienne en sortie du tunnel de la Terrasse avec un radar et un appareil photo numérique, sur le contournement de Nice, et sur l'autoroute A4 à 2x3 voies dans le Val de Marne (automatisation complète de la chaîne). Un CSA est également prévu sur le Pont d'aquitaine et son viaduc d'accès à Bordeaux, dans le cadre de l'élargissement de la chaussée (passage de 2x2 à 2x3 voies), en deux phases (en travaux et en service). Par ailleurs, la Préfecture de Police de Paris effectue des contrôles de vitesse sur le Boulevard Périphérique, en testant plusieurs matériels. 36 Fusion univoque et indélébile d'une chaîne de caractères (horodatage, vitesse, localisation ) sur la photo (plaque et visage) du contrevenant. 245

142 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique Sur autoroute en section courante Un système automatique, identique à celui d'angers, a été placé sur l'autoroute A8 vers Nice. Il a permis une baisse, maintenue, des vitesses de 6 à 8 km/h suivant les voies pratiquées. Une évaluation est en cours à l'aide d'un dispositif «mobile», afin d'évaluer le comportement des usagers entre les points de contrôle fixes. Une autre expérimentation va débuter sur A12 (autoroute non concédée après le triangle de Rocquencourt) En tunnel Le site du Tunnel du Mont-Blanc est très spécifique (risque potentiel d'accidents, bi-nationalité, et surtout concomitance de systèmes de vitesse et d'interdistance). Côté français, le système de vitesse est constitué d'un radar avec appareil photo numérique. Une partie des infractions fait l'objet d'une interception immédiate des contrevenants en sortie de tunnel, une autre partie est différée avec stockage des données sur cédérom non réinscriptible. Des expérimentations du même type sont prévues, dans le futur tunnel A86 Ouest à gabarit réduit -dans l'attente, des essais auront lieu dans le tunnel sud de Saint-Cloud-, et en tunnels sur A8 (contournement de Nice) En rase campagne Une expérimentation est prévue dans le Gers, avec dispositifs embarqués, déplacés sur des points accidentogènes, mais avec recueil automatique en différé Les expérimentations portant sur de «nouvelles» technologies de cinémomètres En plus du programme décrit ci-dessus, la DSCR a également lancé et financé, sur certains sites, des tests de CSA réalisés avec des cinémomètres non encore homologués Savoie Le cinémomètre est un laser, placé dans le tunnel autoroutier des Monts, à Chambéry. L'automatisation du traitement est effectuée par la Police, avec prise en charge de la mise en forme, de l'édition et de l'acheminement des PV par une société prestataire de service. Une seconde phase prévoit l'extension aux opérations réalisées par l'omp 37, et l'automatisation du traitement par la Gendarmerie. Un changement de comportement des conducteurs a été enregistré après 10 jours de mise en service (baisse de 30 km/h) VRU 38 de Lyon Cette expérimentation a pour objet d'étudier la technologie «boucles», associée ou non à des capteurs piézoélectriques, ou à d autres systèmes, et permettant de différencier les PL et les VL, et de développer un système intégré pour une gestion automatisée de la chaîne de CSA, adapté à un réseau multivoies à trafic dense. 37 OMP : Officier du Ministère Public 38 VRU : Voie(s) Rapide(s) Urbaine(s) 246

143 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique 1.5 Les expérimentations en France sur les autres types d'infractions Les inter-distances Le décret du 23 novembre 2001, impose désormais, dans le code de la route et sur tout le territoire national, un temps inter-véhiculaire de 2 secondes entre véhicules qui se suivent, quelle que soit leur vitesse (Art. I). Sur ouvrages présentant «des risques particuliers», une mesure locale plus contraignante peut, en outre, être prise (Art. IV) ; par exemple, dans le cas du tunnel du Mont-Blanc, une interdistance de 150m en marche et de 100m à l'arrêt est exigée. Des matériels de mesure des inter-distances commencent à être proposés par les industriels. Cependant, les «distancemètres», utilisés par les Forces de l'ordre à des fins répressives, ne sont pas encore «homologables» par la Métrologie légale. Aussi, le SETRA a-t-il créé un groupe d'experts ayant pour mission de réfléchir au problème spécifique de la qualification de ces systèmes Le franchissement des feux tricolores Comme indiqué ci-avant, les franchissements de feux rouges en ville sont de plus en plus fréquents. Là encore, des industriels proposent des systèmes de CSA. Techniquement ces dispositifs fonctionnent, soit avec des capteurs aériens par traitement d'images (détection de passage dans une «fenêtre» de l'image), soit en enterré par boucle et/ou capteur piézoélectrique qui déclenche 1 ou 2 photo(s) avant puis dans le carrefour, soit enfin par un couplage d'au moins une de ces technologies avec le cycle du contrôleur de carrefour. La «preuve» souvent demandée est une ou deux photo(s), avant ou arrière du véhicule, avec lecture aisée de la plaque ainsi que de la présence et la couleur du feu rouge (ou de la croix grecque si elle existe). A noter qu'il n'y a pas, à l'heure actuelle, de qualification de ce type de matériels. Un groupe technique, animé par le CERTU, est chargé de traiter de ce problème. Des expérimentations sont en cours ou programmées, en milieu urbain, à Montpellier, Metz et Toulouse. A Paris, des dispositifs argentiques caducs sont implantés depuis plusieurs années ; il est prévu de les remplacer et d'automatiser l'ensemble du système Le franchissement des passages à niveau Il n'existe pas, à l'heure actuelle, de contrôle-sanction pour les passages à niveau, même non automatisé, en France. Des réflexions ont été menées en 2001 sur ce que doit être le respect de la signalisation d'arrêt au signal (et non la vitesse), dans les deux sens de circulation. Bien que l'objectif de la DSCR soit, à terme, de disposer d'une automatisation complète de la chaîne (de la détection de l'infraction à l'envoi du procès-verbal), il ne semble pas réaliste d'espérer pouvoir, à court terme, résoudre les difficultés institutionnelles et/ou juridiques permettant cette automatisation en aval de la réception du PV par les Forces de l'ordre. La problématique, et donc la technologie, sont voisines de celles relatives aux feux tricolores. Un groupe de travail, animé par le CETE du Sud-Ouest, est en charge de ce dossier. Un site pilote pérenne d'expérimentation existe à Lhommaizé, près de Poitiers Les arrêts et couloirs bus Face aux problèmes posés, des expérimentations devraient avoir lieu à Paris. Le STIF (Syndicat des Transports d Ile de France), ainsi que la RATP, sont très intéressés. 247

144 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique Autres infractions Il faudrait citer encore d autres infractions, qui peuvent relever, de manière plus ou moins importante et rapide, d un CSA : surcharges (pesage en marche), stationnement, émissions polluantes, nuisances sonores, alcoolémie ou drogue au volant, etc. Citons encore le chronotachygraphe électronique, et les multiples contrôles qu il permettra (temps de conduite, vitesses, etc.). 1.6 Conclusions et perspectives Le contrôle-sanction automatisé permettra, à terme, une prise en compte systématique de tous les contrevenants. En ce sens, il sera plus équitable que le contrôle traditionnel, fondé sur une détection aléatoire. Grâce au meilleur respect des règles qu il devrait entraîner, le contrôle-sanction automatisé ira dans le sens d une amélioration significative de la sécurité routière. De plus, il conduira aussi à un apaisement du trafic, d où des progrès possibles en matière de régulation du trafic. Les Forces de l ordre, tout comme le Ministère de la Justice, devraient aussi trouver avantage dans l utilisation de ces nouvelles technologies (gain de temps, et diminution des tâches fastidieuses, en particulier). Néanmoins, le contrôle-sanction automatisé pose encore, du moins en France, un certain nombre de problèmes non techniques : - problèmes de nature institutionnelle (coordination entre les différents ministères pour la mise en place et l utilisation des systèmes en France, CSA «trans-frontières», en particulier) ; - problèmes juridiques divers (validité des prises de vues numériques, homologation des systèmes, etc.) ; - respect des libertés individuelles (sécurisation des flux de données, conformité avec les orientations de la CNIL) ; - coût des systèmes : acquisition, maintenance et fonctionnement ; se pose ici, en particulier, le problème de la répartition du produit des contraventions ; pourquoi ne pas se diriger, comme en Angleterre, vers une structure du type «établissement public», qui pourrait collecter le produit des contraventions et le réinjecter dans un système de CSA? Quelles sont les clefs du succès du CSA? On peut en citer quelques-unes, sachant que l on part malheureusement d une situation tellement dégradée qu il sera difficile d obtenir d emblée une adhésion totale des usagers. - S appuyer sur des expérimentations pour tester toute la chaîne, dans ses aspects techniques et organisationnels, et impliquer l ensemble des acteurs concernés ; - Communiquer en prenant appui sur des données scientifiques, ainsi que sur les évaluations de systèmes à l étranger et les résultats des expérimentations françaises. Ces expérimentations peuvent d ailleurs avoir un rôle mobilisateur, notamment auprès des collectivités locales ; - Être rigoureux sur les principes (le contrôle-sanction n est pas là pour remplir les caisses, mais pour améliorer la sécurité routière) et sur leur application (installer les contrôles de manière raisonnée, compte tenu des problèmes avérés de sécurité routière et de l importance constatée des violations des règles). La communication ne sera crédible que si ces principes sont effectivement respectés sur le terrain ; - Ne pas hésiter à remettre en cause certaines limitations ponctuelles de vitesse ; on ne peut respecter que ce qui est respectable ; 248

145 La réduction des infractions grâce au contrôle-sanction automatique - Ne pas «diaboliser» un seul type d infraction (par exemple, les vitesses), mais au contraire bien faire comprendre que le respect de l ensemble des règles du Code de la Route est un élément essentiel dans une société civilisée. Pour cela, la communication serait probablement à moduler en fonction de différentes cibles : jeunes, adultes, personnes âgées, professionnels de la route 1.7 Bibliographie sélective RGRA, numéro spécial «Sécurité routière» de novembre 2001 : article de ARON M., MARCHI M. et NOUVIER J. «La télématique au service de la maîtrise des vitesses». Documents issus de projets européens, et notamment : VERA, MASTER, GADGET, ESCAPE. Documents élaborés dans le cadre du projet ACTIF (notamment l étude de cas relative à l «application de la réglementation»), 2001 et PEREZ-DIAZ C. : «Jeu avec des règles pénales. Cas des contraventions routières», L Harmattan, 1 vol. 320 p. Paris Pratiques étrangères : documents collectés par l INRETS et le CERTU et synthétisés par ISIS dans l étude «Systèmes automatiques de contrôle-sanction des infractions routières ; rapport de synthèse sur les pratiques internationales». Décembre ZELT : «Détection des franchissements de rouge sur 13 entrées de 5 carrefours de la ZELT», CERTU, Communication de OLIVERO P. au congrès «e-safety» de Lyon, sept 2002 : «Analyse quantitative et qualitative des franchissements de feux rouges à Toulouse». Communication de CANEL A. et BRIQUET Ph. au congrès «e-safety» de Lyon, sept 2002 : «Le contrôle-sanction automatisé en France». Communication de BRIQUET Ph. et CANEL A. au 9th ITS Word Congress Chicago Oct : «Automated Traffic Enforcement in France». 249

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147 Le limiteur de vitesse Le limiteur de vitesse 1. Les limiteurs de vitesse adaptatifs par Maurice Aron (INRETS-Gretia) et Jacques Nouvier (Certu), 2002 Ce sont des dispositifs embarqués disposant principalement de deux informations, la limite de vitesse en vigueur là où circule le véhicule ainsi que la vitesse pratiquée par celui-ci. Certains dispositifs ont uniquement la fonction d'informer le conducteur lorsque la vitesse limite est dépassée, d'autres limiteurs agissent, en rendant plus difficile l'accélération ou même en freinant le véhicule. 1.1 Les enjeux de sécurité (types d accident, milieux concernés) Enjeux de sécurité La vitesse est responsable (ou co-responsable, avec d'autres facteurs) de nombreux accidents, en particulier des accidents graves. Les distances d'arrêt sont plus courtes lorsque les vitesses sont moins élevées. Le respect de la vitesse limite implique théoriquement moins de différences de vitesse entre deux véhicules consécutifs (donc potentiellement moins de collisions arrière ou d'accidents liés au rabattement du premier véhicule), moins d'intérêt à dépasser ou à changer de file (donc moins d'accidents liés à ces manœuvres). On a pu dire qu'une diminution de 1% de la vitesse entraîne une baisse de 4% des accidents. Autre enjeu : certains limiteurs rappellent tout panneau de signalisation (par exemple celui de sens unique sur autoroute), ce qui devrait entraîner une diminution des accidents dus à un non respect du code de la route Champ Tous les réseaux sont potentiellement concernés ; le coût d'investissement de la part de la puissance publique varie selon les systèmes ; il peut être nul si les limites de vitesses sont fixes (en un point donné) donc enregistrables sur une carte digitale embarquée - ceci interdisant des politiques de limites de vitesse variables -. Le coût est approximativement proportionnel à la longueur du réseau sur les sites où les limites de vitesse sont susceptibles de changer en fonction de la météorologie, de la circulation des incidents en aval, car il faut alors installer des balises (micro-ondes ou infra-rouge) ou des émetteurs radio (GSM). 1.2 Comment cela marche-t-il? Le système comporte trois fonctions : 1. L'acquisition de la vitesse limite là où le véhicule circule. - Dans le cas de limites de vitesse fixes, celles-ci sont stockées sur une carte digitalisée embarquée; l'ordinateur de bord détermine la position du véhicule via un système GPS, ou GPS différentiel, il la place dans le réseau grâce à une table de localisants ; la limite de vitesse est celle figurant pour cette position sur la carte digitalisée. - Dans le cas de limites de vitesse potentiellement variables, le récepteur correspondant au mode de diffusion de l'information (balise micro-onde, par balise infra-rouge, GSM) doit être intégré. 2. L'acquisition de la vitesse du véhicule. 251

148 Le limiteur de vitesse 3. L'information du conducteur ou l'action sur la pédale d'accélération ou de frein, selon les dispositifs. - Mise en œuvre des fonctions : certains dispositifs sont d'usage volontaire (débrayables par le conducteur), d'autres sont contraints par l'extérieur. Notons que dans certains dispositifs d'usage volontaire, le conducteur indique parfois lui-même la vitesse limite, ce qui est utile dans les zones non équipées où l'acquisition de la vitesse limite ne fonctionne pas : le dispositif continue dès lors à apporter une certaine aide au conducteur Les différents types de systèmes Les systèmes informatifs se subdivisent en deux groupes : Les systèmes les plus simples affichent sur le tableau de bord la limite de vitesse en vigueur sur la section de route ou de voie considérée (ou éventuellement toute autre signalisation). D'autres systèmes affichent la limite de vitesse en vigueur et alertent le conducteur lorsque celuici dépasse la vitesse autorisée Les systèmes dits actifs (durcissement de l accélérateur ou/et freins) se répartissent aussi en deux groupes : Ceux qui agissent immédiatement, ce qui nécessite une action sur les freins du véhicule, avec une limite à définir, pour éviter les risques dus à des freinages brusques ; il semble qu au Japon, par exemple, on se limite à 2 ms -2. A noter qu en cas de dépassement de la vitesse limite, le dispositif peut aussi empêcher simplement le conducteur d accélérer encore, à défaut d agir directement sur les freins. Ou au contraire ceux qui attendent le premier freinage volontaire du conducteur, le faisant passer en dessous de la vitesse limite et, dans ce cas, on peut se contenter d agir sur la pédale d accélérateur, ce qui est nettement plus simple. Le tableau suivant récapitule les possibilités et propose une terminologie, en notant et combinant : - I les systèmes informatifs contre A les systèmes actifs -AP si l'action est partielle, uniquement sur l'accélérateur, AT si elle est totale, agissant sur les pédales freins+ accélérateur-, - V les systèmes d'usage volontaire contre C les systèmes contraints, e les systèmes où le choix de la vitesse limite est imposée de l'extérieur contre c ceux où celle-ci est choisie par le conducteur. 252

149 Le limiteur de vitesse LVA Type d action Usage Volontaire (débrayable) Usage Contraint (non débrayable) Choix de la vitesse limite Adaptable par le conducteur Imposée l extérieur de Adaptable par le conducteur imposée de l extérieur Informatifs Simple affichage de la vitesse limite en vigueur ou, en variante, alerte si dépassement Ive (Allemagne, Suède) Ice (Danemartk) action Partielle (accélérateur) Actifs AVPc cf. les régulateurs d'allure (USA) AVPe (Suède, Pays-Bas, Royaume-Uni) ACPc ACPe (Suède, Pays-Bas, Royaume-Uni) Action Totale (freins + accélérateur) AVTe ACTc (Japon?) ACTe (Japon?) 1.3 Les tests sur le terrain dans le monde et le test envisagé en France Allemagne Le système TSR («Ive», système informatif, d'usage volontaire, vitesse imposée de l'extérieur) a été expérimenté dans la région de Sarrebrück entre 1996 et 1998 ; il est maintenant dans sa phase de déploiement. Il fonctionne à l aide de balises infrarouge et de liaisons radio, installés sur les panneaux de prescription. Lorsqu'un véhicule passe au droit d'un panneau, le récepteur embarqué rappelle au conducteur la prescription - limite de vitesse ou autre- ; il prévient notamment les conducteurs qui s apprêteraient à emprunter une autoroute à contresens (une cinquantaine de morts en Allemagne, soit cinq à dix fois plus qu en France, à cause principalement du dessin des échangeurs) Royaume-Uni : Le programme : External Vehicle Speed Control (EVSC) ( Janvier Février 2000) Il s'agissait d'examiner les impacts, positifs et négatifs, en termes de sécurité, de comportement des conducteurs, de congestion, et d émission de polluants de systèmes de contrôle de vitesse automatique, en prenant en compte diverses variantes de systèmes. Il s'agissait aussi d'évaluer les implications d un déploiement pour la flotte de Grande Bretagne, et de faire des propositions pour l implémentation. Le système : C'est un système actif à action sur l'accélérateur et sur les freins. Plusieurs variantes sont envisagées dans le projet EVSC : Driver Select : la vitesse autorisée est indiquée au conducteur via un affichage visuel ; le conducteur choisit ou non d être limité à cette vitesse. Système obligatoire : la vitesse est limitée en permanence, le système réduit la vitesse avant l arrivée sur un panneau indiquant un changement de limitation ; 253

150 Le limiteur de vitesse Système variable : cette variante présente une fonctionnalité supplémentaire consistant à contraindre de manière plus forte la vitesse en courbe ou à l approche de passage-piétons (variante testée uniquement sur simulateur) En France : type(s) de systèmes dont le test est envisagé Acquisition de la vitesse limite Trois techniques pourraient être testées : GPS + tables de localisants (pas de GSM) dans ce scénario, aucune modulation de la vitesse n'est possible, GPS + tables de localisants + GSM, GPS + GSM + PC central Acquisition de la vitesse du véhicule : Cette fonction serait complétée par une fonction d'enregistrement des vitesses pratiquées et des limites de vitesse Cependant, aucun couplage avec une «boite noire», n'est prévue, pour ne pas aller au devant d'un rejet de la part des automobilistes Action : Il a été décidé, du moins en première analyse, de retenir des systèmes agissant seulement sur l accélérateur et non sur les freins (système de type AVPc / ACPc) Mise en œuvre : Le concept serait celui d un système actif d usage volontaire (au sens indiqué ci-avant) ; le contrôle externe serait «enclenchable», c est-à-dire que le conducteur choisirait de l utiliser ou non, mais ensuite, une fois la décision prise d utiliser le limiteur pour un déplacement donné, la commande sur la vitesse ne dépendrait plus du conducteur, et serait externe ; une variante consisterait à ce que le conducteur puisse lui-même régler la limite de vitesse qu il ne veut pas dépasser Pays- Bas Le système testé dans un quartier de Tilburg : C'est un système actif non débrayable -un bouton d'urgence permet cependant d'annuler son effet-. La vitesse est automatiquement ajustée : lorsque le conducteur dépasse la vitesse limite, l ordinateur de bord réduit l injection de carburant, la vitesse diminue graduellement. Le véhicule connaît sa position grâce à un GPS différentiel et détermine la vitesse autorisée grâce à une carte digitale embarquée. 254

151 Le limiteur de vitesse Danemark Un système informatif (système Infati 39 ) a été testé à Aalborg 40 ; l équipement était constitué d un GPS, complété par un gyroscope ou un odomètre pour actualiser la position depuis la dernière position GPS valide, d un système cartographique fournissant la limite de vitesse correspondant à la position, d un GSM pour dialoguer avec un ordinateur externe. La vitesse limite est affichée. En cas de dépassement, le conducteur est prévenu par synthèse vocale Suède Le projet suédois ISA (Intelligent Speed adaptation) 41 coordonné par l administration des routes, la SNRA, comporte des expérimentations sur 4 sites urbains : Lund, Borlänge, Lidköping et Ümeå ) Informative ISA system : système informatif L'information provient de balises et est transmise par communication courte portée au véhicule. Le véhicule est équipé d un boîtier et d un compas électronique, permettant de connaître la direction empruntée. Chaque balise envoie un message au véhicule contenant les informations relatives aux limites de vitesse dans toutes les directions à l intérieur de la zone que traverse le véhicule. Le conducteur, lorsqu'il dépasse la vitesse maximale autorisée, est averti par le biais d un signal lumineux et d un signal sonore. Ce système est testé sur 4000 véhicules à Ümeå, où 200 balises ont été installées. 2.) 1 bis : Variante sans balise avec GPS Une variante sans balise de ce système est testée sur 400 véhicules à Borlänge et sur 125 véhicules à Lidköping ; le véhicule connaît sa position grâce à un système GPS, et interroge la base de données embarquée qui possède les informations de limitation de vitesse du réseau routier. Ce dernier système représente, pour des raisons de coût, la solution la plus viable à long terme pour un déploiement à grande échelle [3]. 3.) Isa systems for quality assurance : Système ISA pour l assurance-qualité. Dans une autre variante du système informatif, toutes les infractions liées à la vitesse sont détectées et enregistrées, si le conducteur n'a pas réduit pas sa vitesse (au bout de secondes) malgré les avertissements lumineux et sonores. Ce système équipe 400 véhicules de transport public achetés par la collectivité tels que les bus scolaires, taxis scolaires, et les transports pour handicapés à Borlänge. 39 site 40 cf. H Lahrmann, J.Runge Madsen, T.Boroch : «Intelligent Speed Adaptation- Development of a GPS ISA-System and Field Trial of the System with 24 Test Drivers» (8th ITS World Congress, Sydney, 2001)

152 Le limiteur de vitesse 4.) Actively supporting isa system : système actif A l intérieur de la ville de Lund, l'action du système implique automatiquement le respect des vitesses limites. En dehors de la ville, le conducteur choisit entre deux modes : fixer lui-même sa limite et le «cruise control». Lorsque la vitesse est limitée, le système a une action directe sur l accélérateur : Dès que le véhicule dépasse la vitesse maximale autorisée, le système est activé et le conducteur ressent une légère résistance qui correspond en fait à une contre force exercée par la pédale d accélération. En cas de nécessité, le conducteur peut inhiber le système en appliquant une pression forte sur l accélérateur. Les vitesses imposées sont 30, 50 et 70 km/h. Ce système est testé sur 280 véhicules (Mercedes automatiques, des conducteurs à la fois privés et professionnels) à Lund [2] et sur 95 véhicules à Lidköping. Pendant les expérimentations, l équipement est continuellement réglé sur la limite de vitesse réelle. Les véhicules sont équipés de cartes numériques qui permettent de connaître les limites de vitesse dans la ville et d un GPS qui permet au véhicule de se localiser et donc de connaître la limite de vitesse qui prévaut. 1.4 Quels sont les résultats des différentes évaluations, et quel degré de confiance leur accorder? Certains auteurs estiment, à partir d'études en simulation ou d'expériences sur le terrain, que les limiteurs de vitesse induisent une diminution des accidents corporels de l'ordre de 10 % (pour les systèmes informatifs) à 20 %-40% (pour les systèmes obligatoires) ; toutefois, il faudrait conforter ces estimations avec des analyses d'accident après des tests à grande échelle du ou des systèmes En Allemagne Pas d évaluation sécurité à notre connaissance Au Royaume-Uni L'évaluation sur simulateur de conduite, sur le terrain (Leeds), par simulation de trafic : Le comportement de 40 conducteurs a été étudié en laboratoire sur un simulateur de conduite, pour les 3 variantes (Driver Select, système obligatoire, système variable), sur une route comprenant des sections urbaines, de rase campagne, et autoroutière longue de 22 miles. 24 conducteurs ont conduit à Leeds trois fois chacun sur une route présentant des sections urbaines, de rase campagne et autoroutières, longue de 42 miles. En situation réelle avec une FORD ESCORT équipée des deux premières variantes, et d un DGPS (GPS différentiel). Les limitations de vitesse étaient enregistrées sur un micro-ordinateur : lorsque la vitesse pratiquée était supérieure à la limite, l explosion était retardée, la quantité de carburant injectée diminuée ; enfin, une action intervenait sur le frein si la vitesse était toujours trop élevée. Une étude en simulation des impacts de tels systèmes sur un réseau. (sécurité, temps de parcours, émission, consommation de carburant) a été effectuée avec le logiciel de simulation microscopique DRACULA. Étude des accidents passés Le programme EVSC annonce une réduction potentielle de 35 % des accidents comportant des blessés grâce à la mise en œuvre d un système limitant automatiquement la vitesse des véhicules, et imposant des limitations inférieures dans des conditions particulières (météo, par exemple ). Lorsque la limite de vitesse en un point n'est pas variable, la réduction du nombre potentiel d'accident s'élève à 20%. Ce résultat est fondé sur une simulation à partir de données d accidents de Quel que soit le système pris en compte, le ratio coût bénéfice est positif. 256

153 Le limiteur de vitesse Simulation L EVSC a des effets négligeables sur la congestion ou sur les temps de parcours sur tous les réseaux modélisés. Même hors heure de pointe, l augmentation des temps de parcours, bien que discernable, est faible. L'EVSC est plus efficace hors congestion (la vitesse en congestion étant plus basse). Des économies réelles de consommation de carburant apparaissent : 8% pour le réseau urbain hors et pendant l heure de pointe, et 3% sur le réseau rase campagne à deux voies. Les impacts diminuent avec un taux de pénétration du système supérieur à 60 %. Quelques indications d habituations au système sur le simulateur : avec le système, les conducteurs ont tendance à diminuer le temps intervéhiculaire lorsqu ils suivent un véhicule plus lent, et à accepter des «gaps» plus courts à l insertion en intersection. Ces effets n ont pas pu être confirmés en situation réelle car les véhicules contrôlés étaient le plus souvent plus lents que les autres et les situations d insertion aux intersections étaient rares. Même si ces effets n entraînent pas automatiquement de réduction des bénéfices en termes de sécurité, ils doivent être étudiés. Tests sur le terrain La vitesse des conducteurs est principalement dictée par la géométrie et le trafic ; le système est plus efficace en milieu urbain et rural que sur milieu autoroute ; les conducteurs préfèrent le système volontaire. Les expérimentations montrent que l on obtient un meilleur respect des limitations de vitesse avec le système, un écrêtement des vitesses élevées, sans effet sur les vitesses moyennes. Le système semble réduire le nombre de conflits lorsque les conducteurs utilisent le système obligatoire. Les utilisateurs utilisant le Driver Select ont tendance à le déconnecter lorsqu ils ne sont pas contraints par les conditions de trafic, en effet une certaine frustration peut apparaître lorsque le flot roule plus rapidement. Lorsque le système est arrêté, ils ont tendance à dépasser les limites de vitesse. Ces deux effets sont plus marqués lors de la deuxième utilisation du système. L'acceptation du système Une enquête a cherché à tester l acceptabilité auprès du public, et les retours semblent plutôt positifs : les gens seraient prêts à payer 150 FF (soit environ 23 ) par an (impôts locaux) pour que les rues soient équipées de limitation automatique des vitesses. Les conducteurs seraient prêts à payer 1500 FF (soit environ 230 ) par an pour des limiteurs de vitesse à condition que le système soit appliqué partout En France (non encore réalisée ; début prévu en 2003) Ce que l'évaluation tentera de mettre en évidence au niveau sécurité : Les changements de comportement, et de là des réductions de vitesse, ainsi que des réductions des écarts par rapport à la vitesse limite ; Les impacts possibles sur la sécurité et les nuisances (bruit et pollution) tant de ces systèmes pris isolément qu'utilisés en conjonction avec d autres, notamment avec les systèmes de contrôlesanction automatiques ; Les éventuels effets pervers (exemple : réduction des intervalles inter-véhiculaires ou encore pertes de vigilance, par un excès de confiance dans le système). 257

154 Le limiteur de vitesse L'ACCEPTATION DU LIMITEUR Dans des essais datant de , certains conducteurs s'étaient déclarés gênés : - lors de leur manœuvres de dépassement, le limiteur perturbant la capacité d'accélération du véhicule, donc son appréciation par le conducteur ; - pour s'adapter à la vitesse du flux lors de la conduire en file, dans le cas d une circulation dense, en agglomération ou sur périphérique, (mais non sur autoroute ou en circulation fluide). Ce résultat figure dans le Cahier d'étude ONSER N 62 (Octobre 1984) «Contribution à l'analyse du contrôle de la vitesse par le conducteur : évaluation de deux limiteurs» (Gilles Malaterre, Farida Saad). Les auteurs concluent d'une part sur la nécessité d'évaluations dans diverses situations de conduite (variété des vitesses, des configurations routières, des niveaux de trafic), et d'autre part sur l'importance des phénomènes de familiarisation et d'apprentissage de l'aide. Le test de l acceptabilité du système par les utilisateurs suppose d avoir un système actif «enclenchable» permettant de comparer les comportements et appréciations en usage volontaire et en usage contraint (AVPc et ACPc suivant terminologie indiquée ci-avant). Par ailleurs, il conviendrait de pouvoir utiliser une population de conducteurs proche de la population normale, même s il faut se limiter à des volontaires. Un bilan des appréciations des conducteurs, tant en situation «volontaire» qu en situation «contrainte», devrait en particulier être produit (il convient en effet de bien identifier les «freins» à l usage de ces systèmes). Plus précisément, l acceptabilité devrait être déclinée suivant les types de conducteurs (hommes / femmes, tous chauffeurs / chauffeurs professionnels / chauffeurs appartenant à la même entreprise / chauffeurs utilisant une flotte d entreprise, etc.), suivant les types de trajet (domicile-travail / loisir, jour / nuit, etc.), et suivant le mode d utilisation du système (débranché / informatif / actif «volontaire» / actif «contraint»), etc Aux Pays-Bas (expérimentation à Tilburg) 20 véhicules (Volkswagen Bora équipées avec le système), et un bus ont circulé durant un an, dans une zone urbaine résidentielle (Campenhoef) où les limitations de vitesse étaient comprises entre 18 et 80 km/h. Comme le conducteur de chaque véhicule équipé changeait toutes les huit semaines, 120 conducteurs au total ont expérimenté le système. Pour bien mesurer les situations de références et les impacts du système, 4 groupes ont été constitués : les conducteurs, des habitants du quartier non conducteurs, des habitants de Tilburg, hors quartier, des habitants d une ville voisine (province du Nord-Brabant). 258

155 Le limiteur de vitesse L évaluation 43 a porté sur : Le fonctionnement du système 44, qui dépend : - de la disponibilité du dispositif installé sur le véhicule (99%), - de la disponibilité du positionnement de la position par GPS (90%) : celle-ci est liée aux conditions météorologiques, à la «visibilité» d un satellite - gênée par des obstacles en milieu urbain (immeubles) ou dans les zones forestières-, - de l adéquation entre sa précision et le besoin : Le GPS différentiel, lorsqu il est utilisé, est très précis, mais le système ne valide un changement de limite de vitesse qu après 5 secondes, durée pendant laquelle un véhicule se déplaçant à 80 km/h parcourt 110 mètres. Ceci a posé un problème à la frontière entre une zone limitée à 18 km/h et une zone limitée à 30 km/h, la solution retenue ayant été de supprimer la limite de vitesse de 18 km/h ; d autres possibilités existent (augmenter la fréquence du calcul de la position). L ergonomie du système : Le bouton d urgence est considéré comme nécessaire par les conducteurs. Ceux-ci n en ont pas abusé (deux fois seulement pour l ensemble des véhicules sur un an). Les conducteurs réclament un signal (acoustique) indiquant aussi bien les pannes du système que les changements de limite de vitesse. L acceptabilité du système. Le système, quoique contraignant, puisque agissant sur l injection d essence, n est pas trop mal perçu. Le pourcentage d acceptation, mesuré à deux périodes (avant et pendant le test), diminue légèrement mais reste généralement supérieur à 50 % : Avant le test, 64% des conducteurs avaient une opinion favorable ; 55 % des conducteurs gardent une opinion favorable pendant le test ; 19 % rejettent le système, 65 %des habitants du quartier non conducteurs gardent une opinion favorable, 46 % des habitants de Tilburg, hors quartier gardent une opinion favorable, 41 % du groupe de la province du Nord-Brabant gardent une opinion favorable. La prise de conscience du risque lié à la vitesse en zone résidentielle est plus forte que pour une route secondaire, aussi le système y est mieux accepté (ce qui est paradoxal, le risque d accident y étant moindre). L évaluation a aussi porté sur d autres points : Les impacts du système sur le comportement par rapport à la vitesse (pour le groupe testé avec et sans système) sont positifs : Avant l'expérience, des mesures montraient des vitesses généralement comprises entre 30km/h et 50 km/h sur une route où la vitesse était limitée à 30km/h. Le système implique un parfait respect de la limite de vitesse (donc des vitesses plus homogènes). Les impacts sur les autres groupes, non utilisateurs du système (quartier avoisinant, zone globale). Les impacts sur le comportement par rapport à la vitesse (comparativement avec les nonutilisateurs), 43 Cf. Lies Duynstee, H Katteler, G. Martens :. «Intelligent Speed Adaptation : Selected Results of the Dutch Practical Trial» (8th ITS World Congress, Sydney, 2001) 44 Cf. F van Waes :. «Technical Feasibility of Intelligent Speed Adaptation» (8th ITS World Congress, Sydney, 2001) 259

156 Le limiteur de vitesse Les impacts du système sur les interactions, conflits entre les conducteurs : le fait que le système n ait pas été généralisé a entraîné des manœuvres indésirables de la part des conducteurs nonéquipés (dépassements, queues de poisson). Les groupes témoins (comparaison) Au Danemark 24 conducteurs ont expérimenté le système durant 6 semaines, l évaluation portant sur les 4 dernières semaines. Une erreur de positionnement peut impliquer le choix d une zone où la limite de vitesse est différente, donc non seulement fausser l information apportée à l automobiliste, mais aussi biaiser l évaluation du pourcentage de conducteurs en excès de vitesse. L impact du système est maximum dans les zones rurales où la vitesse est élevée (-8 km/h sur pour le quantile 85% de la vitesse), plus faible en zone urbaine (-4km/h) ; en centre-ville l'impact du système n'est que de -2km/h, ce qui est d'ailleurs logique puisque le quantile 85% de la vitesse correspond déjà, en centre ville, à la limite de vitesse. Les données de 20 des 24 conducteurs ayant expérimenté le système ont pu être exploitées. Le système est plutôt bien accepté (par 13 conducteurs sur 20) et a parfois fait prendre conscience de limites de vitesse ignorées. Deux hommes ont une trouvé le système ennuyeux et n ont pas baissé leur vitesse ; trois hommes et une femme, tout en critiquant le système, ont baissé leur vitesse ; six hommes et six femmes ont à la fois émis un avis favorable sur le système et baissé leur vitesse ; le système n a (logiquement ) pas eu d effet pour deux femmes qui respectaient déjà les limites de vitesse En Suède Évaluations faites en : travaux théoriques sur le concept d adaptation dynamique de la vitesse montrant que les situations critiques sont liées à la visibilité, l état de la route, les conditions météo : 25 personnes de la ville d Eslöv ont testé pendant deux mois un véhicule muni d'une pédale active. Toutes les entrées de la ville avaient été équipées de transmetteurs radio sur les panneaux de limitation à 50 km/h qui activaient les pédales des véhicules entrant dans la ville, et désactivaient ceux qui quittaient la ville. Résultats : des réductions claires de la vitesse ainsi qu'une homogénéisation des vitesses, des temps de parcours légèrement en augmentation : projet européen MASTER 45, avec des expérimentations en Suède, Espagne et aux Pays-Bas. Dans chaque pays 20 sujets ont conduit des véhicules instrumentés. Résultats : les vitesses élevées diminuent significativement (et sont plus homogènes), ceci uniquement dans les zones où les limites de vitesse sont comprises entre 30 km/h et 70 km/h. Dans les zones où la vitesse limite et de 80 km/h, 90 km/h, ou bien sur autoroute, l expérience n a pas montré de baisse significative des vitesses (peut-être parce que les vitesses pratiquées étaient déjà souvent en deçà de la limite, notamment par fort trafic). Les vitesses d approche sur courbe, rond-point, intersection sont plus faibles. Cependant, pour différentes plages de vitesse (entre 30 km/h et 50km/h, et aussi entre 70 km/h et 90 km/h), les écarts inter-véhiculaires diminuent (comportements moins sûrs). L opinion des conducteurs est mitigée : 60 % des conducteurs estiment que la conduite est plus stressante avec le limiteur (22% estiment l inverse), 45 % (et même 60% parmi les conducteurs espagnols testés)estiment que leur patience est affectée (23% l inverse). 36% des conducteurs trouvent la conduite 45 : 260

157 Le limiteur de vitesse moins sûre (38 % l inverse). 11% des conducteurs sont opposés à l extension du système, 59% le préconisent si l usage en est volontaire, 30% sont favorables à un usage obligatoire. Les conducteurs veulent pouvoir accélérer lors des dépassements ou dans des situations d urgence L évaluation du système informatif (Ümeå) : résultats partiellement disponibles A Ümeå, capitale du Nord de la Suède comptant habitants, le centre-ville d une surface de 2x4km est entièrement couvert par le système. Il contient des zones limitées à 30, 50 et 70 km/h. Il est possible que le système soit étendu au reste de la ville pendant l expérimentation. Quatre grands types de tâches sont menés durant l expérimentation : Plusieurs enquêtes auprès des utilisateurs et des «habitants moyens», afin de surveiller le changement d attitude vis-à-vis du système, La mesure de données de trafic : Des simulations ont montré qu il était nécessaire d équiper 15% des véhicules (soi 5000) pour obtenir des résultats significatifs en matière de réduction des vitesses. Pour le moment 4000 véhicules sont équipés (dont 300 d utilisation commerciale). La participation des conducteurs privés est volontaire. Des mesures sont effectuées en 106 points de la ville avant, pendant et à la fin du projet en décembre Les intervalles inter-véhiculaires, ainsi que la pénétration des véhicules dans différents types de rues sont également mesurés. Vu l'importance du nombre de véhicules équipés, il n'a pas été possible de prévoir d'observer, à l'intérieur du véhicule, les réactions des conducteurs. Deux types d études liées à la sécurité sont menées : une étude sur les infractions aux feux rouges (avant/après), et une analyse des conflits (avant/après) ; une analyse de l évolution des accidents sera également conduite. Information, communication auprès du public : un site web a été développé et une personne à plein temps est chargée de l information depuis janvier 99. Les résultats complets de l évaluation ne sont pas disponibles, mais les premiers résultats (datant de septembre 2000, sur 2500 véhicules équipés) montrent une baisse significative de la vitesse et un resserrement de sa distribution. Les résultats sur l acceptation du système sont détaillés dans le paragraphe suivant. Une enquête d opinion menée à Umeå sur le système ( réponses) a montré, qu au moment où l expérience commençait : Chez les conducteurs ayant (volontairement) participé à l expérience : 85 % avaient une opinion favorable, 4% une opinion défavorable. Chez les conducteurs ayant refusé de participer à l expérience : 43 % avaient une opinion favorable. Après un mois d expérience, l opinion favorable au système gagnait du terrain - 88% contre 85% avant, seuls 3% (contre 4% avant) avaient une opinion défavorable -. Les conducteurs déclaraient en majorité que le système les aidait à respecter les limites de vitesses, principalement dans les zones où la limite de vitesse était très basse. Les pourcentages s élevaient respectivement à 72%, 66% et 55% des réponses, selon que la limite était de 30 km/h, 50 km/h, 70 km/h. 67% des conducteurs déclaraient que dès la première alarme, ils réduisent leur vitesse en deçà de la limite. De façon générale, les conducteurs «pour éviter une alarme» respectent davantage la limite de vitesse et font plus attention aux usagers vulnérables. Cependant le plaisir de la conduite diminue, les temps de parcours augmentent 261

158 Le limiteur de vitesse Les conducteurs désirent majoritairement (52%) baisser le niveau sonore (ce n était pas possible) ; 9% auraient souvent débranché le système (cela n était pas non plus possible). Après six mois d expérience, 98% des participants déclarent avoir trouvé un grand intérêt dans cette expérience, mais les résultats détaillés (notamment sur l intérêt du système proprement dit, sur son efficacité) ne sont pas encore disponibles L évaluation du système actif (Lund) : résultats non encore disponibles L'évaluation porte sur 300 véhicules (150 à usage privé et autant à usage professionnel), circulant dans une zone de 7 km de diamètre au sein de la ville de Lund. Une enquête auprès de 750 personnes non-conducteurs est réalisée avant et après l expérimentation pour étudier tout changement d attitude / comportement dans la ville. Des observations dans les véhicules permettent de tester la réaction du conducteur (deux enquêteurs embarqués). Pour étudier les changements dans le comportement, ainsi que l acceptabilité du système, chaque conducteur est interviewé avant, pendant et après le test. Un groupe de conducteurs est suivi et relève tous les jours des données relatives à leur conduite et les profils de vitesse l activité sur la pédale d accélération, les temps de parcours, et les émissions sont ensuite analysées. Des études sont effectuées pour étudier les impacts : comptages, mesures de vitesse, observations des interactions entre conducteurs, fréquence des infractions au feu rouge, données d accidents. Une ville témoin (Helsinborg) est suivie pour avoir l assurance que les changements observés sont bien liés au système. Acceptation du système actif Dans l expérience de 1997, à Eslöv, où 25 personnes avaient testé un véhicule avec une pédale active pendant 2 mois, le système avait été accepté après une habituation du conducteur. Observations diverses Les utilisations autres que la limitation des vitesses, Lien avec la DAI, les régulateurs d allure embarqués, la route automatisée, La détection des contrevenants, les sanctions. 262

159 Le limiteur de vitesse Conclusion Certains systèmes sont maintenant suffisamment souples et fiables pour être expérimentés à grande échelle. A la frontière entre deux zones où les limites de vitesse sont différentes, une confusion entre les deux limites peut se produire. Le GPS, lorsqu'il est utilisé, a un taux d'indisponibilité non nul en milieu urbain. Tous les réseaux sont a priori concernés. Des tests sur le terrain ont montré des réductions de vitesse. Cependant l'impact des systèmes informatifs semble plus faible dans les zones où les limites de vitesse sont élevées. Les évaluations sécurité ne sont pas encore terminées, les réductions du nombre des conflits et du nombre des accidents n ont été obtenues que par simulation ou par dires d experts ou par des expérimentations sur le terrain limitées. L acceptation des systèmes (en particulier des systèmes obligatoires) ne semble pas acquise dans tous les pays! Un système comme celui testé à Lund semble particulièrement intéressant : c est un système ««AVPe / ACPe», actif, d'usage volontaire, la vitesse étant imposée de l'extérieur dans le premier cas et programmée par le conducteur dans le second cas. Quelques points pour terminer : un effet pervers possible des limiteurs : celui de réduire les distances intervéhiculaires, une expérimentation a plus grande échelle (600 véhicules), d'autres tests fonctionnels jusque en 2003, spécifications techniques en 2004, décision politique en 2005, vers un système obligatoire en 2008? 1.5 Références [1] Plaquette ISA [2] [3] Intelligent Speed Adaptation in Sweden Important evaluation issues in large scale testing, Gunnar Lind Transek AB [4] Large scale field Trial on ISA in Ümea, Sweden, Jonas Sundberg, Paper n for the 6 th World Congress on ITS, TORONTO, November [5] Projet européen MASTER : Autres références : Plaquette d information ISA-Tilburg, Article ISA Tilburg Intelligent Speed Adaptation tested in practice Jan Busstra, Ministeie Van Vekeer en Waterstreet ISA : the Dutch experiment in an urban area Marianne Vandershuren TNO Seoul 5th ITS World Congress

160 Le limiteur de vitesse Field trials with in-cars speed limiter, Andras Varhelyi & Tapani Mäkinen, (Lund University), 9th International Conference Road Safety in Europe, Septembre 1998 bergisch Gladbach, Allemagne The effects of in-car speed limiters : field studies, Andras Varhelyi & Tapani Mäkinen Transportation Research C, Vol 9 n 3 June 2001, PP External Vehicle speed control Phase II results Executive Summary October

161 Applications ITS pour les poids lourds Applications ITS pour les poids lourds 1. Les systèmes divers pour la sécurité des poids lourds par Michel Chavret (Setec-its), Problématique Les bulletins d information routière commencent souvent par «en raison d un accident de poids lourds». Même si, statistiquement par rapport aux kilomètres parcourus, les professionnels sont comparables aux automobilistes, la gravité des accidents impliquant des poids lourds ont des conséquences bien plus importantes. La catastrophe du Mont-Blanc a marqué les mémoires mais la vision médiatique sur les équipements d exploitation et les exploitants ne doit pas occulter la responsabilité des conducteurs et des transporteurs avec un non-respect trop fréquent des réglementations en vigueur. Il convient donc d examiner plus en détail les notions de sécurité routière attachées aux poids lourds, les conséquences pour les usagers, les conducteurs professionnels et les infrastructures et d étudier dans quelle mesure les systèmes de transports intelligents et les nouvelles technologies associées pourraient améliorer la sécurité de tous, enjeu national actuel. 1.2 Notions de sécurité et conséquences des accidents ou comportements des poids lourds Causes des accidents Le comportement des chauffeurs poids lourds et de leurs entreprises est à prendre en compte avant tout. Le raisonnement déjà évoqué des professionnels qui effectuent des statistiques ramenées au kilomètre parcouru est un non-sens. Un accident de la route n est pas un événement équiprobable qui ne peut être ramené uniquement au temps de conduite ou au kilométrage parcouru. Il est indispensable d aborder le problème sous un angle systémique et de prendre en compte un bilan social global de ces accidents ainsi que les causes réelles. Il est par exemple évident que les coûts manifestement sous estimés des transports routiers dus au marché international imposent un contexte extrêmement défavorable pour la sécurité (rentabilité, conditions de travail,..). Cette approche limitée aux poids lourds ne doit pas occulter pour autant le fait que les conducteurs nonprofessionnels des véhicules particuliers soient aussi générateurs de nombreux accidents et que des mesures spécifiques doivent être mises en œuvre pour améliorer la sécurité routière dans son ensemble. La cause des accidents est, dans la quasi-totalité des cas, imputable à une défaillance humaine. Celle-ci est rattachée au conducteur du véhicule ou au mainteneur. Si la responsabilité pénale est pour certains cas transférée au transporteur ou au donneur d ordre pour avoir donné des contraintes obligeant à dépasser les limites légales, la faute directe est toujours liée au conducteur. 265

162 Applications ITS pour les poids lourds Les causes principales sont essentiellement dues à ce qui est baptisé «productivité» : Poids lourds trop chargés Temps de conduite et de repos non respectés, Vitesses et inter distances non respectées, Stress maximum pour le chauffeur. Sont ainsi touchées les lois sociales, le code de la route et les règles de concurrence. Sur véhicules contrôlés sur route en 1999 en France, 6% ont été immobilisés pour infraction, dont (37%) pour infraction aux conditions de travail, (22,5%) au motif de l état du véhicule, poids ou charge à l essieu et (14%) pour défaut de visite technique. Une enquête réalisée en janvier 1999 par l inspection générale du travail Transport, portant sur l analyse de disques de chronotachygraphe de 499 conducteurs (dont 299 grands routiers) dans 160 entreprises sélectionnées comme représentatives, faisait apparaître plus de infractions. Si la vitesse et l interdistance étaient contrôlées en continu, aucun poids lourd ne sortirait indemne. Il est donc patent que si les causes sont bien connues, les moyens mis en œuvre pour les supprimer ou les atténuer ne se mettent en place que très doucement. Le contrôle systématique des disques est trop lourd pour être efficace et rien n a jamais été mis en œuvre pour le point fondamental du respect de l interdistance. La répression, tant sur les lois sociales et le code de la route que sur l état des véhicules et le respect de la concurrence, n est pas assez coercitive pour remplir parfaitement son rôle de dissuasion Conséquences des accidents Les conséquences des accidents de poids lourds ne doivent pas être limitées au seul bilan corporel généralement présenté comme : En France en 1999, le bilan des accidents (corporels) qui impliquaient (au moins) un poids lourd - ce qui ne signifie pas qu ils soient tous de la responsabilité de son conducteur - s établissait à morts, blessés graves et blessés légers. 898 accidents mortels dans lesquels au moins un poids lourd était impliqué ont été recensés parmi les 7185 accidents mortels survenus sur l'ensemble du réseau. Les poids lourds sont impliqués dans 12.5 % des accidents mortels. Comparé à leur taux d'implication dans l'ensemble des accidents corporels (5.3 %), ce taux de 12.5 % traduit la gravité beaucoup plus importante des accidents impliquant un poids lourd. 980 poids lourds ont été impliqués dans ces 898 accidents mortels, parmi eux : véhicules isolés de plus de 3,5 tonnes, - 8 tracteurs routiers seuls, véhicules avec remorque, tracteurs routiers avec semi-remorque. Les tracteurs routiers avec semi-remorque représentent 48,6 % des poids lourds impliqués dans les accidents mortels, proportion beaucoup plus forte que celle que l'on trouve pour les accidents corporels (40,3 %). 266

163 Applications ITS pour les poids lourds Il convient d ajouter au bilan les éléments suivants : Conséquences sur le niveau de service des accidents PL (le relevage d un PL couché sur les voies peut prendre de 6 à 8 heures par exemple). La comptabilisation des HxKm et de la surconsommation de carburant imposée au trafic bloqué et dévié dépasse de très loin la facture sociale du seul bilan corporel. Conséquences écologiques des accidents de matières dangereuses. Dégâts infligés au domaine public (dégâts visibles dus aux accidents et usure anormale de l infrastructure due aux survitesses et au surpoids). Conséquences des accidents de VL imputables indirectement aux PL (freinage brutal pour éviter un déboîtement intempestif de PL, dépassement risqué d un train de PL collés les uns aux autres, ). Conséquences économiques infligées aux destinataires des marchandises ou des biens perdus ou retardés dans les accidents de PL. En considérant les accidents de PL sous un aspect systémique, il est patent que le coût réel est très nettement supérieur au bilan corporel généralement évoqué Attentes Il est donc légitime de penser que si les réglementations et moyens de contrôle ne sont pas suffisants ou performants pour améliorer la sécurité relative aux poids lourds, l arrivée des nouvelles technologies et de l ITS pourrait permettre de disposer d outils plus performants en la matière tant pour le développement de mesures positives (systèmes embarqués, aide à la conduite, ) que pour la mise en œuvre de mesures coercitives (contrôles en continu, application de la réglementation, ). Ce document a pour objectif de balayer les systèmes disponibles ou en cours d expérimentation susceptibles de contribuer à l amélioration globale de la sécurité routière. 1.3 Les apports potentiels ITS Remarque préliminaire : la majorité des systèmes décrits ci-après sont très récents et l on ne dispose pas à ce jour de statistiques réalistes sur leur efficacité réelle. Les gains annoncés sont donc potentiels et mériteront une validation en condition réelle d utilisation. Les apports ITS sont envisagés pour les trois types de systèmes : Les systèmes embarqués d aide à la conduite situés dans le véhicule, Les systèmes locaux liés à l infrastructure, Les systèmes globaux incluant un élément embarqué et d autres systèmes chez le transporteur et/ou ses clients Systèmes embarqués On a vu que la cause des accidents était essentiellement attachée au conducteur et à l état du véhicule. Il est donc naturel que le développement des technologies se soit tout d abord attaché aux systèmes embarqués destinés à pallier, à la source, ces causes d accident. Les systèmes embarqués se développent pour l amélioration de la sécurité active et passive et pour les systèmes de contrôle. Ils fonctionnent soit seuls soit conjointement avec des systèmes extérieurs (voir systèmes globaux). 267

164 Applications ITS pour les poids lourds Systèmes d amélioration de la sécurité active et passive Ergonomie du poste de conduite Capteurs Contrôle de vigilance Aide à l exploitation Les constructeurs de poids lourds travaillent tous pour l amélioration de l ergonomie du poste de conduite. Depuis plusieurs années, de nouveaux systèmes se sont ajoutés aux instruments traditionnels (télécommunication, GPS, ) sans une intégration réelle dans le poste de conduite. Les recherches permettront de concevoir un tableau de bord permettant au chauffeur d accéder à ces outils sans perte de vigilance ou de contrôle. De nouveaux capteurs sont expérimentés pour pallier les manques actuels. On peut citer : Caméras latérales et arrières pour supprimer les angles morts de vision, Caméra infrarouge pour une vision nocturne, Caméras latérales pour un suivi du positionnement sur la voie de circulation, Radars anti-collision frontaux et latéraux pour signaler la présence de véhicules sur la trajectoire. Les systèmes étudiés prennent en compte le mouvement des yeux et leur positionnement par rapport à l axe de la trajectoire ainsi que les gestes d ajustement de la position du volant. Une alarme est prévue pour avertir le conducteur de sa perte de vigilance. Les systèmes d aide à l exploitation sont basés sur les systèmes de positionnement par satellite. Ils permettent à tout instant au conducteur de connaître la position de son véhicule sur une carte ainsi que la cartographie globale (itinéraires de déviation, restriction de gabarit ou de poids, services ). Ces systèmes, dans leurs fonctionnalités, sont comparables à ceux équipant les automobiles. Pour trouver leur peine efficacité, il conviendrait que les bases de données soient adaptées aux données relatives aux poids lourds (gabarit disponible, restriction de tonnage et de circulation, ) Les systèmes les plus performants sont intégrés dans des systèmes globaux évoqués dans le chapitre suivant. Limiteur de vitesse Contrôle de l interdistance Ces systèmes permettent de respecter les limites maximales de vitesse. Ces systèmes permettent de respecter les limites minimales d interdistance en employant un radar ou un sonar frontal. La limite minimale a été fixée à deux secondes fin La limite temporelle facilitera les contrôles. Les systèmes embarqués permettront au conducteur de prendre conscience de cette limite pour la matérialiser et ajuster leur conduite ou prendront en charge automatiquement le respect de cette limite. 268

165 Applications ITS pour les poids lourds Systèmes de contrôle Chronotachygraphe Le chronotachygraphe est un outil embarqué qui relève et mémorise les paramètres : - De l activité du conducteur, dont les données doivent (conduite, activité, disponibilité et repos) et/ou peuvent être «qualifiées» par le conducteur, - Du mode de conduite (vitesse, régimes moteur, consommation, utilisation des freins, ). Les caractéristiques ainsi que les conditions de mise en œuvre du chronotachygraphe digital, muni d une carte à puce identifiant chaque conducteur, qui va remplacer dans les 24 mois qui en suivront la publication la version actuelle, laquelle mémorise sur support papier (disque), sont définies dès à présent au niveau européen. Le chronotachygraphe permet l accès aux données : - Au conducteur pour gérer au mieux son activité, - A l entreprise chargée désormais de son auto-contrôle pour l optimisation de sa gestion des chauffeurs et du parc, - Aux autorités pour des opérations de contrôle. L identification du conducteur est effectuée par l emploi d une carte à puce dédiée.le système est réputé inviolable et infalsifiable. Dans l avenir, il est envisagé la possibilité d une interrogation depuis le bord de la route pour du contrôle à la volée Systèmes locaux Pesage en ligne Ces systèmes sont basés sur l utilisation de capteurs (barreaux piézo ou fibres optiques) permettant de mesurer en dynamique la charge à l essieu et la masse globale des véhicules. Ils peuvent être associés à une caméra de prise de vue numérique déclenchée par l alarme de dépassement des poids ou charges autorisés et permettre la mise en œuvre d un contrôle sanction automatisé (identification par lecture automatique de la plaque minéralogique). Ils sont homologués pour permettre la sanction de l infraction. Contrôle/sanction vitesse et interdistance Ces systèmes associent des capteurs de vitesse ou d interdistance avec un système de prise de vue par caméra numérique déclenchée par le dépassement des seuils prescrits et permettent la mise en œuvre d un contrôle sanction automatisé (identification par lecture automatique de la plaque minéralogique). Ils sont homologués pour permettre la sanction de l infraction. Des systèmes complets jusqu à l établissement automatisé des contraventions sont en cours d expérimentation. 269

166 Applications ITS pour les poids lourds Détection de gabarit Ces systèmes utilisent des capteurs de hauteur de type laser ou ultrason pour détecter les véhicules hors gabarit Systèmes globaux Aide à l exploitation Ces systèmes utilisent les systèmes embarqués associés aux systèmes des transporteurs, des clients et des serveurs d information routière. L applicatif principal est celui d optimisation des transports et des personnels. Lorsqu il affecte une mission à un conducteur, l exploitant doit non seulement tenir compte de la disponibilité du conducteur en intégrant les temps de conduite, de service, de travail, et les repos relatifs au passé récent - toutes données fournies et mémorisées dans le chronotachygraphe -, et établir une planification en conséquence, mais également s assurer au fur et à mesure du déroulement des opérations, que les impondérables ne vont pas significativement modifier les éléments qu il avait à sa disposition, et l amener à modifier la planification prévisionnelle. On sait que «la tâche d un exploitant consiste surtout à gérer les impondérables» et nombreux sont les incidents qui peuvent sensiblement perturber la planification optimale qui aura bien pris en compte les paramètres de disponibilité du conducteur au moment de la planification prévisionnelle : retards pris en route du fait des conditions de circulation, attente avant chargement, chargement pas prêt ou non conforme, documents pas prêts une fois le chargement réalisé, incident(s) de livraison, sans parler des incidents, heureusement plus rares, tels que l accident ou la panne. Il s ensuit que, outre une connaissance en temps réel des paramètres de l activité du conducteur et de la localisation du véhicule, l exploitant doit être averti de tout incident (et de tout risque d incident), et en intégrer les (possibles) effets induits sur la planification prévisionnelle de la gestion de flotte : un retard de l un des véhicules pourra induire une modification de l affectation d un autre véhicule, dont le programme devra être repris par un troisième, en fonction des statuts et disponibilité (des conducteurs) et positions (des véhicules) - voire des capacités disponibles - de l ensemble des moyens potentiellement concernés. L autre applicatif est celui de gestion du parc. Les données techniques recueillies permettent l optimisation de la maintenance du parc, le suivi des performances et l adaptation des consignes données aux chauffeurs pour diminuer la consommation et l usure des véhicules. 270

167 Applications ITS pour les poids lourds Surveillance TMD Ces systèmes sont mis en œuvre dans certains pays pour assurer le suivi continu de certains véhicules (matières dangereuses, convoi spécial, ). Ils comportent un enregistrement dans une base centrale avec l itinéraire, le type de matière transportée, la charge, Le véhicule est ensuite détecté régulièrement à des points de contrôle regroupant une mesure de vitesse, de charge et d identification par lecture de plaque minéralogique. Le système central vérifie que le véhicule est bien sur l itinéraire déclaré, n est pas en surcharge ou en survitesse, que le temps de parcours est compatible avec la réglementation et que le chauffeur est en règle Prospective Développement du camion du futur Certains constructeurs ont présenté des prototypes intégrant l ensemble des technologies destinées à améliorer la sécurité. Par exemple, le camion du futur développé en Australie comporte les éléments suivants : Une vision infrarouge pour la détection nocturne des piétons et des animaux avec projection tête haute sur le pare-brise, Un analyseur d alcoolémie avec dispositif anti-démarrage, Des caméras et un dispositif d alarme suivant le positionnement du camion sur sa voie de circulation et l apparition de mouvements intempestifs, Un système intégré de chronotachygraphe avec l ensemble des données conducteurs et camion (y compris le poids en charge) avec télétransmission des données, Un système de navigation avec conseils d itinéraire en fonction des contraintes de circulation, Un système d alerte anti-collision utilisant des radars frontaux et latéraux, Des caméras latérales et arrière pour la suppression des angles morts, Un système d identification du véhicule pour la localisation et le suivi des vols, Un tableau de bord ergonomique et une insonorisation performante pour la diminution du stress en conduite comme au repos. Il reste à se poser la question du coût de ces nouvelles technologies. La course à la rentabilité des transporteurs ne permettra le développement de ces outils que s ils apportent un surcroît notable de productivité ou que s ils deviennent obligatoires par la réglementation. En dehors du chronotachygraphe réglementaire, les autres dispositifs d aide à la conduite seront peu installés en deuxième monte et l amélioration sensible de la sécurité routière devra probablement attendre une génération supplémentaire du parc. 271

168 Applications ITS pour les poids lourds Développement du contrôle routier PL Des systèmes sont à l étude pour le développement d un contrôle routier similaire au contrôle aérien. Actuellement, les systèmes globaux évoqués dans les chapitres précédents, partent du contrat de transport comme d un postulat. L objectif est souvent stipulé ainsi : «livraison de la marchandise avant 9 heures mardi à l entrepôt de la grande surface sinon déchargement impossible». Il est possible d imaginer que le système du transporteur mettant tout en œuvre pour satisfaire cet objectif, y compris avec le risque de taquiner certaines limites, pourrait être complété par un système de contrôle plus général. Comme lors d un plan de vol aérien, le système attribuerait un créneau de départ, un itinéraire avec de points de passage et des temps de parcours et un créneau d arrivée. En fonction des conditions de circulation, des événements temps réel chez le destinataire, le voyage pourrait être optimisé avec affectation d un nouveau créneau d arrivée possible. Ce système diminuerait singulièrement le stress des chauffeurs et celui des destinataires qui pourraient organiser leur réapprovisionnement ou leur ordonnancement de production avec des données réelles. Les outils de positionnement et de suivi des véhicules permettraient aujourd hui ce type de réalisation grâce au développement des moyens nomades de télécommunication Conduite automatique sur infrastructures dédiées Des projets de recherche sont en cours utilisant un concept de train virtuel de poids lourds pilotés par un chauffeur unique. Ces systèmes permettraient un gain en sécurité en maintenant un espace constant et régulé entre les véhicules et en permettant aux chauffeurs des véhicules accrochés de prendre un temps de repos effectif. Ce type de dispositif ne peut raisonnablement être envisagé que sur des structures dédiées. 272

169 Applications ITS pour les poids lourds 1.4 Conclusions On peut voir que des développements dans tous les domaines devraient permettre à court et moyen terme d améliorer la sécurité routière pour les poids lourds. Il convient néanmoins de constater que la plupart de ces équipements sont destinés à pallier les carences humaines et sont essentiellement destinés à contraindre les chauffeurs ou les transporteurs à appliquer la réglementation. L acceptabilité de tels dispositifs reste à prouver sur le terrain et ils ne resteront à la hauteur des ambitions actuelles que s il est impossible de les débrancher ou de les falsifier. Il faut éviter à tout prix que la mise en œuvre de dispositifs d aide à la conduite déresponsabilise les chauffeurs et relâche leur vigilance. Il ne faut pas non plus que l indisponibilité de ces outils d assistance devienne une excuse pour les fautes commises. La responsabilité des conducteurs professionnels et leur capacité à respecter ces contraintes devraient être leur fierté. Il semblerait que certains tirent plutôt gloire de parvenir à contourner la réglementation. Le développement des dispositifs d autocontrôle et de contrôle-sanction devrait faire évoluer ces comportements rétrogrades à moyen terme. Le développement de la technologie pour aider l homme à être meilleur est un objectif louable, lui faire porter toute la responsabilité de nos erreurs ou de nos fautes n est pas raisonnable et la mise en œuvre des technologies ITS ne pourra se faire sans une incitation forte au changement du comportement et à la responsabilisation du conducteur citoyen qu il soit professionnel ou occasionnel. Contribution : des données et réflexions sont issues de l article : «Les Nouvelles Technologies de l Information et de Communication au service de la sécurité routière dans le cadre du transport routier de marchandises» de Georges Haessig, Chercheur au Département Études et Recherches à l AFT- IFTIM. 273

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171 Les franchissements illicites des feux rouges Les franchissements illicites des feux rouges Analyse quantitative et qualitative des franchissements de feux rouges à Toulouse par Patrick Olivero (Cete du Sud- Ouest/Zelt), Pascal Sauvagnac (Cete du Sud-Ouest/Zelt) et Serge Mathieu (Mairie de Toulouse), Résumé La ZELT a réalisé en 2000 une campagne de mesure des franchissements illicites de feux de circulation à Toulouse, avec un double objectif : disposer d'une référence permettant de quantifier le phénomène d'indiscipline ; comparer les résultats avec ceux d une étude similaire réalisée en 1985 sur les mêmes carrefours. Les mesures montrent que, en moyenne, un franchissement de rouge a lieu tous les 10 cycles, avec une fréquence très élevée la nuit Introduction A la demande du CERTU, et avec le concours de la Ville de Toulouse, la ZELT a réalisé en 2000 une campagne de mesure des franchissements illicites de feux de circulation (passage des véhicules au rouge), avec un double objectif : disposer d'une référence permettant de quantifier le phénomène d'indiscipline ; comparer les résultats avec ceux d une étude similaire réalisée en 1985 sur les mêmes carrefours. Les mesures ont été effectuées sur 13 entrées de 5 carrefours de Toulouse, entrées identiques à celles qui ont fait l objet de mesures en Sur chacune des voies sélectionnées, ont été installées des boucles électromagnétiques de détection dont le positionnement a fait l objet d une étude spécifique, avec les contraintes suivantes : Dégager suffisamment la boucle de la ligne de feux, afin d éviter de détecter les véhicules qui, à l arrêt du feu, tenteraient de «grignoter» un peu de terrain. Éviter de positionner les boucles sur le marquage des passages piétons pour limiter les travaux de réfection. Faire en sorte que la boucle ne soit pas activée par les flux transversaux ou les mouvements tournants des axes perpendiculaires. Les programmes informatiques spécifiquement développés par la ZELT pour cette expérience recueillent en temps réel les données des boucles de détection électromagnétique placées à proximité des lignes de feu et les états des lignes de feux associées. La confrontation des dates de passage des véhicules sur une boucle avec les dates de changements de couleurs de feux permet d identifier le nombre de véhicules dans chaque couleur de feux. Ces informations sont ensuite enregistrées par le système informatique ZELT Article présenté au congrès e-safety 2002 ; «Copyright ERTICO-ITS Europe e-safety 2002» 275

172 Les franchissements illicites des feux rouges Pour simplifier l'écriture, nous parlerons de «franchissement R» pour désigner un franchissement pendant la phase de rouge, de «franchissement J» pour un franchissement pendant la phase de jaune et de «franchissement R+J» pour les franchissements dans le rouge ou dans le jaune. L'expression «franchissement illicite» désignera exclusivement un franchissement pendant la phase de rouge. Nous distinguerons parfois, au sein des franchissements R, deux catégories : L'anticipation du vert : il s'agit de franchissements R se produisant au cours des 5 dernières secondes du rouge. Le franchissement au rouge de dégagement : il s'agit de franchissements R se produisant au cours des deux premières secondes du rouge. Enfin, nous employons l'expression «cycle utilisé de manière illicite», parfois abrégée en «cycle illicite» pour désigner un cycle au cours duquel au moins 1 véhicule est passé dans le rouge. 3m20 Photo 1 : Exemple d implantation de boucle destinée à compter les franchissements de rouge 276

173 Les franchissements illicites des feux rouges 1.3. Répartition des franchissements entre les différentes phases Nombre de véhicules observés Pourcentages correspondants Rouge ,9 % Jaune ,0 % Total franchissements J+R ,9 % Vert ,1 % Total % Au total le recueil de données a porté sur plus d'un million de véhicules ( véhicules). Le chiffre à retenir : 2,9 % des franchissements de feux ont lieu pendant la phase de rouge Globalement, les franchissements de rouge se répartissent comme suit : Nombre de franchissements % Rouge de dégagement ,5% Anticipation du vert ,1% Autre période du rouge ,4% Total Rouge % Les cycles sont dits «utilisés de manière illicite» quand ils comportent au moins, pour l'entrée considérée, un franchissement dans le rouge. Le pourcentage moyen de tels cycles est de 10% ; il varie entre 2,5% et 21% suivant les carrefours Le chiffre à retenir : 10% des cycles comportent au moins un franchissement de rouge (tous sites et toutes périodes confondus). 277

174 Les franchissements illicites des feux rouges 1.4. Répartition des franchissements de rouge en fonction de l'heure Le taux de franchissement de rouge (tous sites confondus) est sensiblement constant autour de 2,5%, entre 7h30 et 20h. Il commence à croître significativement à partir de 20h, pour atteindre un maximum entre 4h30 et 5h30, puis décroît jusqu'à 7h30. Le chiffre à retenir : Entre 4h30 et 5h30, 10% des franchissements de feux sont effectués pendant le rouge. Répartition du taux de franchissement de rouge en fonction de l'heure 10,0% 8,0% 6,0% 4,0% 2,0% 0,0% 0h- 1h30-3h- 4h30-6h- 7h30-9h- 10h30-12h- 13h30-15h- 16h30-18h- 19h30-21h- 22h Répartition des franchissements de rouge en fonction de l'instant de passage dans le rouge Environ 70% des franchissements de rouge ont lieu au cours des 3 premières secondes de rouge et 75% au cours des 10 premières secondes. Un quart des franchissements de rouge ont lieu à des instants très tardifs. Le chiffre à retenir : 25% des franchissements de rouge ont lieu au delà de la dixième seconde de rouge. 278

175 Les franchissements illicites des feux rouges 1.6 Les anticipations du vert Nous rappelons que nous appelons anticipation du vert les franchissements qui se sont produits au cours des 5 dernières secondes de rouge. A retenir : forte particularité des entrées de carrefour dotées d'une anticipation bus. Ce phénomène d'anticipation représente globalement 7,1 % des franchissements de rouge ; il est à peu près uniformément réparti entre les différentes entrées (de 2% à 10% environ), avec toutefois deux exceptions remarquables : les deux entrées qui bénéficient d'un système permettant le démarrage anticipé des bus par allumage du «vert bus» quelques secondes avant le «vert véhicule». Sur ces entrées, des taux d'anticipation du vert de l ordre de 23 % sont observés à la fois sur la voie bus elle-même et sur la voie adjacente. Il apparaît clairement que les voies bus disposant d'un système permettant le départ anticipé des bus (avenue de l'urss), induisent des phénomènes particuliers sur la voie véhicule adjacente et sur la voie bus elle-même : Sur la voie bus elle-même : il est vraisemblable qu'une partie de ces anticipations sont provoquées par les bus eux-mêmes ou par les véhicules qui utilisent le couloir bus de manière licite ou illicite ; nous avons pu constater in situ une "sur-anticipation" des démarrages dans ce couloir, y compris en période diurne. Sur la voie adjacente : il est indéniable, et ce phénomène est clairement observable in situ, que le démarrage anticipé du bus tend à provoquer un démarrage (ou dans le meilleur des cas un démarrage avorté) du premier véhicule en attente dans la file adjacente, et parfois de quelques véhicules qui le suivent. 1.7 Les franchissements de rouge «tardifs» Répartition des franchissements tardifs 1,5% taux 1,0% 0,5% 0,0% seconde de rouge On peut supposer que ces franchissements tardifs, dont le nombre est loin d être négligeable, sont les plus «accidentogènes». 279

176 Les franchissements illicites des feux rouges 1.8 Évolution entre 1985 et 2000 Le recueil de données effectué par la ZELT en 1985, sur les mêmes entrées de carrefour, permet de juger de l évolution du phénomène. Toutefois, il n est pas possible de procéder à une comparaison pertinente des franchissements dans le jaune d'une part et dans le rouge d'autre part, en raison d'imprécisions dont sont entachés les résultats de On a donc comparé le nombre de franchissements Jaune + Rouge entre ces deux dates. La comparaison montre que le taux de franchissement J+R a augmenté de 1,7 points, soit 23,6% entre 1985 et Développement d un appareil de mesure autonome La ZELT a développé et testé un système de mesure autonome composé d un boîtier électronique connecté à un micro-ordinateur portable modifié par nos soins. Il reçoit en entrée les informations de couleur du feu (vert, jaune, rouge) en provenance directe des lignes de feux (110 V~ à 220 V~) Il assure la détection de véhicules par boucle électromagnétique placée au niveau de la ligne de feu. En sortie, il génère les impulsions correspondant aux 4 types d événements (passage au vert, jaune, rouge du feu et détection de véhicules), impulsions qui sont traduites et transmises au micro PSION modifié. L intérêt de ce système autonome est évidemment de pouvoir réaliser des mesures de franchissements de feux sur tous sites, et non pas seulement sur des carrefours connectés au système ZELT-2. Ce système a été validé sur banc de test, puis in situ et a donné entièrement satisfaction. Photo 2 : Le système de détection des franchissements de rouge et son banc de test 280

177 Les franchissements illicites des feux rouges 1.10 Conclusion Les mesures réalisées par la ZELT montrent que les taux de violations de rouge en milieu urbain constituent un phénomène préoccupant : en moyenne un franchissement de rouge a lieu tous les 10 cycles, avec une fréquence très élevée la nuit. Les disparités entre sites sont grandes, mais en général explicables par les caractéristiques du carrefour ou de la régulation. Ce sont autant de pistes qui devraient permettre au projeteur de contribuer à limiter (autant que faire se peut, et certainement pas sans le concours de campagnes d'information et de répression) les phénomènes d'indiscipline. L'étude montre également que le phénomène s'est amplifié au cours des 15 dernières années, puisque l'augmentation du taux de violation de rouge et du jaune, rapporté à celui mesuré en 1985, est de l'ordre de 24%. Enfin, le dispositif portable développé par la ZELT sous forme de prototype a donné satisfaction et pourra être utilisé de manière opérationnelle. 281

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179 La détection des véhicules à contre sens sur autoroute La détection des véhicules à contre sens sur autoroute 1. Les véhicules à contre sens sur voies rapides par Jacques Nouvier (Certu), 2001 En France, les accidents dus à des véhicules à contre sens sur les voies rapides sont la cause d une dizaine de morts par an, en moyenne. Mais les accidents en question sont souvent des accidents extrêmement graves, et sont de surcroît très pénalisants pour l exploitant (perturbations très longues). Il n est donc pas aberrant de s y intéresser. Il faut savoir que les victimes sont beaucoup plus nombreuses en Allemagne (environ 50 par an) ; cela est dû au fait que le dessin des échangeurs est beaucoup plus simple que chez nous (le fait que les autoroutes soient libres de péage a conduit à des branchements très directs de la voirie normale sur la voirie autoroutière), et qu il est donc très facile de se retrouver sur l autoroute, sans forcément l avoir voulu. Ce même phénomène se retrouve aux Pays Bas. A titre peut-être un peu anecdotique, je voudrais signaler que, dans mes 35 ans de vie de conducteur, et sur le million de kilomètres que j ai parcouru, j ai déjà «croisé» 8 véhicules à contre sens. Sauf à considérer que je les attire, j ai tendance à penser que ce phénomène est moins rare qu on le pense généralement. Mais, heureusement, cela ne se termine pas toujours mal. Si on se penche sur les types d usagers en cause, on constate qu il s agit, soit de personnes âgées, soit de personnes inexpérimentées, ne comprenant pas bien le fonctionnement de l autoroute (on laissera de côté le cas des usagers, qui, par jeu, font exprès, comme cela a pu être constaté en Espagne, notamment). En Europe, trois pays au moins ont fait des choses plus ou moins intéressantes à ce sujet : L Autriche, avec d immenses panneaux «têtes de mort» à l entrée de certaines bretelles autoroutières. La Hollande : ce pays a publié plusieurs documents d un grand intérêt sur le sujet. Au RWS, une personne travaille en permanence sur le sujet ; cette personne a publié quantité de recommandations sur le dessin des échangeurs, la signalisation, et même des conseils pour que la police puisse intercepter plus facilement les usagers en question. L Allemagne, avec le système expérimental «TSR» (Sarrebrück). C est le seul pays qui a utilisé des outils télématiques pour tenter de diminuer ce type d accidents. Le système se compose de balises placées le long des routes, et aux entrées d autoroute. Ces balises transmettent au conducteur, avec affichage sur son tableau de bord, les vitesses limites à ne pas dépasser, ainsi qu un certain nombre de prescriptions (interdit de doubler, par exemple). Quand un conducteur qui s apprête à prendre une autoroute à contre sens passe devant la balise d entrée, celle-ci transmet au conducteur une information d urgence : «contre sens!». Techniquement, ce système fonctionne bien ; malheureusement, il n y a pas eu, semble-t-il, d évaluation sérieuse sur les gains à en attendre. Et comme il n est déployé que dans un tout petit périmètre, il est difficile de se faire une idée précise de l impact potentiel. Peut-on envisager d autres systèmes, télématiques ou non : la réponse est à l évidence oui ; quelques idées sont données ci-après, sans aucune prétention à l exhaustivité : 283

180 La détection des véhicules à contre sens sur autoroute Meilleur dessin des échangeurs, avec en particulier séparation des deux sens de circulation en ligne droite, et jamais en courbe. Peinture de flèches au sol, en des endroits judicieusement choisis sur les bretelles. Herses «un sens», un peu comme dans certaines stations-service (ce qui pose de délicats problèmes si la voie vient à être utilisée dans l autre sens, à l occasion de travaux, par exemple). Détection des usagers s apprêtant à prendre l autoroute à contre sens par des boucles ou un système vidéo, et allumage de feux rouges, voire déclenchement de barrières. Amélioration des informations d urgence pouvant être fournies aux autres usagers, quand on sait qu un véhicule circule à contre sens. A noter l extrême difficulté de trouver des messages pertinents sur les panneaux à messages variables (et en même temps la nécessité de «dire quelque chose», pour tenter d assister les usagers en danger). Détection du contre sens par le véhicule lui-même, s il est équipé d un système de navigation (cette application devrait être rendue plus facile grâce à l amélioration de la précision de la localisation). Que conclure aujourd hui? A l évidence, il ne s agit pas, en France du moins, d un problème crucial. On conçoit donc bien que l on n ait pas, à ce jour, développé de système télématique spécifique, du moins chez nous. Par contre, il serait important de se souvenir de ce problème quand les systèmes embarqués se développeront davantage, de manière à ce que des fonctionnalités liées à ce problème puissent être intégrées à un système conçu pour un usage plus large. 284

181 Les systèmes pour les PAM et les usagers vulnérables en général Les systèmes pour les PAM et les usagers vulnérables en général 1. Les systèmes télématiques et l'aide au déplacement des personnes aveugles et malvoyantes par Maryvonne Dejeammes (Certu), 2001 Les PAM (Personnes Aveugles et Malvoyantes) sont tributaires de la marche et de l utilisation des transports collectifs pour se déplacer. L'enquête de l INSEE «Handicaps, Incapacités, Dépendance» de 1999 révèle qu environ trois millions de personnes déclarent une déficience visuelle et l'organisation Mondiale de la Santé prévoit un fort accroissement de leur nombre en France du fait du vieillissement de la population ainsi que de maladies dégénératives. Les personnes aveugles et malvoyantes sont de plus en plus autonomes pour satisfaire leurs activités dans la ville ; elles payent malheureusement ce mode de vie plus indépendant en étant exposées à un sur-risque d accidents en tant que piétons en ville et dans les enceintes de transport collectif. Ainsi, une des rares études sur les accidents des personnes déficientes visuelles, survenus en marchant ou en utilisant les transports, montre que [Gallon, 1995] : Plus de la moitié des accidents se sont produits avec des obstacles suspendus et sur des trottoirs encombrés d obstacles ou mal entretenus. Les piétons aveugles ou malvoyants traversant la chaussée ont été blessés dans 25% des cas à des traversées contrôlées par des feux, alors que les autres piétons ne le sont que dans 9% des cas. Voyons comment le développement des nouvelles technologies d information et de communication, peut améliorer la sécurité des déplacements à pied ou en transport collectif des personnes aveugles et malvoyantes et contribuer à leur meilleure qualité de vie. 1.1 Aide au cheminement et à l orientation Les techniques de locomotion, avec l aide d une canne blanche, d un chien guide ou sans aide, utilisent un certain nombre de repères dans l'environnement urbain ou enceintes de systèmes de transport. Mais tout déplacement nécessite un apprentissage, sinon une préparation. On comprend donc pourquoi les nouvelles technologies devraient pouvoir faciliter le déplacement en rassurant la personne aveugle ou malvoyante en cours de parcours, par la fourniture d informations de repérage. Les systèmes actuellement développés et en cours de validation, fournissent une information interactive en utilisant une transmission soit par ondes courtes radio, soit par ondes infrarouges. La personne aveugle ou malvoyante est munie d une télécommande et reçoit un message par le biais d un haut parleur fixé à l infrastructure ou intégré au boîtier de télécommande, ou encore par une oreillette. La nouvelle norme Bluetooth devrait permettre de accès à des informations plus riches. On peut aussi imaginer que le simple port d un badge par la personne aveugle ou malvoyante lui permette d accéder à un certain nombre de services. La technologie de localisation par satellites faisant par ailleurs des progrès rapides en matière de précision, son utilisation est actuellement explorée pour développer des aides au guidage et à l orientation. 285

182 Les systèmes pour les PAM et les usagers vulnérables en général Les exemples d applications concernent : Sur le chemin piéton Les plaques de rues parlantes actionnées par télécommande à ondes courtes radio. Le piéton obtient l identification qui lui confirme sa localisation. Le système EO Guidage est disponible sur le marché. Des difficultés peuvent être rencontrées à un angle de rue par exemple, où deux plaques peuvent être activées du fait de l'absence de directivité de la transmission. La localisation par satellites, en la combinant à la cartographie numérique, permet de délivrer un message parlé à la personne aveugle ou malvoyante qui aura programmé sa destination. Le projet européen MOBIC, financé par la Commission européenne, a débuté en Il inclut des expérimentations qui devraient donner prochainement des conclusions quant aux réelles potentialités d'un tel système [MOBIC, 2001]. La miniaturisation des matériels demandera sans doute du temps pour en faire un outil facile d emploi ; la question du coût risque cependant d en limiter la diffusion. Le projet INCA lancé en 2000 par les universités de Lyon I, Lyon II, Grenoble et l INSA Lyon, explore cette technologie pour l aide aux déplacements sur les campus universitaires. Après localisation de la personne porteuse du système, la description du cheminement vers la destination sera donnée par un centre de communication connecté directement ; le projet doit se poursuivre par l automatisation de cette description d itinéraire Dans les enceintes de transport et pôles d échanges multimodaux Dans ces lieux, les personnes aveugles et malvoyantes peuvent se perdre et de ce fait, peuvent se trouver en situation de danger, sur un quai ferroviaire ou un quai de gare routière. Plusieurs systèmes ont été développés et testés. Le système américain Talking Signs utilise les ondes infrarouge pour activer des balises. Le message parlé est reçu sur le boîtier de télécommande par un haut-parleur intégré ou par une oreillette. Le même matériel sert à la transmission de messages sur l'état des feux de circulation et sur les véhicules de transport collectif. Les tests réalisés aux USA et au Canada ont montré le grand intérêt du système. Il nécessite toutefois une étude soigneuse du positionnement des balises [Crandall, Rutenberg, 2000]. Le projet européen OPEN, financé par la Commission européenne, visait l'aide à l'orientation dans les centres d'échanges. Il a permis de comparer la transmission par ondes courtes radio REACT et celle par infrarouge Pathfinder [Rundle, 1998]. A la conclusion du projet, les systèmes demandaient encore des améliorations, le système à ondes courtes radio pouvant poser des problèmes de compatibilité avec l'environnement électrique du système de transport. Actuellement, le projet BIOVAM, soutenu par le programme PREDIT, constitue en quelque sorte une suite au projet OPEN [Marin-Lamellet, 1999]. Il cherchera à déterminer l'intérêt ou la nécessité de compléter l'information par un guidage podotactile au sol. 1.2 Sécurité du cheminement piéton Face à la circulation automobile, le piéton aveugle ou malvoyant doit analyser le bruit de trafic pour s'assurer qu'il peut traverser une rue en sécurité. Il peut aussi se trouver exposé dans quelques autres situations où le trottoir ou l'espace piétonnier est emprunté par les véhicules. Des dispositifs de communication existent ou sont en cours de développement pour améliorer la sécurité et maintenir la confiance des personnes aveugles et malvoyantes dans leurs déplacements face à la circulation automobile. 286

183 Les systèmes pour les PAM et les usagers vulnérables en général Traversées avec feux de circulation Les dispositifs répétiteurs de feux permettent de fournir l'information sur l'autorisation de traverser sous forme sonore ou tactile dynamique. L'introduction de systèmes de télécommande à ondes courtes radio ou à ondes infrarouges a permis d'éviter les nuisances sonores pour les riverains. Suite aux décrets d'accessibilité de la voirie aux personnes handicapées de 1999, la norme est en cours de révision et le contenu des messages sonores sera prochainement réglementé de façon à ce qu'ils soient uniformes sur tout le territoire et qu'ils soient intelligibles sans confusion par le plus grand nombre de personnes concernées. Les boîtiers de télécommande peuvent être compatibles avec l'activation de systèmes d'information, ce qui en fera des outils polyvalents d'aide au déplacement. Par exemple à Grenoble, le système EO guidage (à ondes courtes radio) permet aussi d'activer l'information sur la ligne et la destination du tramway qui se présente aux stations communes à deux lignes. Aux USA, il en est de même pour le système Talking Signs qui fournit le numéro et la destination des bus arrivant à un point d'arrêt. Au Japon, le système PICS (Pedestrian Information and Communication System) prévoit en outre un système de visualisation de l'équipement des carrefours pour les personnes en fauteuil roulants [Yachi, 1999]. Ces deux systèmes utilisent les ondes infrarouges. Les personnes aveugles et malvoyantes, comme des piétons marchant lentement, peuvent se trouver en difficulté s ils n ont pas pu finir de traverser à temps alors que les véhicules démarrent. La détection de piétons sur la traversée est une façon d interagir sur la durée de phase de traversée piéton. Le précurseur a été le système PUFFIN (Pedestrian User-Friendly Intelligent) en Grande Bretagne [DETR, 1993]. Il est installé sur des traversées hors intersection activé à la demande. La détection du piéton est faite sur le trottoir par un plateau sensitif ou par un faisceau infrarouge au dessus de la traversée. Le projet européen PUSSYCATS (Pedestrian Urban Safety System and Comfort At Traffic Signals) a permis de tester un système plus élaboré, combinant un dispositif de faisceaux infrarouge pour la détection de présence sur la traversée, un système de détection de véhicules et un plateau sensitif de détection de présence de piéton sur le trottoir [PUSSYCATS, 1995]. Il s est avéré être intéressant pour les piétons âgés ou déficients visuels, sans perturber le trafic automobile. Mais le système complet a été jugé trop coûteux. Le croisement de dépressions charretières fréquentées, telles que certaines sorties de garages, est une autre situation qui met la personne aveugle ou malvoyante plus en danger que tout autre piéton. Un système d alerte du conducteur a été développé et testé aux USA, qui détecte les piétons arrivant sur la zone de conflit et déclenche un affichage lumineux clignotant en vue du conducteur (Van Houten, 2001). L évaluation de ce système a montré son intérêt de persuasion du conducteur par rapport à un signal lumineux à éclats, fonctionnant tout le temps. Une dernière situation de conflit est particulièrement appréhendée par les personnes aveugles et malvoyantes. Ce sont les zones partagées piétons - tramways. Les personnes aveugles et malvoyantes y manquent de repères environnementaux et entendent trop tard le véhicule électrique. Les aménageurs sont réticents à matérialiser les voies tramways par des surfaces podotactiles, encore plus par des éléments physiques comme pour un site propre. Faut-il rechercher des solutions basées sur la télématique qui puisse actionner un signal d alerte, par exemple par détection de la personne aveugle ou malvoyante portant un badge ou plus généralement tout piéton exposé? 287

184 Les systèmes pour les PAM et les usagers vulnérables en général 1.3 Utilisation des transports collectifs Préparation du déplacement Les personnes aveugles et malvoyantes ont accès à l information sur les transports collectifs donnée par téléphone, comme les autres voyageurs. Par contre les informations visuelles, telles que plans de réseaux, fiches horaires et tarifs, sont rarement disponibles sous un format qui leur est accessible Braille, plan en relief, texte à gros caractères et la question de leur mise à jour est encore plus problématique. Les informations fournies par les sites Internet représentent pour les personnes aveugles et malvoyantes de réelles potentialités. En effet, des matériels informatiques peuvent leur permettre de convertir le texte en parole ou en écriture Braille. Elles pourront se renseigner sur les itinéraires et les horaires à condition que le site Internet soit lui-même accessible. On pourra consulter l analyse des possibilités de sites Internet «Transport» réalisée par l INRETS [Marin-Lamellet-2000]. Des règles ont été établies par le «Web Accessibility Initiative» et peuvent être consultées sur le site du réseau Braillenet (en français) et sur le site (en anglais). Il est possible de contrôler l accessibilité des pages Internet grâce au service Bobby disponible sur le site Lorsque toutes les pages d un site satisfont aux exigences du WAI, l icône «Bobby approved» peut être affichée sur ce site Pendant le voyage Actuellement se développent des systèmes d information sur les temps d attente au point d arrêt. D une part, ces systèmes ne présentent pas toujours des caractéristiques adaptées à la vision de la population vieillissante et d autre part, ils ne sont d aucune utilité aux personnes aveugles et malvoyantes. On ne peut qu inciter les concepteurs à prévoir une interface qui puisse diffuser cette information sous forme auditive via une oreillette portée par la personne ou par haut-parleur, de préférence par activation à distance (télécommande) ou mieux automatiquement par port d un badge. Des systèmes spécifiques peuvent aussi être développés. Les dispositifs interactifs de communication véhicule-voyageur évoqués plus haut en sont de premiers exemples. Des bornes interactives d information, implantées dans des centres d échanges ou aux points de correspondance, permettent la recherche d itinéraire et des horaires sur les réseaux. Le projet européen TELSCAN (TELematic Standards and Coordination of ATT systems in relation to elderly and disabled travellers) a abouti à un guide d aide à la conception pour la promotion des questions spécifiques aux personnes âgées et personnes handicapées. Il comprend notamment des recommandations pour la conception de l interface de communication et une méthode d évaluation du produit [Telscan-2000] Billettique, télébillettique Les nouveaux systèmes de paiement et de validation à transmission par ondes radio sont en cours de déploiement («pass sans contact» ou «carte mains libres»). Ils seront certainement très appréciés des personnes ayant des difficultés de préhension et des personnes aveugles et malvoyantes, puisque la manipulation de la carte demande un geste beaucoup moins précis que celui d engager un titre dans une petite fente, voire aucune intervention prochainement. En revanche, il faudra veiller à ce que l identification du fait que la validation est correcte, soit accessible aux déficients visuels comme aux déficients auditifs. De même, la connaissance de la valeur résiduelle du compte monétaire de la carte doit être accessible aux personnes déficientes visuelles. Les automates pour la réservation et la transaction de billets comportent des interfaces avec afficheurs visuels inutilisables par les personnes aveugles et malvoyantes. La SNCF développe une borne à interface vocale, dans le cadre du projet européen Esprit - MASK. 288

185 Les systèmes pour les PAM et les usagers vulnérables en général 1.4 Bibliographie Gallon C., Fowkes A., Edwards M. (1995) Accidents involving visually impaired people using public transport or walking TRL Project Report 82, 1995 MOBIC Mobility of Blind and Elderly People Interacting with Computers (2001) Crandall W., Bentzen B.L. Myers L (1996) A surface Transit accessibility study, Remote infrared signage for people who are blind or print disabled (The Smith-Kettlewell Eye Research Institute, San Francisco). Rutenberg U, Smith B.A (2000) Wayfinding technologies in an airport for sensory impaired travellers - testing and evaluation. Congrès annuel TRB Rundle C, Whitney G (1998) The evaluation of the Pathfinder Infra-Red audible sign and the RNIB REACT radio frequency audible sign in two transport interchanges in London. Report, RNIB Joint mobility unit Marin-Lamellet C et al. (1999) BIOVAM - Besoins en information et en orientation des voyageurs aveugles et malvoyants dans les transports collectifs. Rapport INRETS, 1 ère phase. DETR - UK (1993) The use of PUFFIN pedestrian crossings - Network management advisory leaflet Yachi K, Ohkudo H, Tajima T (1999) Field test of pedestrian information and communication systems - PICS. Projet PUSSYCATS - Amélioration de la sécurité et du confort des piétons aux traversées équipées de signalisation lumineuse. CETE Lyon, rapport de synthèse, 1995 Van Houten R., Malenfeant J.E.L (2001) ITS animated LED signals alert drivers to pedestrian threats. Congrès annuel TRB, Marin-Lamellet C., Bruyas M.P., Guyot L. L utilisabilité d Internet comme source d information pour les voyageurs handicapés. Revue Recherche - Transports - Sécurité, n 68, pp 3-14, 2000 Telscan (TR 1108) «TELematic Standards and Coordination of ATT systems in relation to elderly and disabled travellers». (2000) Final report, (European Telematics Applications Programme - Transport sector)

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187 La lutte contre l'hypovigilance La lutte contre l'hypovigilance 1. Validation d un nouveau système hybride de diagnostic de l état de vigilance du conducteur par Salah Khardi (Inrets- Lte) et Neil Hernandez-Gress (Laas-Cnrs), Remerciements Cette étude a été soutenue financièrement par la Commission européenne (DG XIII). Les auteurs remercient G. Vialaret pour l'instrumentation du véhicule expérimental et D. Olivier pour sa disponibilité pendant 1es expériences. N. Hernandez-Gress remercie CONACYT et ITESM-CEM pour leur aide financière. Les résultats les plus récents de l'accidentologie montrent que les baisses de vigilance au volant ne sont connues que par les accidents qu'elles causent et par leurs inquiétants effets sur les bilans catastrophiques des hécatombes routières. Beaucoup de victimes de la route ne peuvent être sauvées par les seules mesures de protection passive prises sur les véhicules. Plus de 30 % des accidents graves de la route, survenus en France, sont attribués à une défaillance du conducteur due à un assoupissement au volant, à une somnolence ou à un problème de santé [Boussuge,1995]. Ce pourcentage est à peu près le même en Europe, en Amérique du Nord et au Japon. Dans ce contexte, cet article vise à apporter une contribution favorable à la sécurité routière; il s'agit de valider un nouveau système permettant de détecter, en temps réel, les troubles de la vigilance du conducteur en conduite réelle. Au cours des dix dernières années, presque cent soixante-cinq systèmes et brevets internationaux quatrevingt-dix-sept en Europe, soixante aux États-Unis d'amérique, sept au Japon, un en Australie) ont été développés sans jamais être intégrés dans les véhicules [Landström et Aström, 1998]. Les systèmes présentés par les constructeurs d'automobiles ou les équipementiers ne se sont pas révélés fiables, ni acceptables par les conducteurs. Ils sont quasiment abandonnés. Les résultats obtenus, moyennant l'analyse de la pression des mains sur le volant, de l'angle du volant, du fonctionnement des pédales, de la posture de la tête et du corps, des activités physiologiques, et des mouvements des yeux sont encourageants, mais insuffisants pour aboutir à la réalisation d'un système réellement fiable. Ces avancées scientifiques, auxquelles s'associe la progression de la technologie des capteurs et des modules hybrides de traitement de données, ont rendu réalisable un tel système. Désormais, les constructeurs, les équipementiers et les équipes de recherche ont orienté une part de leurs activités dans ce domaine vers le développement d'un système multi-capteurs permettant d'évaluer les troubles du comportement des conducteurs. On dispose aujourd'hui d'importants acquis sur l'évaluation, la mesure et le diagnostic en temps réel de ces troubles. Le cahier des charges des dispositifs embarqués futurs est désormais dans une phase bien avancée. C'est dans le cadre de cette problématique que se situe cette contribution. Son objectif principal consiste à valider un système technologique, dit hybride, constitué d'une quinzaine de capteurs complémentaires, auxquels sont associées des méthodes d'apprentissage, de diagnostic et de décision en ligne. Son développement a été achevé en 1998 au sein du projet européen SAVE (System for effective assessement of the driver state and vehicle control in emergency situation ; Transport Telematics project TR1047 de la DGXIII de la Commision des Communautés européennes) par le Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS-CNRS) de Toulouse. Ce nouveau système est capable de détecter les déficiences du conducteur en temps réel. Il permet d'établir la cause et d'évaluer la sévérité de la dégradation de l'état du conducteur et si besoin d'alerter le conducteur ou un centre de contrôle du trafic. Dans des cas extrêmes, il s'active automatiquement pour arrêter progressivement le véhicule sur le bord de la chaussée. 47 Cet article est paru dans la revue Recherche Transport et Sécurité (RTS) N 66 janvier-mars

188 La lutte contre l'hypovigilance La validation de ce système consiste à comparer les baisses de vigilance parfaitement identifiées par les méthodes électro-physiologiques classiques et les résultats fournis par le système en temps réel. Cet article aborde l'étude permettant de valider le système qui vient d'être développé. La première partie présente le matériel utilisé et les méthodes développées permettant l'acquisition et le traitement de données. Elle comporte également le protocole de validation, la méthode d'analyse et de classification des niveaux. La deuxième partie porte sur l'interprétation et la discussion des résultats obtenus. La dernière partie permet de formuler les conclusions et les recommandations. 1.1 Matériels et méthodes Le système hybride à évaluer Pour évaluer le système de diagnostic de l'état de vigilance du conducteur, nous avons réalisé des expériences en situation réelle de conduite sur piste d'essais. Nous avons enregistré en continu, tout au long de ces expériences, des paramètres mécaniques, physiologiques et du comportement, décrits dans les paragraphes suivants Paramètres mécaniques À partir des capteurs installés dans le véhicule, les variables physiques, dites artificielles, enregistrées et calculées en ligne, sont les suivantes : angle du volant, pression exercée sur la pédale du frein (bars), vitesse du véhicule (km/h), déplacement de la pédale de l'accélérateur (cm), régime moteur (tours/min), force exercée sur le volant, compteur Trame, distance latérale (cm), accélération latérale, position du véhicule sur la chaussée, écart type de l'angle volant, écart type de la vitesse, écart type de la distance latérale, minimum de la distance latérale, temps mis pour croiser la ligne blanche des côtés droit et gauche du véhicule. La figure 1 présente le schéma synoptique des capteurs et sous-systèmes installés dans le démonstrateur permettant d'enregistrer les paramètres cités Unités d'acquisition de données Deux systèmes différents et complémentaires ont été utilisés pour enregistrer simultanément les données relatives aux conducteurs, au véhicule et à l'infrastructure routière. Un système d'acquisition et de traitement des signaux physiologiques et des images de face et de profil des conducteurs. Les films de la route et du trafic en amont et en aval du véhicule expérimental sont également recueillis. Ce système d'acquisition, muni de modules de traitement, permet de travailler en temps réel. Le démonstrateur d'essais CopiTech [Hernandez-Gress et Estève, 1998a], [Hernandez-Gress et Estève, 1998b], à valider, a été développé au LAAS-CNRS. C'est le système hybride multicapteurs d'acquisition et de traitement de données en ligne, de type fusion multisensorielle. Les données sont issues : - des capteurs physiques ; - du sous-système Eyelid développé par Siemens, permettant de traiter en temps réel les images des mouvements des yeux et de la face ; - du sous-système lane tracker développé par le TNO (Netherlands Organisation for Applied Scientific Research), qui assure la détection de la ligne blanche à l'aide d'un télémètre infrarouge installé à l'arrière droit de la voiture ; la position du véhicule sur la chaussée et sa déviation standard sont calculées ; 292

189 La lutte contre l'hypovigilance - du détecteur d'obstacles statiques et dynamiques utilisant la technologie Lidar (Light Detection and Ranging) ; sur la piste d'essais, en absence de circulation, le détecteur d'obstacles et la caméra de contrôle du trafic sont désactivés. Figure 1 : Architecture du démonstrateur CopiTech Le rétroviseur de la voiture est équipé d'indicateurs optiques LED, signalant au conducteur son état de vigilance. Quand une dégradation de l'état du conducteur est détectée, un triangle lumineux, développé par Renault, s'allume à l'arrière de la voiture de manière à avertir les autres véhicules présents dans le trafic. Le réseau de communication VAN (Vehicle Area Network), dédié aux applications embarquées dans l'automobile, est utilisé pour multiplexer tous les signaux analogiques et numériques provenant des deux systèmes. Ces données sont traitées en ligne par une unité centrale mise à bord d'une voiture Renault Safrane, instrumentée de manière à recueillir les paramètres précédents Modules de traitement L'ossature du système global de diagnostic en temps réel est schématisée par la figure 2. Trois parties fondamentales sont nécessaires pour faire le diagnostic des niveaux de vigilance en temps réel (figure 3) : l'apprentissage des paramètres du système de diagnostic par des réseaux de neurones ; l'extraction des caractéristiques des paramètres du système ; la classification et l'évolution du système, si besoin est, après le diagnostic. 293

190 La lutte contre l'hypovigilance La génération du modèle de diagnostic consiste à extraire, en temps réel, les paramètres correspondant aux différentes classes représentant les états du conducteur. Figure 2 : Schéma synoptique de la chaîne de traitement Figure 3 : Le système de diagnostic en temps réel Méthodes d'apprentissage et d'extraction des caractéristiques des paramètres du système de diagnostic Nous avons utilisé une approche neuronale qui considère le système conducteur-automobile comme un processus à diagnostiquer pour reconnaître ses états. Nous avons choisi une approche par reconnaissance de formes permettant de construire le modèle à utiliser [Hernandez-Gress et Estève, 1997], [Hernandez- Gress et al., 1997], [Kaneda et al., 1994], en allégeant les complications numériques. 294

191 La lutte contre l'hypovigilance À partir de ce choix, l'entrée du système a besoin donc des éléments suivants : les données relatives aux actions du conducteur ; il s'agit de la couche analogique constituant une base de données d'entrées ; plusieurs modules de traitement (statistiques, apprentissage, reconnaissance, caractérisation des variables...) contribuant à garantir le diagnostic de l'état du conducteur ; - un module permettant de classer les états du conducteur ; - un module de diagnostic final prenant en compte l'évolution du conducteur dans le temps, apte à fournir une décision. Ces éléments sont conditionnés par le choix des méthodes d'apprentissage et de caractérisation des paramètres du système de diagnostic. En effet, l'apprentissage, utilisant une base de données intrinsèques, représente la première étape de la construction du système de diagnostic. Il s'effectue en paramétrant les trois modules suivants : le module d'extraction des caractéristiques ; le module d'apprentissage de ces caractéristiques ; le module de décision. La base d'apprentissage doit être suffisamment discriminatoire pour obtenir des résultats satisfaisants. Le système est conçu pour travailler en interaction avec la base de données de la façon suivante : apprendre les caractéristiques de conduite selon l'état (état normal, état hypovigilant, état accidentogène, et même un état de type criminogène comme l'ébriété due à l'ingestion d'alcool, de drogues...). L'objectif du diagnostic est la classification de 1'état du conducteur moyennant une base de données expertisée, constituant la base d'apprentissage du système de diagnostic. Ce processus nécessite deux étapes essentielles, à savoir l'extraction des caractéristiques des différents paramètres, l'apprentissage avec des réseaux de neurones artificiels permettant l'intégration d'un modèle. Extraction, apprentissage des caractéristiques et diagnostic en temps réel Pour extraire les paramètres nécessaires à l'apprentissage, l'analyse en composantes indépendantes (ACI) [Comon, 1994], [Scholkôpf et Smola, 1996] a été mise en œuvre pour créer de nouvelles variables synthétiques à partir des variables d'entrée. Elle consiste à chercher une transformation non linéaire qui minimise la dépendance statistique entre les composantes d'entrée. Elle a l'avantage de fournir un espace de travail moins réduit que celui fourni par l'analyse en composantes principales (ACP) [Caussinus et Ruiz-Gazen, 1995]. Techniquement, on peut facilement parfaire la métrique et obtenir de meilleures performances. Le choix de l'aci est davantage appuyé par l'utilisation des réseaux de neurones qui n'ont besoin que de formulations non linéaires. Cette analyse, compatible avec l'approche multi-capteurs, permet de caractériser, de classifier les variables, et de définir l'évolution de leur comportement. Quel modèle pour l'apprentissage du système? Pour répondre à cette question, nous citons d'abord les trois modèles hybrides d'apprentissage, couramment utilisés ; il s'agit de : MOBCPSL (apprentissage séquentiel, procédure de correction barycentrique de sortie multiple) [Poulard et Hernandez-Gress, 1997] ; ce modèle est à base de neurones binaires; MFS (Ensemble flous multidimensionnels) [Zadeh, 1974 et 1975) utilise les neurones à activation linéaire; RNGG (Réseaux de neurones gaussiens généralisés) [Hernandez-Gress et al., 1997] ; ce modèle est fondé sur des neurones à activation gaussienne. 295

192 La lutte contre l'hypovigilance Parmi ces trois modèles, nous avons retenu le modèle d'apprentissage par les réseaux de neurones gaussiens généralisés qui semble s'adapter le mieux à notre application. Ce modèle est fondé sur les réseaux de neurones à fonction d'activation gaussienne. Ces réseaux deviennent généraux, car chaque gaussienne possède une matrice de variances-covariances complète aboutissant à une zone ellipsoïdale permettant de donner une meilleure description du nuage des points. Ce modèle s'applique en deux temps. D'abord, les paramètres régissant les fonctions de base sont déterminés à l'aide d'une méthode non supervisée. Cela consiste à calculer les densités de probabilité par l'algorithme EM (Expectation Maximisation), qui trouve ses origines dans la statistique. C'est un algorithme de premier ordre dont la convergence est parfois non assurée. En ce qui nous concerne, toutes les conditions ont été favorables pour obtenir la convergence attendue. Par exemple, pour deux fonctions de base, l'algorithme a atteint un maximum local de vraisemblance. Dans le cas de l'apprentissage par le biais des mélanges de gaussiennes, il s'est montré très efficace et rapide. Nous n'avons donc pas éprouvé le besoin d'utiliser des algorithmes de second ordre, souvent coûteux en temps de calcul. Ce constat corrobore celui de Xu et Jordan [1996]. Ensuite, il faut calculer les paramètres de sortie par la maximisation du degré d'appartenance à chaque fonction de base à l'aide de l'algorithme LMS (Least Mean Square). Ainsi, nous avons calculé la densité de probabilité par l'algorithme EM en identifiant de manière itérative les paramètres du mélange de gaussiennes par le maximum de vraisemblance. Les caractéristiques de ce mélange sont les suivantes : q p( x) = αk. pk( x) avec αk =1 et k= 1 pk( x) = q k = 1 exp( 1/ 2( x u d 2π. kx T ). V 1 k detv k ( x u )) k où d est la dimension de l'espace d'entrée, u k est l'espérance mathématique, V t la matrice de variancecovariance, x un vecteur d'entrée multidimensionnel, et α k la pondération de chaque gaussienne. Après avoir calculé le mélange de gaussiennes, les vecteurs de la couche d'entrée, ayant une faible valeur, sont filtrés car ils sont considérés comme du bruit. La deuxième étape de l'algorithme consiste à calculer la fonction d'appartenance, à partir des termes P k (x). Les valeurs de cette fonction sont comprises entre 0 et 1. Plus la valeur est proche de 1, plus le point se rapproche du centre, et plus il appartient à la classe. L'apprentissage des composantes des fonctions d'appartenance s'effectue par l'algorithme des moindres carrés qui est une méthode linéaire supervisée. Le filtrage et la généralisation moyennant les réseaux de neurones artificiels reposent sur le calcul d'appartenance aux classes. Ainsi, le diagnostic du système est renforcé par son historique. Comme les observations des modifications du comportement varient considérablement en fonction des paramètres acquis [Delhomme et Malaterre, 1990], le diagnostic est étudié sur des fenêtres glissantes moyennant le multiparamètrage précédent. L'objectif de ce choix est d'évaluer l'évolution de chaque classe en fonction du temps et d'analyser la transition inter-classes. Une décision peut donc être prise et une alarme déclenchée quand le conducteur se trouve dans un état d'hypovigilance identifié Détection électro-physiogique des états de vigilance Paramètres enregistrés Les paramètres physiologiques sont recueillis par des méthodes polygraphiques classiques. Deux dérivations électro-encéphalographiques 01-A2 et Cz-T5 (EEG) et deux dérivations électroocculographiques verticale et oblique (EOG) sont enregistrées [Rechtschaffen et Kales, 1968]. 296

193 La lutte contre l'hypovigilance Nous avons recueilli l'eog pour éliminer les artefacts oculaires, d'origine extra-cérébrale, polluant les tracés de l'eeg. En effet, les mouvements oculaires, dus au déplacement du dipôle électrique que constitue le globe oculaire, peuvent diffuser loin sur les régions postérieures du cerveau. Maximum sur les régions frontales, ils peuvent soit mimer toutes les activités EEG normales, soit gêner la reconnaissance des activités sous-jacentes. Cette suppression d'artefacts oculaires se révèle efficace quant à l'interprétation des phases de transition dans les tracés d'eeg désynchronisés [Akerstedt et Gilberg, 1990] Méthodes d'analyse des données électrophysiologiques L'analyse de l'indice physiologique principal, l'eeg, permet de définir les états d'hypovigilance. Il est établi [Steriade et McCarley, 1990] que l'eeg renseigne à la fois sur le fonctionnement électrique des populations de neurones juxtaposés au sein du cortex cérébral et sur les mécanismes sous corticaux qui soumettent les neurones à une régulation commune. Ainsi, les variations de l'activité électrique du cerveau, liées aux processus d activation globale de l'encéphale, ont pour corollaire l'application de l'eeg à l'évaluation des états de vigilance [Sauvignon, 1992]. Nous avons analysé les propriétés de l'eeg et calculé les paramètres permettant de donner un bilan précis et une analyse fine des niveaux de vigilance du conducteur. Il s'agit de paramètres validés lors de tests cliniques et d'expérimentations au laboratoire auprès de personnes normales [Steriade et McCarley, 1990], par des expériences réalisées sur simulateur avec des conducteurs expérimentés [de Waard, 1996], [Muzet et al.,1997], et en situation réelle de conduite sur piste et sur autoroute avec des jeunes conducteurs et des conducteurs expérimentés de véhicules légers et de poids lourds [Bekiaris et al., 1997],[Khardi et al., 1998], [Wierwil1e et al.,1994]. D'autres références existent dans la littérature validant les paramètres suivants : densité d'énergie des ondes alpha, ondes qui oscillent entre 8 et 12 Hz ; densité d'énergie des ondes thêta, ondes qui oscillent entre 3 et 8 Hz ; densité d'énergie des ondes delta,.ondes oscillant avec des fréquences inférieures à 3 Hz. À partir de ces densités, nous avons utilisé quatre indices. L'évolution temporelle de ces densités, calculées sur des fenêtres glissantes de cinq secondes pendant les deux heures de conduite. Les moyennes (m) et les écarts types (σ) des densités d'énergie des ondes alpha pendant les dix minutes de repos (cinq minutes les yeux ouverts et cinq minutes les yeux fermés), véhicule à l'arrêt de tous les conducteurs. Elles servent à évaluer le niveau de référence physiologique, dit basal, de chaque conducteur. Le seuil de base pour chaque conducteur est donc calculé comme : seuil = m + σ (niveau de référence ou basai). C'est un paramètre validé permettant de classer les niveaux de vigilance [de Waard, 1996], [Philipps- Bertin, 1996]. Étant donné la différence interindividuelle entre les conducteurs, les valeurs numériques de ces seuils, facilement calculables à partir des densités d'énergies, varient d'un conducteur à un autre. Ils varient d'une valeur minimale de 245 ua (unité arbitraire) à une valeur maximale de 3128 ua chez les conducteurs qui ont participé à ces expériences. Parfois, certains auteurs (dans [de Waard, 1996], [Muzet et al., 1997]) prennent un seuil égal à (m + 1,5)* σ. Leur analyse reste identique à la nôtre, sauf que le pourcentage des niveaux accidentogènes, décrit par la suite, croit avec le seuil au détriment des niveaux hypovigilants. Abaisser ce seuil à m + σ revient à analyser plus finement les performances du système ; sa capacité à détecter les plus bas niveaux est donc mise à l'épreuve. Si le système réagit bien avec des seuils bas, alors il aura atteint une meilleure sensibilité, par la suite de meilleures performances. C'est l'objectif principal de nos travaux concernant la validité du système hybride: détecter les états précoces de très faibles niveaux pour pouvoir avertir le conducteur dans les temps car, comme il a été confirmé par tous les spécialistes de la sécurité routière, il est souvent tard quand les états accidentogènes sont atteints. Ainsi, un système qui prétend être sensible aux états précoces doit montrer sa capacité à détecter ces premiers niveaux. 297

194 La lutte contre l'hypovigilance Les fréquences des ondes alpha en termes de distribution pour chaque conducteur (fréquences de battement des spectres d'énergie de l'eeg, leurs durées, et leurs fréquences d'apparition). Les durées des périodes d'hypovigilance atteintes pendant la conduite. Il s'agit d'évaluer les durées de toutes les bouffées d'ondes alpha et thêta. Le calcul de ces durées supprime l'ambiguïté relative au glissement d'ondes thêta vers l'alpha, et vice-versa; type de transitions observables en général dans les domaines de la psychophysiologie de l'émotivité, de la psychopharmacologie des tranquillisants et des psychotoniques. Le diagnostic de l'état du conducteur, moyennant les indices physiologiques précédents, est ainsi facilité, objectivé et automatisé par l'analyse discriminatoire des bandes spectrales de l'eeg. Cette analyse est largement validée dans la littérature ([Akerstedt et Gilberg, 1990], [Bekiaris et al., 1997], [de Waard, 1996], [Home et Reyner, 1995], [Khardi et al., 1997], [Santamaria et Chiappa, 1987], [Sau-vignon, 1992], [Stampi et al., 1995], [Steriade et McCarley, 1990], [Wierwille et al., 1994], [Wylie et al., 1996], etc.). La multiplication des paramètres utilisés est une précaution indispensable permettant d'appréhender et de classer finement les niveaux de vigilance des conducteurs Classification des niveaux de vigilance La classification des niveaux de vigilance est réalisée à partir des indicateurs précédents validés dans la littérature. Par le biais du calcul des seuils et des densités d'énergie des ondes alpha, et de leur évolution temporelle, la classification permet de distinguer trois catégories de niveaux : niveau normal (niveau vigilant) ; niveau hypovigilant ; niveau accidentogène (vigilance très dégradée). Tous les niveaux au-dessus du seuil de référence correspondent à des niveaux d'hypovigilance. Parmi ces derniers, on distingue les niveaux accidentogènes, correspondant en plus à des bouffées d'ondes alpha de durées supérieures à 1,8 seconde [Khardi et ValIet, 1994], [Vallet et Khardi, 1995], [Wierwille et al., 1994], ou à des bouffées d'ondes alpha de durées inférieures à 1,8 seconde, dont les fréquences d'apparition sont supérieures à 3 par fenêtre glissante de 5 secondes [Khardi et al., 1998], [Stampi et al.,1995], [Steriade et McCarley, 1990]. Les niveaux peuvent être également classés comme accidentogènes si un glissement fréquentiel brutal de la bande alpha vers la bande de thêta se produit. On caractérise ainsi une diminution drastique ou une disparition de l'activité alpha au profit du thêta, voire le cas extrême de l'apparition des ondes delta polymorphes [Home et Reyner, 1995], Santamaria et Chiappa, 1987], [Steriade et McCarley, 1990], [Wierwille et al., 1994]. Cette définition des niveaux accidentogènes, s'interprétant en neurophysiologie clinique, comme une tendance à la somnolence, voire à l'endormissement au volant, est détaillée par Steriade et McCarley [1990] et par Sauvignon [1992]. Néanmoins, les modalités de passage d'une activité à une autre sont mal connues. Nous avons noté lors de ces transitions que les tracés EEG ne sont pas très désynchronisés et que le tonus réticulaire est très faible. II s'agit de véritables niveaux accidentogènes, incompatibles avec la conduite automobile Protocole de validation Participants Dix volontaires sains (cinq hommes et cinq femmes), âgés de vingt à trente ans, sans antécédents neurophysiologiques ni pathologie du sommeil ont participé à ces expériences. Ces conducteurs ont le permis de conduire depuis plus de deux ans, conduisent au minimum dix mille kilomètres par an, et effectuent régulièrement de longs trajets autoroutiers supérieurs à deux cent cinquante kilomètres. Ils ne sont pas appareillés en milieu socioculturel ou en facteur ethnique comme dans une recherche clinique. 298

195 La lutte contre l'hypovigilance Toute prise d'anxiogène est interdite la veille et le jour de l'expérience. Le protocole de cette étude a été approuvé par le Comité consultatif de protection des personnes soumises à des recherches biomédicales (Lyon A). Les conducteurs ont signé une déclaration de consentement éclairé avant leur participation Tâche de conduite et procédure d'enregistrement Les conducteurs sont équipés d'électrodes avant leur départ pour la piste d'essais de l'1nrets à 8 heures 30 minutes. La piste est constituée d'un anneau routier de 1,96 km. Avant le début de l'expérience, nous avons enregistré deux périodes de référence physiologique de cinq minutes, au repos, pour définir le niveau de base de chaque conducteur. Ensuite, les conducteurs ont répondu à des questionnaires d'évaluation : de la qualité de leur sommeil en général ; de la qualité de leur sommeilla veille de l'expérience de la qualité de leur vie diurne de leurs habitudes de conduite. Cette évaluation a pour objectif de faciliter l'interprétation des résultats physiologiques permettant de valider les critères retenus et les algorithmes utilisés. Naturellement, le questionnaire a aussi un rôle de sélection des participants. Par exemple, les données relatives à un conducteur ayant une dette de sommeil ou une mauvaise hygiène de vie diurne se répercutent sur les tracés de l'eeg [Horne et Reyner, 1995] et peuvent conduire à des interprétations erronées. Toute dette de sommeil ou une mauvaise hygiène de vie diurne constatée engendre l'exclusion des données concernées du traitement. Le cas s'est produit deux fois sur douze conducteurs, nous avons retenu dans cet article les données relatives à dix seulement (aléas expérimentaux). Après les questionnaires, les conducteurs ont conduit le véhicule pendant une période d'apprentissage de dix minutes environ pour se familiariser avec le véhicule et la conduite sur piste; aucun paramètre n'est enregistré pendant cette période. A 10 heures, l'expérience commence et dure deux périodes d'une heure chacune. Ces deux heures de conduite sont suffisantes pour permettre l'apparition de périodes d'hypovigilance. Pour des raisons de sécurité sur la piste, la vitesse a été limitée à 110 km/h. Les questionnaires précédents ont indiqué les points suivants : globalement les dix conducteurs sont plutôt satisfaits de la qualité de leur sommeil ; la durée habituelle de leur sommeil est de huit heures ; ils ont déclaré avoir eu une bonne qualité de sommeil la nuit précédant leur participation à l'expérience ; ils se déclarent en pleine forme avant le début de l'expérience ; ils ont une bonne hygiène de vie diurne et de bonnes habitudes de conduite. 1.2 Résultats et discussion La validation du système hybride CopiTech, nouvellement développé, consiste à comparer les baisses de vigilance parfaitement identifiées par les critères physiologiques précédents, validés et retenus, et les résultats fournis par le système de diagnostic en temps réel. Ses performances sont estimées par le calcul de sa sensibilité et de sa' spécificité. Dans un premier temps, pour caractériser la capacité de la tâche de conduite automobile à créer des états d'hypovigilance, et montrer que cette tâche est adaptée à l'objectif de validation du système hybride, nous avons calculé les pourcentages des niveaux d'hypovigilance (% NH) et accidentogènes (% NA) par rapport au niveau de référence. Cette référence est variable d'un conducteur à un autre, révélant naturellement la différence physiologique interindividuelle. En corollaire, % NH et % NA ont les mêmes propriétés que les niveaux de référence (cf. ci-dessus). Leurs valeurs numériques, aisément calculables, peuvent être facilement obtenues à partir des données traitées et des seuils calculés. Ces pourcentages sont définis comme les rapports du nombre total des niveaux observés, respectivement d'hypovigilance et 299

196 La lutte contre l'hypovigilance accidentogènes, par rapport au nombre total des niveaux correspondant aux baisses de vigilance (niveaux d'hypovigilance + niveaux accidentogènes) : % NH et % NA = NH = NH + NA NA NH + NA Pour calculer les durées des périodes d'hypovigilance, nous avons comptabilisé, par des traitements de l'eeg [Khardi et al., 1994 et 1997], les durées pendant lesquelles les conducteurs sont restés dans chaque niveau ou dans des niveaux consécutifs d'hypovigilance. Les niveaux d'hypovigilance et accidentogènes représentent en moyenne 69 % et 31 % des baisses de vigilance observées. En moyene, la durée totale de ces baisses est égale à 10,2 minutes. Elle représente 8,5 % "de la durée totale de la conduite. Par comparaison aux résultats récemment obtenus par Khardi et al. [1998] concernant des expérimentations en situation réelle de conduite sur autoroute, réalisées avec un poids lourd, cette durée est de l'ordre de 10 % de la durée des trajets de mille kilomètres chacun. À travers ces chiffres, nous avons donc montré que cette tâche de conduite produit un nombre suffisamment important d'hypovigilances permettant l'aborder la phase de validation. Les résultats ayant permis d'atteindre l'objectif de cette phase sont donnés dans le paragraphe suivant. Validation du système hybride Les résultats fournis par le système de diagnostic de l'état de vigilance des conducteurs et de leurs actions sur le véhicule sont globalement résumés dans le tableau. Pas de détection No detection Détection Detection Vigilance (EEG) Vrais négatifs / True negative detections 6551 s Faux positifs / False positive detections 37 s Hypovigilance (EEG) Faux négatifs / False negative detections 39 s Vrais positifs / True positive detections 573 s Tableau : résultats de validation du système, en unité temporelle du temps de fonction. Ce tableau donne les durées suivantes, obtenues pour l'ensemble des conducteurs. Les faux négatifs (pas de détection) traduisant une absence de détection d'hypovigilance par le système, alors que les indices physiologiques affirment que le conducteur se trouve dans un état hypovigilant, voire accidentogène. Il s'agit du paramètre le plus dangereux à surveiller, et a fortiori, à faire baisser obligatoirement. Les faux positifs (fausses détections ou fausses alarmes) représentent les niveaux identifiés par le système comme hypovigilants ou accidentogènes, alors que les traitements physiologiques en ligne ne confirment pas cette classification. Quand le système et les indices physiologiques confirment tous les deux l'absence d'hypovigilance, on parle de vrais négatifs ; et quand ils confirment simultanément sa présence, on parle de vrais positifs. 300

197 La lutte contre l'hypovigilance Ces quatre variantes, sont données dans le tableau en unité temporelle du temps de conduite. A partir des données du tableau, nous avons estimé les performances du système par le calcul de sa sensibilité et de sa spécificité à l'aide des expressions suivantes : Sensibilit é Spécificit é vraies détections = = 93,6% vraies détections + faux négatifs vrais négatifs = = 99,44% vrais négatifs + fausses alarmes Par abus de langage, nous confondons détection et alarme : toute détection d'hypovigilance est automatiquement suivie par une alarme et une alerte du conducteur et des usagers. Les performances estimées, jamais atteintes auparavant par aucun autre système technologique dédié à l'étude de l'assoupissement au volant, en ligne, donnent une sensibilité et une spécificité de l'ordre de 94 % et 99,4 % respectivement. Le taux des faux négatifs, est en moyenne égal à 6,4 %. En effet, sur les 10,2 minutes de durée totale des baisses de vigilance retrouvées chez les conducteurs en deux heures de conduite, 39 secondes ne sont pas détectées par le système. Certes ces 39 secondes d'hypovigilance non détectée par le système sont encore importantes; les réduire va dans le droit fil du défi déjà engagé, qui s'est concrétisé par le développement de ce système. Nous considérons néanmoins qu'un grand pas vient d'être franchi. Quant aux améliorations à apporter pour accroître les performances du système, elles ont été identifiées dès les premières phases de développement. Elles sont d'ordre purement technique et peuvent être résolues; nous les discuterons par la suite. Par comparaison, les systèmes développés au Japon et aux États-Unis d'amérique [Kaneda(l)], [Wierwille et al., 1994] n'ont toujours pas atteint le degré de performance attendu (60 %). La réussite de notre système est le couronnement d'actions de recherche nationales et communautaires entreprises depuis le troisième PCRD dans ce domaine. Nous considérons donc que le système hybride de diagnostic en ligne est validé. Ainsi, les méthodes d'analyse et les critères physiologiques d'évaluation de l'état du conducteur ont permis d'aboutir à des résultats très satisfaisants. Néanmoins, il subsiste des retouches des méthodes et des critères afin d'améliorer leur performance. Des essais supplémentaires sur autoroutes avec de jeunes conducteurs et des conducteurs expérimentés sont nécessaires, d'une part pour généraliser les résultats obtenus, d'autre part pour personnaliser le système à chaque conducteur. Ce n'est qu'à ce moment-là que nous pourrions objectivement parler de l'estimation réelle des valeurs prédictives positive et négative du système. Des difficultés techniques, liées à l'intégration du système dans les véhicules, restent encore à surmonter pour : optimiser davantage les capteurs intelligents Eyelid et Lane Tracker ; résoudre le problème de personnalisation du système ; détecter les conflits éventuels au sein de l'unité de communication inter-modules ; contrôler le choix des diagnostics lorsque des conflits/erreurs sont décelés ; développer un algorithme utilisant les techniques de raisonnement sur les modèles pour construire une unité d'analyse du dysfonctionnement capable de reconnaître les erreurs quand elles se produisent et quand elles réapparaissent. Parallèlement à cette approche technologique, d'autres voies complémentaires devraient être considérées pour remédier aux mauvaises conséquences des troubles de la vigilance au volant sur la sécurité routière. Ces voies concernent : la sensibilisation des conducteurs à l'importance de leur état pendant la conduite ; 301

198 La lutte contre l'hypovigilance l'élaboration d'une batterie de tests d'auto-diagnostic ; l'analyse de l'effet de courtes pauses ; le développement de méthodes de contrôle d'aptitude à conduire un véhicule ; la corrélation entre l'organisation du travail et la performance à la tâche de conduite ; la réglementation et la mise au point de mesures préventives ; l'élargissement du champ d'application des ces mesures aux conducteurs de véhicules légers, de véhicules utilitaires et de poids lourds. D'autres difficultés méritent d'être soulevées, à savoir l'acceptabilité du système par les usagers. En ce qui concerne l'acceptabilité d'un système remplissant le même cahier des charges que le nôtre, des enquêtes ont été menées. De Waard [1996] a réalisé des enquêtes en Allemagne, au Portugal, en Angleterre, aux Pays-Bas, en Suède et en Finlande sur l'acceptabilité d'un système de diagnostic de l'état du conducteur. Il a montré, qu'en moyenne, 72 % des usagers pensent qu'il est bénéfique pour la sécurité routière et permettrait une décroissance de 83 % du nombre de violations du code de la route. Le système a été globalement jugé acceptable. 1.3 Conclusion Les résultats décrits dans cet article ont validé le nouveau système hybride de diagnostic de l état du conducteur. Une conclusion synthétique peut être formulée sous les aspects suivants : l'ensemble des conducteurs a présenté des baisses de vigilance avec des niveaux accidentogènes et hypovigilants dans des proportions moyennes de 31 % et 69 % respectivement ; la durée moyenne totale de l'hypovigilance, par conducteur, est égale à 10,2 minutes, représentant ainsi 8,5 % de la durée de la conduite; ce résultat est en accord avec celui obtenu sur autoroute auprès des chauffeurs professionnels de poids lourds ; les méthodes harmoniques et factorielles, adaptées puis appliquées, se sont révélées très performantes pour traiter, en ligne, les données d'entrées. L'apprentissage du système avec des RNGG a atteint une performance optimale répondant aux objectifs de l article ; la confrontation entre les critères physiologiques, l'apprentissage, et le diagnostic en ligne a permis de valider le système. Sa performance a été atteinte par la qualité de l'apprentissage adopté. Le pourcentage des fausses alarmes est de l ordre de 0,5 % seulement. L'erreur globale abso1ue varie de 3 à 12,7 % maximum. Le taux des faux négatifs est en moyenne égal à 6,4 %. Les performances du système, en termes de sensibilité et de spécificité, sont" de l'ordre de 93,6 % et 99,4 % respectivement. Par ailleurs, les enquêtes menées dans les pays de la communauté européenne ont montré que ce type de système est acceptable par les usagers de la route. Des développements supplémentaires sont nécessaires pour améliorer ses performances et pour personnaliser son utilisation par tous les conducteurs. Son adaptation en conduite sur routes nationales, départementales et périurbaines constitue l'extension naturelle de ce travail. 1.4 Bibliographie Akerstedt T., Gilberg M. - Subjective and objective sleepiness in the active individual, Int. J. Neuroscience, Vol. 52, p , Bekiaris A., Portouli V., Artaud P., de Waard D., van Hulst M., Brookhuis K.A., Fairclough S., Hernandez N., Esteve D., Boverie S., Stove A., Antonello P., Bazzo S., Damiani S., Khardi S., Verwey W., Zaidel D., Graham R., Planque S. - Methods and criteria for detection of driver 302

199 La lutte contre l'hypovigilance Impairment, Commission of the European Communities, R&D programme. Telematics Systems in the Area of Transport. Commercial in Confidence, SAVE Consortium, août Boussuge J. - Quinze ans de sécurité sur autoroute, Bilan et perspectives, Revue Générale des Routes et des Aérodromes, n 726, février Caussinus H., Ruiz-Gazen A. - Metrics for finding typical structures by means of principal component analysis, Data Science and its application, p , Comon P. - Independent component analysis, A new concept? Signal Processing, 1(36), p , Delhomme P., Malaterre G. - Analyse bibliographique des méthodes d'investigation du comportement du conducteur par observations embarquées, DRIVE 1040, de Waard D. - The measurement of drivers' mental workload, Ph.D. Thesis, University of Groningen, Hernandez-Gress N., Khardi S., Vallet M., Estève D. An hybrid diagnosis system: Application to hypovigilance detection, Proceedings of the fourteenth ICADTS, Annecy, France, Vol. 3, p ,21 à 26 septembre Hernandez-Gress N., Estève D. - Driver drowsiness, Past, Present and Perspective work, Traffic Technology International, 3(4), p , juin-juillet Hernandez-Gress N., Estève D. - Two new hybrid diagnostic methodologies: application to hypovigilance detection, Proceedings of the International Conference on Multisource-Multisensor Information Fusion (FUSION'98), LasVegas, États-Unis., p , 6 à 9 juillet 1998a. Hernandez-Gress N., Estève D. - Copitech: demonstrator Vehicle to study driver's impairment, article soumis à ln. Journal of Vehicle Design, 1998b. Horne J.A., Reyner L.A. - Falling asleep at the wheel, TRL Report, n 168, ISSN , Kaneda M., IizUka H., Ueno H., HiramatsuM., Tagushi M., Tsukino M. - Development of a drowsiness warning system, Proceedings of the fourteenth rrc-esv, Munich, Allemagne, Vol. 1, p ,1994. Khardi S., Vallet M. - Drowsiness of the driver: EEG and vehicle parameters interaction, Proceedings 5 of the fourteenth Int. Tech. Conf. on the Enhanced Safety of Vehicles. Munich, Allemagne, Vol. 1, p , 23 à 26 mai Khardi S., Mercier-Guyon, Vallet M. - Reliability of eyes closing in detection of the precocious states of drivers impairment, Proceedings of the fourteenth Int. Conf. on Alcohol, Drugs and traffic safety (ICADTS), Annecy, France, Vol. 2, p , 21 à 26 septembre Khardi S., Philipps-Bertin C., Olivier D., Vallet M. - Synthèse des résultats des expériences poids lourds de validation des critères du prototype DIM, Rapport INRETS-LEN, n 9815, Landström U, Astrôm M, APRR, DG XIII - Discussion privée, Bruxelles, Muzet A., Becht J.-F., Dischert C., Eschenlauer R., Hoeft A., Miller J.-C., Pébayle T., Rogé J. - Analyse des comportements de conducteurs automobiles révélateurs de l'hypovigilance, Rapport de fin d'étude, Convention de recherche INRS, n , décembre Philipps-Bertin C. - Apport d'une activité cognitive dans le maintien de la vigilance des conducteurs automobiles, Thèse de doctorat en Psychologie, Université de Lyon, Poulard H., Hemandez-Gress N. - Training a Neuron in Sequentiel Leaming, Neural Processing Letters, 5(2), Rechtschaffen A., KaIes A. - A manual of Standardisation Terminology, Techniques and Scoring System for Sleep Stages of Human Subjects, Los Angeles-ucLA Brain Information Service,

200 La lutte contre l'hypovigilance Santamaria J., Chiappa K.H. - The EEG of drowsiness in normal adults, J. Clin Neurophysiol., n 4, p , Sauvignon M. - Approche objective de l'état de vigilance chez l'homme: relation avec le comportement moteur et incidence sur la mise au point d'un système de Sécurité appliqué à la conduite ferroviaire, Doctorat d'état ès Sciences, Université René Descartes, Paris V, Scholkôpf B., Smola A. - Nonlinear component analysis as a Kemel Eigenvalue Problem. Rapport de recherche du Max-Planck Institut, n 44, septembre Stampi C., Heitmann A., Macchi M., Michimori A., Stone P., Aguirre A. - Assessing vigilance levels in transport operations research, ln Vallet M., Khardi S. (sous la direction de) : Vigilance et transports, aspects fondamentaux, dégradation et prévention, Presses universitaires de Lyon, Collection Transversales, p , Steriade M., McCarley R.W. - Control of wakefulness and sleep. Pl. Press, New York, Vallet M., Khardi S. - Vigilance et transports: aspects fondamentaux, dégradation et prévention, Presses universitaires de Lyon, Collection Transversales, Wierwille W.W., Ellsworth L.A., Wreggit S.S., Fairbanks R.J., Kim C.L. - Research on Vehiclebased Driver Status/Performance Monitoring, Development, Validation and Refinement of AIgorithms for detection of driver drowsiness, US-DOT, NHTSA HS Report, Wylie C.D., Shultz T., Miller J.C., Mitler M.M., Mackie R.R. - Driver Fatigue and AIertness study, US-DOT, FHWA report, n , Xu L., Jordan M.L. - On Convergence Properties of the EM algorithm for Gaussian Mixtures, Neural Computation, 8, p , Zadeh L.A. - A fuzzy algorithm approach to the definition of complex or imprecise concepts, ERL Report M 474, University of Califomia, Berkeley, Zadeh L.A. - Calculus.of fuzzy restrictions, ln: Fuzzy Sets and their applications, to cognitive and decision processes, Acadeffilc Press, p. 1-26, d 304

201 L information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet L information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet 1. L information routière : une évolution vers la gestion coopérative du trafic par Martial Chevreuil (Isis), Introduction Le développement des échanges entre les régions et les pays européens, une meilleure mobilité des biens et des personnes sont la clef du développement de notre société. Ce développement a pour conséquence une augmentation des déplacements et du transport de marchandises. Les espoirs mis il y a quelques années dans une substitution des déplacements physiques par du transport immatériel d'information ne semblent pas se réaliser, bien au contraire : le développement des échanges d'information semble être un accélérateur au développement des transports et inversement. La plus grande partie des déplacements s'effectue par la route qui offre ou du moins qui offrait jusqu'à une période récente, une plus grande liberté pour l'organisation du voyage ou du transport : pas de contrainte horaire, choix libre de l'itinéraire à emprunter. Les conséquences sont aujourd'hui des difficultés de circulation croissantes, une insécurité forte par rapport aux autres moyens de transport, même si des progrès notables ont été enregistrés dans ce domaine et enfin une atteinte à l'environnement. Jusqu'à une période récente, le remède semblait être dans la construction d'infrastructures nouvelles, mais les conditions économiques, les contraintes d'environnement ont fait que la demande a crû plus vite que l'offre ce qui se traduit dans certaines régions ou à certaines périodes par une dégradation de la fiabilité des déplacements. La nécessité de gérer les infrastructures routières afin d'éviter une dégradation du niveau de service offert est donc apparue. En fait, cette gestion n'est pas récente : on peut dire qu'elle a commencé avec le Code de la route et la signalisation, mais les objectifs étaient alors la sécurité des usagers et surtout des nonutilisateurs de véhicules à moteur! Elle s'est poursuivie avec les carrefours à feux. Mais dans le principe, la gestion restait statique et donc inadaptée, face à des variations importantes du niveau de trafic. On peut sans doute affirmer que le premier niveau de gestion dynamique de la circulation est né avec la police de la circulation. Aujourd'hui, les infrastructures ont évolué, les véhicules également et la circulation routière comporte un grand nombre de situations différentes, selon l'infrastructure utilisée, les vitesses pratiquées et la composition du trafic. De nouveaux moyens de gestion du trafic se sont donc développés pour essayer d'adapter une infrastructure «rigide» par nature à une circulation qui croît et qui connaît des variations de plus en plus importantes dans le temps et dans l'espace. 48 Article paru dans la Revue générale des routes et aérodromes n 721, septembre Malgré son ancienneté, cet article reste intéressant, car il est de portée générale. 305

202 L'information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Panneaux à messages variables sur ESCOTA Par ailleurs, la voiture est un moyen de transport individuel, parfois même individualiste, ce qui fait que pour être efficace toute action de gestion de la circulation doit être comprise et acceptée par les conducteurs qui, contrairement à ce qui se passe dans les autres moyens de transport, ne sont pas des professionnels. De son côté, l'usager est de plus en plus exigeant en matière de services: il accepte de plus en plus difficilement d'être bloqué sur un réseau pour une raison qui lui paraît inexplicable. Il souhaite être informé, si possible à l'avance, des conditions de circulation, et cela particulièrement sur les réseaux autoroutiers à péage : sur ce type de réseau l'usager ressent d'autant plus la gêne qu'il estime payer un service par le biais du péage. L'usager attend de l'exploitant qu'il l'informe, «cela fait partie du contrat» [1]. Compte tenu de ces évolutions, les actions de gestion de la circulation font de plus en plus appel à des actions d'information : pour renforcer et crédibiliser les actions, en tant que moyen en soi pour l'exploitation, pour répondre à une demande croissante des usagers en matière de services. Le développement des techniques de communication et des technologies de l'information devrait permettre d'améliorer de façon considérable les moyens de gestion de la circulation et l'information des usagers. A tel point qu'un nouveau marché semble s'ouvrir pour les opérateurs de services et les industriels. Ce marché des nouvelles technologies est estimé pour l'europe à 100 milliards d'ecu en 2010 [2]. On devrait de ce fait assister à une nouvelle évolution (certains parlent de révolution) dans la gestion du trafic, impliquant plus l'usager mais aussi de nombreux autres acteurs que les seuls gestionnaires de réseaux. On pourra alors parler de gestion coopérative de la circulation. Ce développement va-t-il toujours dans le sens d'une meilleure optimisation des transports et des déplacements? Ne risque-t-il pas d'induire certains effets pervers en privilégiant par exemple certaines catégories d'usagers? 306

203 L information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Ne va-t-on pas être tenté de différer encore plus la construction d'infrastructures qui pourraient permettre de résoudre plus durablement certaines situations? En fait, tant que les automobiles restent des «auto-mobiles» et ne sont pas des navettes ou wagons guidés, l'écoulement de la circulation ne pourra pas être totalement maîtrisé, ce qui limite l'efficacité des moyens de gestion : dans le cas de certaines restrictions de capacité ou points noirs, les aménagements ou la construction d'infrastructure sont vite rentabilisés. On peut par contre constater que la gestion du trafic a une meilleure efficacité sur un réseau bien développé et en particulier un réseau maillé. La gestion du trafic est de ce fait aussi un moyen de rentabiliser 'es investissements en apportant des gains de productivité appréciables. 1.2 Les apports de l'information à la gestion de la circulation La gestion de la circulation a donc pour objectif principal de résoudre le problème de l'inadéquation de l'offre et de la demande. En simplifiant, deux possibilités s'offrent : réduire la demande ou augmenter l'offre et cela ponctuellement et de façon temporaire. A noter que inadéquation de l'offre et de la demande peut être provoquée par un dysfonctionnement temporaire de l'infrastructure : réduction de capacité due à un chantier, un accident... L'objectif est donc aussi d'éviter une détérioration de l'offre. La sécurité est bien sûr un souci permanent de l'exploitant dans la gestion du trafic. En ce qui concerne l'information routière, on distingue l'information de préparation au voyage et celle délivrée au cours du déplacement. Des systèmes se situent entre les deux comme les bornes d'information aux arrêts (stations-service, aires de repos) ou les services d'information téléphonique accessibles par le radiotéléphone L'information de préparation au voyage Cette information vise principalement deux objectifs: répartir la demande dans l'espace et dans le temps (voire sur différents modes) afin d'éviter les congestions; aider l'usager pour la préparation de son voyage. La France a développé depuis maintenant presque vingt ans des actions d'envergure dans ce domaine lors des grandes migrations, regroupées sous le terme Bison Futé : itinéraires bis, calendrier Bison Futé, conseils horaires de départ... Ces actions correspondent en outre à une demande de l'automobiliste de plus en plus forte lorsqu'il prépare un trajet inhabituel. Elles visent de ce fait à satisfaire les deux objectifs cidessus. Sur des trajets habituels, cette demande d'information préalable est moins forte, sauf dans des cas très exceptionnels (grèves des transports publics, événements météo). Également, parce que dans les grandes agglomérations, les possibilités d'étalement (itinéraires alternatifs, horaires décalés) sont moins importantes, les actions d'information préventives sont moins efficaces. Des actions d'information visant au transfert modal se développent: «Park & Ride», covoiturage, taxis collectifs... Elles ne deviennent aujourd'hui réalisables que par le développement des moyens télématiques. Toutefois leur efficacité dépend fortement de l'acceptabilité par les usagers du transfert : l'information ne peut pallier des dysfonctionnements des systèmes. 307

204 L'information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Il est à noter que l'exploitant d'un réseau donné n'est pas nécessairement le prestataire de ce type d'information : tout d'abord, sauf à de très rares exceptions, plusieurs exploitants sont concernés. En outre, dans les pays voisins, d'autres organismes tels les clubs automobiles ont depuis plusieurs années développé ce type d'assistance à l'usager. Ces organismes servent tout naturellement de relais dans le cas d'actions des autorités pour un meilleur étalement de la demande. En ce qui concerne l'aide à la préparation du voyage, les premiers services ont été les centres de renseignements téléphoniques (centres d'information routière en France, centres d'assistance des clubs automobiles...). Aujourd'hui, la télématique a complété et même remplacé ces services : services Minitel 3615 ROUTE des centres d'information routière, services Minitel de calcul d'itinéraire 3615 AUTOROUTE, ITI, MICHELIN, PARTIR, ROULEZ, 1 KM, 123 PARTEZ..., ces derniers n'intégrant pas les conditions de circulation. Des services «Audiotel» sont également en préparation : il s'agit de services de réponse téléphonique automatiques et interactifs. Ces types de services ont également été développés à l'étranger, mais en l'absence de système Minitel, ils sont autonomes (disquettes sur PC) ou sont gérés par des centres d'assistance des clubs automobiles qui peuvent préparer des itinéraires personnalisés adressés par la poste (service de l'aa au Royaume-Uni et de l'aaa aux États-Unis). De nombreux projets sont en cours en France et en Europe pour le développement de ces services d'information de préparation au voyage : le projet DRIVE EUROTRIP a développé une maquette de service européen et le projet actuel DESPINA devrait conduire à une expérimentation réelle sur une zone Londres - Barcelone - Stuttgart. Le projet DRIVE Il PROMISE doit développer et expérimenter un système d'information du voyageur basé sur un terminal portable et pouvant recevoir les informations selon différents moyens de communication mobiles : RDS, GSM, messagerie, balises. Toutefois, pour l'instant, ces services n'ont pas montré réellement leur viabilité économique, le marché ne semble pas mûr et les seuls services qui se maintiennent, sont développés dans le cadre du service public ou en complément à des services plus larges. Ils nécessitent en particulier que de nombreux acteurs publics et privés coopèrent et échangent des informations afin d'offrir un service qui réponde réellement à la demande L'information en cours de déplacement Pour l'information en cours de déplacement, les objectifs poursuivis peuvent se classer en trois catégories : Alerter les usagers d'un danger potentiel immédiat, afin de leur faire adopter une conduite plus prudente et les faire ralentir; ce rôle doit en général, être assuré par une «protection rapprochée» du danger (signalisation, balisage...). Dans ce cas, le système d'information sert de relais dans l'attente des mesures sur le terrain. L'information se compose de messages de première urgence puis, lorsque les mesures sont en place, d'annonce de danger souvent associée à un conseil. Réguler le trafic en incitant les usagers, de façon plus ou moins explicite, à changer d'itinéraire (ex: explicite, sortie conseillée; implicite, information comparative ou temps de parcours en Île-de- France). L'information donne lieu soit à des conseils, du guidage, de l'incitation, des recommandations, voire des prescriptions. 308

205 L information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Annoncer aux usagers les conditions de circulation (que ce soit des événements ou des niveaux de trafic) ; l'impact attendu auprès de l'usager est multiforme et variable suivant les exploitants et le media utilisé. Cependant, de façon générale, il s'agit d'entretenir la relation entre l'exploitant fournisseur et l'usager-client, notamment : en ne laissant pas l'usager dans l'ignorance des événements dont l'exploitant a connaissance, en l'incitant, plus ou moins, à une conduite prudente, en lui donnant la possibilité, s'il le souhaite, de changer d'itinéraire. C'est de fait ce dernier objectif qui constitue aujourd'hui la base commune des systèmes d'information dynamique des usagers. Parmi les moyens d'information dynamique, deux familles méritent d'être distinguées : les moyens d'information sur site, les moyens d'information embarqués. Les moyens sur site Ils sont essentiellement constitués des panneaux à message variables (PMV). Par nature, les panneaux constituent un moyen d'information discontinu puisque l'usager n'accède à l'information que pendant le bref instant de son passage dans la zone de lisibilité du panneau. De ce fait, la quantité d'information que peut véhiculer un PMV est forcément réduite. Ils sont donc réservés en général à la transmission d'information sur des événements proches, à des recommandations, des prescriptions. Des indications sur le temps de parcours sur une ou deux sections de trajet suivantes sont également possibles (expérience en cours sur le périphérique parisien). Parce qu'ils représentent une évolution de la signalisation, les PMV sont, dans tous les pays, directement gérés, soit par les exploitants de réseaux routiers, soit par la police. Il faut toutefois bien distinguer les PMV d'information de la signalisation dynamique qui, elle, utilise des panneaux de police et donc l'objectif est en général d'agir sur le comportement immédiat de l'automobiliste (fonction de contrôle) : interdiction, prescription, alerte de danger... Les PMV d'information ont une vocation plus large et leur mise en œuvre correspond bien à l'objectif d'annonce. Ils se sont largement développés en France sur le réseau autoroutier, sous la forme de PMV littéraux, complétés récemment par des pictogrammes. Des panneaux conçus dès l'origine sous forme très symbolique (Traficolor) ou diagrammatique (Trafic Info) ont également été expérimentés. Les moyens embarqués Le premier système embarqué d'information routière est bien sûr la radio. Contrairement aux moyens sur site, ce media permet en théorie d'atteindre l'usager où qu'il soit et à n'importe quel moment, à condition qu'il soit à l'écoute et sur la bonne fréquence. La radio est utilisée dans de nombreux pays, depuis longtemps : en Allemagne, dès les années 70, le service public a développé avec la police un service d'information routière par radio. En France, l'évolution est plus récente, d'abord parce jusque dans les années 80, seules les radios sur grandes ondes avec les programmes nationaux diffusaient de l'information routière (le centre national d'information routière de Rosny a été créé en 1968 par la gendarmerie et France Inter). Ces programmes étaient très utiles pour couvrir les grands événements, tels les grands départs en vacances, mais totalement inopérants pour l'information routière courante. 309

206 L'information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Le développement des radios FM a permis, dès 1985, à certains exploitants routiers et autoroutiers de passer des conventions avec des programmes locaux ou régionaux pour assurer un meilleur service d'information routière. Ces services d'information routière se sont toutefois vite révélés insuffisants : peu de maîtrise de l'exploitant sur la radio et donc sur l'information diffusée, nécessité pour l'automobiliste de changer de fréquence au cours de son trajet. Une troisième étape a donc été franchie par les exploitants des sociétés concessionnaires d'autoroutes qui ont développé des radios spécifiques d'information autoroutière. Cofiroute a démarré avec Autoroute FM en 1988, bientôt suivie par d'autres après l'attribution par le CSA d'une fréquence unique pour la diffusion en iso fréquence de programmes d'information autoroutière : SAPRR et Autoroute Info ESCOTA et Trafic FM. SANEF devrait avoir son programme en juillet 1994 et ASF en A l'été 1995, l'automobiliste pourra ainsi aller de Lille à Nice et disposer d'une information continue en étant à l'écoute sur la presque totalité du trajet de la fréquence unique (les traversées des grandes agglomérations de Paris et Lyon ne peuvent pas être couvertes pour l'instant). Ces radios sont également presque toutes équipées du système RDS/TP et TA qui permet aux automobilistes équipés de récepteurs RDS d'identifier les programmes d'information routière et les bulletins. Cela se traduit, par exemple, par une commutation du mode veille ou de l'écoute d'une cassette ou d'un CD à l'écoute du bulletin d'information routière. Le mode EON, bientôt mis en œuvre sur Autoroute Info, permettra à l'usager à l'écoute d'un programme de Radio-France d'être commuté automatiquement sur les bulletins d'information routière. Un fabricant d'autoradios [3] a également développé un récepteur permettant de mémoriser en permanence les derniers bulletins d'information routière. A l'aide de ces différents dispositifs, l'usager peut donc disposer sur le réseau autoroutier, quasiment à tout instant, d'une information quasi temps réel sur les conditions de son trajet. L'équipement simultané en PMV permet d'assurer un haut niveau de service pour les événements de proximité et pour les usagers non encore équipés. La complémentarité PMV - radio est d'ailleurs bien comprise et appréciée des automobilistes [4]. En zone urbaine dense, il n'existe pas pour l'instant de radio dédiée à l'information routière. Quelques radios diffusent dans leur programme des informations sur l'état de la circulation mais pas avec le même niveau de performance. Il faut dire également que la difficulté vient du nombre d'informations qu'il faudrait diffuser simultanément. Pourtant des opérateurs privés voient là un marché potentiel : aux États-Unis, la Metro Traffic Control rassemble les informations en provenance de différentes sources publiques et privées, les complète avec ses propres moyens (surveillance aérienne, patrouilles) et les revend à la carte aux différentes radios qui le souhaitent. Metro s'est également développé en Grande-Bretagne et s'intéresse à la région Île-de-France. Il est intéressant de constater que les pays anglo-saxons ont en général une vue différente sur l'information routière : les moyens sur site (PMV) sont contrôlés par la police ou automatisés, alors que l'information routière est laissée au secteur privé. Cette position n'est pas celle des autorités françaises qui voient dans l'information routière un outil de gestion qu'il est donc nécessaire de contrôler plus ou moins directement. 310

207 L information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Ainsi s'est également développé au Royaume-Uni le système «Traffic Master», sur une base complètement privée et autonome : des capteurs à infrarouge installés sur les ponts permettent d'apprécier la vitesse par tronçons sur la voie rapide. L'information est diffusée par un système de radio messagerie et affichée sur un écran où est schématisé le réseau autoroutier surveillé. Le service, payant, couvre une grande part du réseau autoroutier britannique et aurait aujourd'hui abonnés. 1.3 Les futurs systèmes Dès 1984, avec la normalisation du RDS, les travaux ont débuté pour utiliser ce dernier, non seulement pour diffuser des données accompagnant les programmes radio, mais aussi pour diffuser sur un canal réservé des données propres à l'information routière : RDS/TMC (Traffic Message Channel). L'objectif était d'arriver à un compactage maximum de l'information, compte tenu de la faiblesse du débit disponible, à une interprétation dans n'importe quelle langue et à des possibilités de synthèse vocale dans un récepteur le plus simple possible. Les travaux ont abouti dans le programme DRIVE II par la mise au point du protocole ALERT C, base pour plusieurs expérimentations dans DRIVE II : projets ACCEPT, CITIES, MELYSSA, PLEIADES en particulier. Plusieurs centaines de véhicules équipés de différent types de récepteurs sont à l'heure actuelle en cours d'expérimentation (voir en particulier le projet CARMINAT). Basé au départ sur une information événementielle, le protocole est en cours d évolution pour pouvoir intégrer une information sur des états (échelle de dureté de difficulté, temps de parcours, classe de vitesse par tronçons, états de remplissage de parkings) et ainsi mieux répondre aux exigences de l'information routière en milieu urbain. Les terminaux RDS/TMC vont ainsi présenter une gamme allant du système à synthèse vocale au système de guidage personnalisé. Dans ce dernier cas, l'information sur les conditions de circulation est intégrée dans un calculateur d'itinéraire couplé à un système de navigation et une carte digitalisée (terminal C3 sur CARMINAT). Les instances européennes, les autorités en charge du trafic et de grands industriels européens soutiennent actuellement le développement du RDS/TMC. Son extension sur les grands axes européens semble possible d'ici à la fin du siècle. Toutefois, les positions des différents États divergent sur la meilleure façon de le développer : sur une base entièrement publique et gratuite, s'appuyant sur les radio diffuseurs ou sur un partenariat public - privé avec la concession à un opérateur qui se rémunère sur des abonnements. Les expériences en cours devraient apporter des éléments de réponse. D'autres moyens de communication sol-véhicule sont envisagés dans le futur. Le projet DRIVE I SOCRATES a étudié toutes les applications possibles du GSM dans le domaine de la route. En ce qui concerne l'information routière un premier niveau de service serait similaire à celui du RDS/TMC : service de messages courts pour la diffusion de messages d'information routière qui pourrait être utilisé assez rapidement. L'évolution de la norme GSM permettrait par la suite de bâtir un système intégré de gestion de la circulation : utilisation des véhicules équipés de système de navigation comme véhicules traceurs et transmission des temps de parcours par la voie montante du GSM, gestion de flotte, télépéage, information sur les transports publics et le stationnement

208 L'information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet Toutefois le développement de ce service ne pourra se faire qu'avec les opérateurs GSM : y trouveront-ils une rentabilité suffisante, rien ne permet de l'affirmer aujourd'hui, même si pour les techniciens de la circulation le système est très séduisant. Une autre voie est également étudiée : la communication par balise. Le système ALI SCOUT développé par Siemens est un système centralisé relié à des balises à infrarouge équipant des points de choix (ou en amont des points de choix) qui communiquent avec les véhicules. Chaque balise diffuse en fait l'arbre des itinéraires optimaux possibles à partir de ce point de choix. Le calculateur de bord sélectionne ensuite la branche idoine compte tenu de la destination choisie au départ et affiche les instructions de guidage au conducteur. De son côté, le véhicule envoie des données relatives à son parcours depuis la dernière balise (temps de parcours, temps d'arrêt). Ces données son intégrées dans le calculateur du système central afin de rafraîchir les itinéraires optimaux (toutes les 5 min.). Le système a depuis évolué afin d'intégrer également des messages d'information routière, sur les transports publics,...et est devenu EUROSCOUT. Stuttgart devrait être équipée dès la fin de cette année et une version légèrement différente est en cours d'expérimentation aux États-Unis (Fast-Trac à Oakland). Contrairement au RDS/TMC et au GSM, le système demande la mise en place d'une infrastructure de communication dédiée et coûteuse. Par contre, l'équipement de bord est plus simple, mais de ce fait inopérant en dehors de la zone équipée de balises. Toutefois, deux atouts peuvent jouer en faveur du développement de systèmes à balise : la mise en place de systèmes de télépéage basés sur la communication de proximité par balise (le télé-péage utilise la communication hyperfréquence, que pourraient vraisemblablement utiliser les systèmes de type EUROSCOUT), le développement de systèmes bimodes, avec guidage autonome mais information routière transmise par RDS/TMC ou GSM dans les zones non équipées de balises, et guidage centralisé dans les zones équipées. Il est également envisagé d'utiliser les balises pour une information rapprochée, voire des rappels de signalisation. Les concepts ont été développés dans le cadre de PROMETHEUS et les constructeurs français développent actuellement des projets basés sur ce type de communication : ISIS de PSA et MUSCADE de Renault. D'autres types de systèmes similaires sont développés aux États-Unis et au Japon, ils sont décrits dans l'article de J.-P. Camus. 312

209 L information individuelle ou collective, avant le départ ou pendant le trajet 1.4 Conclusion Le foisonnement des projets dans le domaine de l'information routière, utilisant aussi bien des techniques éprouvées, telles que le Minitel ou la radio, que de futurs moyens de communication, marque une évolution dans la conception de la gestion de la circulation : le gestionnaire de voirie urbaine, l'exploitant autoroutier n'agissent plus seuls. Toutefois, il est certain que l'information diffusée va avoir de plus en plus d'influence sur les usagers et une maîtrise complète de tous les moyens de communication par l'exploitant de réseau ne semble pas concevable. Tout d'abord, il doit coopérer de plus en plus avec les exploitants voisins; de plus, les moyens de communication ne vont pouvoir se développer qu'à grand échelle pour apporter un véritable service à l'automobiliste. Les investissements nécessaires vont donc dépasser les capacité d'un seul exploitant. Une coopération va donc devoir s'établir entre les exploitants routiers et ceux des autres modes, les autorités et les futurs opérateurs de services pour une gestion en bonne intelligence de la circulation. Cette coopération s'étendra ensuite à l'automobiliste : déjà acteur du fait de sa réaction à l'information diffusée, il deviendra partenaire en étant lui-même fournisseur direct d'information... Tout cela ne sera bien sûr possible que si les services offerts sont de qualité et l'information fournie fiable : les moyens de recueil de données devront être démultipliés pour atteindre ce but. 1.5 Bibliographie [1] Entretiens de groupes d'usagers dans le cadre des travaux USAP sur l'évaluation des systèmes d'information sur autoroute (1991) [2] ERTICO : «Technologies for a market» (avri/1994). [3] BLAUPUNKT, récepteur TIM@. [4] Évaluation des radios d'information routière (1993). 313

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211 Les feux et les ondes vertes Les feux et les ondes vertes 1. Les feux intelligents par Raphaël Golay (Ville de Lausanne), Introduction Les feux intelligents, dont la fonction première est de séparer dans le temps des itinéraires conflictuels aux points singuliers du réseau routier (intersections, jonctions autoroutières, passage à niveau, ), sont un instrument de gestion de la circulation comportant quatre buts essentiels : permettre l écoulement des circulations selon certaines priorités d exploitation, en répondant aux objectifs de fonctionnement définis pour tel ou tel secteur du réseau routier urbain, périurbain ou rural, garantir le meilleur niveau de confort (capacité) possible aux usagers, maîtriser les déplacements, et notamment la voiture particulière, et surtout, assurer la sécurité de toutes les circulations (piétons, deux-roues, transports en commun et autres véhicules). Par sécurité, il faut entendre la réduction du risque d accidents et du nombre de blessés ou de morts. Du fait de leur fonction d échange, de la multiplicité des croisements de flux de circulations, les carrefours sont des zones de concentration d accidents. 1.2 En intersections Plus de la moitié (56%) des accidents se produisent aux intersections. En effet, lorsque les conducteurs ne respectent pas les indications des feux de signalisation (en particulier les feux au rouge), les risques de collision d un véhicule avec un piéton, un deux-roues ou un autre véhicule sont très élevés. Pour tenter de réduire le nombre des accidents mortels (en particulier sur les modes doux, tels les piétons et deux-roues), les ingénieurs du trafic ont expérimenté diverses méthodes au cours de ces dix dernières années. Même si les approches peuvent diverger, toutes ces méthodes visent à réduire en premier lieu les infractions au code de la route (excès de vitesse et non respect des feux de signalisation). Il est possible de classer ces mesures de sécurisation aux intersections en deux catégories Les mesures sur l exploitation des feux La plus connue de ces mesures (et également la plus mal perçue par les usagers) est la mise au rouge forcée des feux de signalisation (pour l anecdote, ces feux sont appelés «feux espagnols» en France). Le principe en est simple : si un véhicule roule dans les limites de vitesse autorisées à l approche d une intersection, les feux de signalisation restent au vert ; par contre, si ce même véhicule excède la vitesse réglementaire, les feux de signalisation sont volontairement forcés au rouge. 315

212 Les feux et les ondes vertes L expérience montre que cette mesure, généralement appliquée sur des traversées piétonnes isolées, est contre productive et particulièrement dangereuse. L automobiliste, qui a l habitude de ne jamais voir de piétons traverser la chaussée lorsque les feux passent au rouge, est en effet enclin à ne plus respecter les feux de signalisation et a tendance pour finir à les «griller». Et il est fort à parier qu un jour il heurtera un piéton. C est d ailleurs pour ces raisons que la DSCR, en France, a interdit ce genre de système. Selon les statistiques du BPA (Bureau suisse de la Prévention des Accidents), une vingtaine de piétons meurent chaque années suite à ce type d accidents. D ailleurs, même si les outils de sanction (radar ou autres) permettent de maîtriser le taux des infractions, ce type d exploitation des feux tend progressivement à disparaître. La seconde mesure est la mise au rouge naturelle de tous les feux d une intersection lorsqu il n y a plus de trafic sur cette intersection : c est ce que l on appelle «la phase de repos». Son fonctionnement se base sur le principe suivant : Un véhicule circulant à vitesse réglementaire voit son feu passer au vert sans être obligé de modifier son allure (pour autant qu un autre feu ne soit pas demandé juste avant). Par contre, un véhicule circulant en excès de vitesse doit ralentir pour obtenir son feu vert. Plus subtile que la mesure précédente et beaucoup mieux respectée par les usagers, ce principe d exploitation a de très bons résultats. Selon des mesures pratiquées en Suisse et en France par le bureau d études Transitec, on constate une réduction des vitesses moyennes à l approche des intersections de 15% à 35% pour l ensemble des véhicules motorisés. Des études menées en parallèle semblent indiquer une baisse comparable des accidents mortels en intersection sur ces 10 dernières années. Une autre mesure consiste en la prolongation du rouge de dégagement, lorsqu un véhicule arrive sur le feu à une vitesse manifestement incompatible avec un arrêt. Ce système est plus favorable que celui qui consiste à prolonger le vert en pareilles conditions, car il a moins d effets pervers. Ce type de mesure est surtout appliqué aux États Unis. Il faut aussi citer ici le concept d onde verte modérante ; un développement sur les ondes vertes modérantes se trouve dans l annexe sur la régulation des vitesses La mise en œuvre d outils de surveillance Assurer le respect des règles de circulation en milieu urbain par les moyens traditionnels pose de nombreux problèmes pour la police et les gestionnaires des services techniques. Dans la plupart des cas, la police doit poursuivre le véhicule en infraction et franchir les feux de signalisation au rouge, engendrant un danger supplémentaire pour les usagers d une intersection. Et qui plus est, elle ne peut pas être partout en même temps. La mise en œuvre d outils de surveillance, tels que les radars ou les caméras de surveillance, apporte une solution à ce problème. En effet, ces outils permettent de réduire significativement le nombre d infractions (aspect préventif) et d obtenir un historique de l événement en cas d infraction (aspect répressif). 316

213 Les feux et les ondes vertes Une étude menée à Lausanne par le Service de la circulation, à l aide d un radar fixe mesurant la vitesse et le franchissement au rouge, a montré lors de sa mise en place sur une intersection très chargée d entrée en ville (carrefour dit de Boissonnet) que 3 à 5% des véhicules franchissent les feux au rouge (variable en fonction de la densité du trafic et de la présence ou non de files d attente en aval de l intersection). En d autres termes, durant le premier mois de fonctionnement du système, chaque véhicule traversant cette intersection en heure de pointe du matin a statistiquement été «flashé» au moins une fois! Deux ans après la mise en service de ce radar, non seulement le nombre de franchissements des feux au rouge a chuté de 58%, mais en plus la limite des 50 km/h en vigueur à cet endroit est mieux respectée. Cela provient principalement du fait que les usagers, accélérant lorsque les feux passent au jaune pour «juste» passer avant le rouge, ont diminué de 78%. Malheureusement, il n a pas été tiré de bilan sur les effets en terme d accidentologie. Deux études sont à citer : L une menée à l aide d analyses croisées de diagrammes de feux et de boucles inductives disposées sur 13 entrées de 5 carrefours à feux de la ZELT de Toulouse en , elle montre que, sur 1,3 millions de véhicules : - Plus de 9% de franchissements des feux au rouge ou au jaune ; - Environ 1,2% d usagers passent au rouge alors que le vert est déjà donné pour le mouvement antagoniste ; - Une augmentation d environ 25% des franchissements en douze ans (sur les mêmes carrefours). L autre réalisée par vidéo surveillance sur 11 carrefours à feux à Oxnard en Californie entre 1997 et ; elles arrivent quasiment aux mêmes conclusions. Une recherche menée en parallèle par «the Insurance Institute for Highway Safety» indique que le nombre des blessés lors d accidents en intersections a diminué de 29%. Cependant, on constate en parallèle que le nombre de collisions par l arrière (l accident le plus fréquent dans les intersections équipées de feux de signalisation) a légèrement augmenté. 1.3 Aux jonctions autoroutières Au cours de ces 5 dernières années, les volumes de trafic ont augmenté de 15% à 20% sur les réseaux autoroutiers et périurbains d Europe, conduisant gentiment mais sûrement à une saturation de plus en plus fréquente des tronçons et jonctions les plus chargées. Si la gestion des régimes de vitesse permet effectivement de mieux gérer le trafic en section (homogénéité des vitesses et distances entre véhicules), elle ne suffit pas à résoudre l apport de trafic supplémentaire généré par une jonction. 49 Détection de franchissements de rouge sur 13 entrées de 5 carrefours de la ZELT de Toulouse Rapport d expérience ; Collection Les rapports d étude ; Certu ; Juin Reducing red light crashes ; ITS International ; Mai/June

214 Les feux et les ondes vertes Depuis longtemps aux US, et plus récemment aux abords des grandes villes européennes (Paris, Munich, Zurich, ), la solution envisagée est le contrôle d accès par feux de signalisation des bretelles d entrée sur l autoroute. Le principe est simple : les feux laissent passer le trafic au compte goutte, en fonction des créneaux disponibles dans le flux principal. Cette régulation du trafic, cherchant à diminuer les discontinuités, a deux effets : D abord, un véhicule n est autorisé à s engager sur l autoroute uniquement s il n est pas perturbant. Le nombre d usagers «forçant» le passage pour s insérer dans le flux principal est donc maîtrisé. Ensuite, les ruptures de charge sur l autoroute, génératrices de coups de frein et de changements de voie de circulation intempestifs, de ralentissements, voir d accidents, sont maîtrisées. Un problème se pose cependant : «où stocker le trafic excédentaire en attente d entrer sur l autoroute?» Actuellement, les spécialistes se penchent sur la question pour éditer des normes apportant des solutions à ce problème. 1.4 Aux passages à niveau Le problème des passages à niveau a été depuis longtemps identifié, notamment en France, et un vaste programme de suppression de ces passages à niveau a eu lieu. Il reste cependant un certain nombre de cas difficiles à résoudre, et pour lesquels les ITS pourraient apporter des solutions. De quoi s agit-il au juste : de prévenir l usager arrivant sur un PN que, celui-ci est, soit fermé (avec risque de file d attente), soit qu il va prochainement se fermer (avec donc le conseil de ralentir). Il peut y avoir aussi d autres aspects : Prévenir le conducteur du train si un véhicule est resté coincé sur la voie ; Verbaliser le conducteur d un véhicule étant sciemment passé à un moment interdit (en slalomant entre les demi-barrières, par exemple). Ce problème de passages à niveau est encore plus crucial aux États Unis ; en effet, compte tenu de la longueur des trains Outre Atlantique, les conducteurs sont encore plus tentés que chez nous de franchir les barrières. Par ailleurs, aux USA, on envisage aussi des systèmes permettant à la police, aux pompiers, etc. d être informés de la fermeture des passages à niveau, pour que les véhicules en question puissent choisir un itinéraire alternatif. 318

215 La réduction des nuisances La réduction des nuisances 1. La télématique pour une gestion durable des déplacements : outils et méthodes pour une conception globale par Nicolas Macabrey (Epfl 51 ), Tristan Chevroulet (Epfl) et Vincent Bourquin(Epfl), 2002 Synthèse du Module E - Gestion du système de transport du programme national de recherche suisse PNR 41 : «Éléments pour une politique durable des transports» 1.1 Préambule A l aube du 21ème siècle, la mobilité représente tout à la fois le moyen essentiel utilisé pour la quête de ressources, un vecteur de communication important et une expression de la liberté individuelle. Il se trouve que depuis les années 60, l importance des impacts du trafic sur la société et l environnement engendre des réactions telles que la stratégie de garantie de la mobilité doit être repensée. Cela est d autant plus nécessaire que des analyses récentes montrent que la croissance de la mobilité va se poursuivre et ce, malgré le développement très important que connaissent les nouveaux moyens de télécommunication et d information. Dans le cadre des mesures imaginées pour réduire les impacts négatifs de la mobilité, les attentes liées à l introduction d outils télématiques sont très fortes. Dans ce contexte, le présent ouvrage vise à fournir une synthèse des réponses apportées par les chercheurs du PNR 41 sur les potentiels et les limites des technologies de l information et de la télématique des transports (cinq rapports du module E du PNR 41). Ces résultats sont mis en perspective à la lumière des développements et des stratégies européens. Plus précisément, les deux questions fil rouge auxquelles ce document doit apporter des éléments de réponses sont les suivantes : «Quelles sont les possibilités techniques actuelles et futures dans le domaine des systèmes de transports et de leur gestion (par ex: télématique, système de guidage) et quels sont leurs effets sur le développement du trafic et l'environnement?» «Quels sont les jalons politiques indispensables à poser pour que ces potentiels techniques puissent être utilisés dans le sens d'un développement durable des transports?» Il découle des réponses apportées à ces questions la proposition d un paquet de recommandations visant une mise en œuvre cohérente et orientée vers le développement durable des nouveaux potentiels de la télématique des transports en accord avec la politique stratégique du DETEC. Il s agit d un travail mené en parallèle à l étude d un concept général pour la télématique des transports promue par la Confédération et dont la première étape, dévolue à la route, a été prise en charge par l OFROU. 51 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne 319

216 La réduction des nuisances 1.2 Politiques de développement des transports et de la télématique appliquée au transport en Suisse et à l étranger Une analyse des politiques d implantation de la télématique menées par divers états révèle que la manière de penser le développement de ces systèmes varie encore fortement d un pays à l autre. Dans le domaine des services définis comme prioritaires, on trouve cependant un consensus autour de la nécessité d améliorer la gestion du trafic et de créer une véritable chaîne de transport. La politique de transport de l Union Européenne est, pour sa part, assujettie à une vision plus large qui s appuie sur la création d un marché intérieur unifié ainsi que sur une mobilité durable qui implique, entre autres, une réduction de l émission des gaz à effet de serre. Pour les transports, il s agit de parvenir à une intégration des réseaux nationaux. 1.3 Évolution de la télématique en Suisse La situation spécifique de la Suisse (problèmes de circulation moins dramatiques que dans d autres pays européens, système politique particulier) expliquent le léger retard que la Suisse accusait jusqu à ces dernières années par rapport aux leaders européens en matière de développement de systèmes télématiques appliqués au transport. Aujourd hui, la Suisse a réagi et a rejoint le peloton de tête des pays européens en matière d initiatives liées à la télématique. De plus, récemment, le Conseiller fédéral Moritz Leuenberger a prié l OFROU d élaborer un «Concept télématique routière suisse Leitbild» pour la mise en œuvre de la télématique. L orientation donnée par ce Leitbild place la Suisse dans une position médiane par rapport aux différents pays européens en termes de répartition des tâches entre les domaines public et privé. Ce document est largement analysé et commenté dans le présent ouvrage. 1.4 Apports des services télématiques à la durabilité du système de transport suisse Il s agit ici d évaluer, sur la base des critères qui ont été établis dans le cadre du PNR 41, les apports des services télématiques à la durabilité du système de transport suisse ainsi que de l ensemble des postulats du «Concept télématique routière suisse». L effet moyen des postulats du Leitbild est synthétisé dans le graphe ci-après : 320

217 La réduction des nuisances On constate que le profil-type du concept télématique est axé en premier lieu sur la sécurité. Viennent ensuite les contributions à l économie, puis, dans une moindre mesure, celles à l environnement. Le concept dans son ensemble ne semble pas améliorer l accessibilité et peut être ressenti comme une limitation à l individualité. L évaluation des différents services télématiques permet de fournir aux décideurs des outils pour agir spécifiquement. La figure ci-après établit un classement des services télématiques selon leur impact global en matière de durabilité. 321

218 La réduction des nuisances Services télématiques numérotés selon la classification Nordic, modifié ASIT, (1998) On constate que les services qui sont les plus prometteurs sont, dans l ordre de performance: «Road pricing, Freight management, Incident management, Intersection traffic control, Access control, Public transport management» et «Travel information». 1.5 Enjeux et perspectives techniques Un élément fondamental de l introduction réussie des systèmes télématiques, en temps que mesure visant à réduire les impacts négatifs de la mobilité, est le développement de systèmes d informations portant sur l ensemble des modes de transport (routier, ferroviaire, aérien et fluvial). L optimisation de ce «méta système de transport» passe par un recours aux nouvelles technologies de communication et d information. 322

219 La réduction des nuisances Par ailleurs, l analyse des besoins des multiples acteurs montre que nombre d entre eux sont intéressés par des structures d information très semblables. La définition des structures des données télématiques doit dès lors tenir compte de cette proximité dans les besoins d informations. Le présent ouvrage souligne l importance de la solidité des différents maillons de la chaîne d information (des systèmes de mesures aux acteurs) en décrivant les niveaux d évolution et «d évolutivité» des différents matériels. Au chapitre des systèmes techniques, on observe aujourd hui un accroissement très marqué des équipements faisant appel au GPS. Dès lors, compte tenu de sa vraisemblable diffusion sur les véhicules routiers et sur les équipements informatiques et de téléphonie mobiles, on peut se poser la question des possibilités existantes d utiliser cette information pour obtenir des informations détaillées en termes de mouvements de passagers et de marchandises pour l État, la recherche et les opérateurs d infrastructure. Le temps et l espace jouent un rôle important dans le processus décrit ci-dessus. Comme nous l avons vu, la disponibilité de l information va dépendre du moyen utilisé pour sa diffusion. La classification la plus courante est la suivante : Pre-trip (utile à la préparation du déplacement et important pour le choix du (des) mode(s)), On-trip (information durant le voyage ; l usage des infrastructures de la téléphonie se justifie du fait que la télématique ne devrait pas être limitée au véhicule) et Post-trip (information statistiques principalement). Le rapport met en exergue les apports possibles des développements futurs associés à ces différents types d information. A ces réflexions nécessaires menées sur les systèmes techniques doit être associée une hiérarchisation dans le développement de la télématique appliquée au transport. Celle-ci doit comprendre quatre niveaux : Mobilité - Services - Architecture - Système technique Cette approche conduite de haut en bas (top-down) est complémentaire à celle menée de bas en haut (bottom-up) que représente l analyse des systèmes techniques et de leurs spécificités. Le succès de la télématique associée au transport passe à la fois par la définition d un objectif commun aux différents acteurs, par un recours à des systèmes compatibles (systèmes ouverts) et par des coûts acceptables (usagers, pouvoirs publics, milieux économiques). Il n existe en fait guère de limites techniques au développement des systèmes modernes d information aux passagers. La problématique se situe plutôt en termes de faisabilité économique et organisationnelle qu en termes de difficultés techniques. Une solution passe, dès lors, par le recours à des infrastructures existantes (installations de téléphonies mobiles) ainsi que par une indépendance vis-à-vis du véhicule. L information doit également pouvoir suivre l utilisateur dans un environnement autre que son véhicule. Le PTA (Personal Travel Assistant) comme composante d un PDA (Personal Digital Assitant) semble se profiler comme le dispositif technique capable de répondre à ces exigences. 1.6 Conclusions et recommandations Au cours de ces deux dernières décennies, les activités humaines se sont décentrées vers les parties périphériques des agglomérations, au voisinage des grands axes routiers, dans des zones souvent mal desservies par les transports en commun (avec pour conséquence une paupérisation des centres-villes, désorganisation de l espace et des coûts environnementaux). Dès lors, les interactions entre le développement urbain et les infrastructures de transport se font plus nombreuses et plus complexes et ces dernières présentent des problèmes de saturation aux heures de pointe. 323

220 La réduction des nuisances Il se trouve que la taille des infrastructures ne peut plus être augmentée de façon significative. Ce constat motive le développement d outils télématiques pour augmenter l efficacité des réseaux de transport. Néanmoins, on peut se poser la question de la finalité de cette démarche et rechercher également des solutions basées sur la gestion des déplacements des personnes et des biens (information pre-trip, notamment). Dans ce dernier cas, la télématique joue aussi un rôle important. Il est important de souligner que les atouts de la télématique ne se révèlent que dans des conditions particulières, c est à dire sur les tronçons à haut débit et avant que les problèmes de congestion ne surviennent, et qu il est encore trop tôt pour mesurer l'ampleur du changement induit par la télématique sur le transport. Il n est par contre pas trop tôt pour en saisir tout le potentiel et pour imaginer les meilleures façons de l'utiliser. Dans cette perspective, le principe de développement durable offre une grille de lecture particulièrement bien adaptée aux besoins de la société. La stratégie du DETEC montre une direction et les indicateurs de durabilité permettent d évaluer quels sont les impacts potentiels des différents services télématiques. Sur cette base, les institutions sont à même de sélectionner les prestations d intérêt public et de déterminer quel soutien leur apporter, en fonction par exemple, de la diminution des coûts externes attendus. Afin de les aider dans cette démarche, le présent ouvrage émet une série de recommandations appartenant aux domaines techniques, organisationnels, comportementalistes ou politiques. 1. Développement des services ayant des aspects positifs sur le développement durable ; 2. Augmentation des performances de l infrastructure routière ; 3. Choix réfléchi de mobilité (mode et motivation) ; 4.Mise en place de la notion de méta système de transport ; 5. Mise en place d actions de développement de la télématique urbaine ; 6. Développement de nouveaux services et techniques de transport ; 7. Développement des systèmes et concepts utilisés dans le cadre de la RPLP (péage pour les PL) ; 8. Fédération des acteurs de la télématique en Suisse ; 9. Création d un observatoire des mesures et systèmes télématiques ; 10. Évolutions sur le plan politique ; 11. Définir et optimiser les structures de données, d informations, de décision et de diffusion ; 12. Favoriser les interfaces avec les technologies parallèles au transport ; 13. Développer un concept télématique coordonné pour tous les types de déplacements. Des améliorations globales significatives sont attendues de l application de la télématique au transport, tant sur le plan économique qu environnemental (meilleure adéquation entre la capacité des infrastructures et leur utilisation, meilleure efficacité des investissements sur les infrastructures nouvelles ou sur les aménagements des infrastructures existantes, diminution de la charge environnementale). L amélioration spécifique la plus notable semble néanmoins se situer dans le domaine de la sécurité. 324

221 Autres systèmes Autres systèmes Cette dernière annexe présente différentes applications des ITS un peu en marge du sujet principal : ITS et conception des infrastructures (avec le cas particulier des tunnels), ITS et formation, grâce aux simulateurs de conduite, Ergonomie des systèmes d'information embarqués, Enfin, une description du programme Prometheus est également fournie. 325

222 Autres systèmes 1. Les outils d'aide à la conception et à l'exploitation : Utilisation des outils de simulation pour la conception, l'aménagement et l'exploitation des tunnels routiers par René Julien (Isis), Contexte Projet PREDIT : partenariat entre : ISIS, CNRS UPR 9012 qui se spécialise dans la recherche dans des fonctions visuelles et cognitives humaines, OKTAL laboratoire de recherches d'infographie qui se spécialise dans des recherches de solutions vidéographiques "réalistes" pour la conception assistée par ordinateur et la simulation, SCETAUROUTE (DTTS) : Ingénierie des tunnels et des travaux souterrains. Les recherches entreprises ont pour origine des études concernant l'analyse des accidents en tunnel. Ces accidents suggèrent l'existence de problèmes spécifiques liés au contrôle du véhicule à de relativement hautes vitesses dans un environnement visuel «fermé» (c'est-à-dire des tunnels). La recherche a permis de mieux comprendre les problèmes créés par la perception en mouvement de l'infrastructure et du trafic dans ce type d'environnement. L'accent a été porté sur les contraintes que les caractéristiques géométriques et optiques de l'infrastructure «de tunnel» ont sur les fonctions sensorielles du conducteur. En particulier, un objectif important est d'identifier les paramètres critiques (la géométrie, la visibilité, l'ambiance lumineuse, la vitesse relative ) qui peuvent affecter l'évaluation «perceptive» du conducteur dans cet environnement particulier. Cela permet : 1. D'imaginer des solutions d'appui visuel de conduite pour les infrastructures existantes ; 2. De proposer des dispositions plus spécifiques pour de nouveaux projets. Le projet propose le développement sur une base rationnelle d'outils de conception d'infrastructure assistés par ordinateur qui permettront d'évaluer l'impact potentiel de différentes solutions du point de vue du conducteur et de la sécurité. Il permettra notamment d'apporter une contribution aux études de sécurité pendant le processus de conception de nouvelles infrastructures. 326

223 Autres systèmes 1.2 Objectif du projet Des recherches ont montré que le comportement de conducteur est lié avec l'analyse qu'il fait des informations sensorielles immédiates (dans la plupart des cas visuelles). Par exemple, une action de freinage peut être provoquée par la perception d'agrandissement apparente d'un véhicule précédent (la suggestion d'une collision immédiate). Le contrôle de la direction et de la vitesse de véhicule semble dépendre de la configuration de l'environnement. Dans un environnement «fermé» comme dans un tunnel, on peut s'attendre à des biais des percepteurs habitués à un environnement ouvert. Il est essentiel de connaître les causes structurelles de ces biais (par exemple : la géométrie, la luminosité, etc.), leurs conséquences en termes de d'accident et les mesures préventives pour les minimiser. Plus spécifiquement, les objectifs de ce projet sont de : Définir un cadre d'analyse rationnel basé sur la recherche fondamentale dans les modulations perceptives liées à la géométrie et à l'éclairage de l'environnement de conduite. A partir de ce cadre, améliorer les outils graphiques pour la simulation dynamique d'infrastructures existantes ou des infrastructures nouvelles. Par exemple : traitement assisté par ordinateur des variations de luminosité progressives et leur dépendances par rapport aux textures environnementales. Proposer des améliorations des outils de conception d'ouvrage assistée par ordinateur, prenant mieux en compte le comportement du conducteur et la sécurité. 327

224 Autres systèmes Cette approche a exigé le développement d'un logiciel intégré comprenant : un modèle tridimensionnel de l'environnement; une modélisation de l'éclairage et des textures; Ces deux modèles prennent en compte les limites des paramètres de perception des conducteurs. Cela permet au concepteur de comparer les différentes solutions techniques existantes du point de vue du conducteur (par exemple : rayon de courbure, déclivité, position de l'éclairage, ). 328

225 Autres systèmes 1.3 Programme de travail Le projet a comporté trois phases principales : une étude bibliographique, une phase expérimentale dans un laboratoire pour étudier les aspects fondamentaux de la perception qui interviennent dans la tâche de conduite une phase de recherche et développement pour un outil de conception d'infrastructure assisté par ordinateur. Le but de la deuxième phase était donc d'étudier de façon expérimentales les éléments de perception chez le conducteur en mouvement dans un environnement aussi spécifique que celui d'un tunnel routier. En fait, le contrôle de la trajectoire d'un véhicule est principalement réalisé par la perception des transformations apparentes de la scène visuelle en raison du mouvement. L'expérimentation consiste à valider un modèle d'évolution des seuils de discrimination de trajectoires, basé sur une analyse des flux optiques en fonction du rayon de courbure du tunnel et de la direction du regard de l'observateur (cf ci-dessous). On peut donc produire une série d'abaques décrivant la performance perceptive en fonction de la direction de visée (qui peut être influencée par des éléments de l'environnement : signaux, peintures, trafic, ) et de la géométrie de l'ouvrage. La troisième phase de travail a consisté à transférer ces résultats expérimentaux dans les applications pour la conception des infrastructures. Cette phase a été divisée dans deux sous-phases : 1. Une phase de recherche et développement de solutions graphiques assistées par ordinateur pour reproduire un environnement du conducteur visuellement dynamique et compatible avec ses capacités perceptives. Parmi les exigences requises, le système devait reproduire les variations de luminosité comme celles rencontrées en entrant et quittant un tunnel, et également reproduire les interactions entre la texture visuelle de l'infrastructure et l'éclairage ambiant en prenant en compte l'aspect dynamique visuel de l'environnement. 329

226 Autres systèmes 2. Une fois que les solutions graphiques développées ont été validées, un prototype pour le système de conception d'infrastructure assisté par ordinateur a été développé. En termes concrets, le concepteur doit être capable de se servir du logiciel de conception de projet en reproduisant la visualisation du point de vue du conducteur. Cela doit lui permettre d'élaborer les différentes solutions relatives à la géométrie, à l'éclairage, à la texture, et à la présence et la localisation d'aides visuelles Les différentes solutions peuvent alors donc être comparées en terme de sécurité routière en prenant en compte les limites de danger identifiées dans la phase précédente. 1.4 Exploitation des résultats Dans la conception des infrastructures Le logiciel développé permet : D'évaluer les infrastructures existantes et fournir des recommandations pour leur aménagement en vue d'améliorer la sécurité routière. On pense notamment aux tunnels urbains avec un gabarit normal ou réduit et un fort trafic d'habitués, aux tunnels interurbains autoroutiers supportant des trafic d'habitués et de non habitués, et enfin aux grands ouvrages transfrontaliers supportant un trafic poids occasionnels, avec une seule voie par sens de circulation ; De concevoir les nouveaux ouvrages. Dans les deux cas, des extensions sont envisagées pour prendre en compte non seulement des aménagement statiques mais également d'évaluer les mesures d'exploitation : coupure de tunnel, régulation de la vitesse, signalisation de danger. En particulier, un champ d'application intéressant est ouvert : il s'agit d'évaluer différents dispositifs de maintien de la distance inter véhiculaire. Pour ces nouveaux champs d'application, l'intérêt économique de l'outil est évident : il permet d'évaluer différentes solutions qui seraient non seulement coûteuses, mais également impossibles à expérimenter en situation réelle compte tenu des risques encourus auprès des usagers. Toutefois, dans ce cas, la maquette virtuelle réalisée pour la conception et les aménagements doit être simplifiées afin d'être portée sur un simulateur de conduite, afin de pouvoir reproduire des situations de conduite complexes. Le schéma page suivante présente la démarche type d'utilisation de l'outil développé dans le cadre du projet Au niveau scientifique Les expériences ont permis d'approfondir la connaissance des variations de performance de la perception en fonction de paramètres comme la géométrie de l'environnement visuel et les niveaux d'éclairage. En particulier, la sensibilité de certains biais de perception aux caractéristiques géométriques environnementales a pu être évaluée. Cela permet de mieux concevoir les informations complémentaires à apporter (aides visuelles) pour corriger ces biais. Concernant la recherche dans le domaine de l'infographie, des avancées considérables ont été réalisées dans le domaine de la représentation des surfaces d'éclairage et des textures, des variations de luminosité en fonction des sources de lumière naturelle ou artificielle et des flux optiques. 330

227 Autres systèmes 331