Porteur de projet, laboratoire et organisme :

Julien Saunier, Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Rouen

Partenaire(s) du projet :

Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema)
Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar)

Livrable 3.1Effet de la redistribution du profil en travers sur le contrôle latéral

Tâche 2 Mesure de la trajectoire en situation réelle de conduite et comparaison avec les comportements en simulateur de conduite

Tâche 3 Expérimentations sur simulateur de conduite

Tâche 4 Etude sur simulateur de conduite

Etat de l'art, projet PROFIL

Rapport final, projet PROFIL

Souhir HELALI. Modélisation multi-agent des comportements latéraux des véhicules légers.Rapport de master en ingénierie des systèmes complexes. 50 p. 2013.

Mecheri, Sami & Rosey, Florence & Lobjois, Régis. (2017). The effects of lane width, shoulder width, and road cross-sectional reallocation on drivers’ behavioral adaptations. Accident Analysis & Prevention. 104. 65-73. 10.1016/j.aap.2017.04.019.

Objectifs initiaux du projet

Le projet vise à identifier, mesurer et quantifier l’influence du profil en travers sur les trajectoires (i.e., position latérale et vitesse) des usagers de la route et sur les inter-distances (frontales et latérales) dans différentes situations de conduite (e.g. véhicule isolé, véhicule croiseur, véhicule dépassé et dépassant, trafic modéré à chargé) en condition réelle et en réalité virtuelle. Cette approche a pour objectif de produire des éléments de recommandation à destination des gestionnaires afin de modifier le comportement des conducteurs par leur perception de l’environnement routier (ici, le profil en travers).

Les objectifs complémentaires du projet sont de développer, spécifier et mettre en place un outil de recueil de position latérale et d’inter-distances en embarqué, et de produire de nouvelles connaissances sur l’impact de l’infrastructure dans la genèse des incidents et des accidents directement liés au contrôle de la trajectoire.

Méthodes appliquées

La première phase, approfondir la connaissance de l’usage des voies grâce à une étude en conduite réelle, est réalisée à bord de véhicules instrumentés équipés de matériels permettant le recueil de la position latérale et des inter-distances en continu, en situation écologique sur un trajet disposant de différents types de profil en travers.

La seconde phase, étudier l’effet de différentes modalités du profil en travers dans différentes situations de conduite en réalité virtuelle, est réalisée à l’aide du simulateur de conduite « lacet » de l’Ifsttar afin, d’une part, de vérifier la transférabilité des résultats de l’étude réelle à celle en simulateur et, d’autre part, de systématiser la compréhension de l’impact du profil en travers sur le comportement des conducteurs. Une étude attestant de l’effet de la visualisation d’un habitacle sur le comportement latéral a également été réalisée.

Enfin, la troisième phase, étendre l’échelle de cette validation à l’aide d’outils de simulation de trafic adaptés, utilise un simulateur de trafic pour, sur la base d’un modèle validé grâce aux données des deux autres expérimentations, générer différentes modalités de trafic et d’infrastructure et d’en étudier l’impact.

Résultats majeurs

La trajectoire des conducteurs sur route réelle a été étudiée à l’aide d’un véhicule équipé de lidars. Le circuit retenu regroupait des sections routières avec des profils en travers variés afin d’analyser l’impact 1) de la largeur de voie et de la bande dérasée et 2) de la situation de conduite au regard du trafic routier (présence de véhicules croisés). Vingt participants ont ainsi circulé sur un circuit de 75 km du réseau routier du département des Côtes d’Armor. En parallèle, afin d’identifier des zones homogènes en termes de profil en travers (largeur de voie, marques sur chaussées) et de tracé en plan (alignement droit versus virage), des relevés du circuit ont été effectués avec les outils IREVE et MOGEO. L’ensemble des données recueillies et les informations de description des sections routières disponibles à l’issue de l’expérience sont complétées des données issues des LiDAR (position latérale et inter-distances véhiculaires). La base de données constituée permet d’extraire les sections routières à analyser en fonction 1) de la présence de trafic croisé et 2) des caractéristiques du tracé en plan (alignement versus virage).

En nous appuyant sur la simulation de conduite afin d’explorer les effets de nouvelles configurations du profil en travers sur les comportements, une première étude était destinée à analyser l’impact 1) de la manipulation de la largeur de la voie et de la bande dérasée, 2) de la redistribution du profil de la route (ie, réduction de la largeur de voie au profit de la bande dérasée), et 3) de la situation de conduite au regard du trafic routier. Les résultats majeurs de cette étude ont révélé que les conducteurs se rapprochent du centre de la route avec la réduction de la largeur de voie, rapprochement néanmoins compensé par un éloignement du centre de leur voie en direction du bord de rive. Un éloignement du centre de voie vers le marquage de rive a également été observé avec l’augmentation de la largeur de la bande dérasée. Avec la redistribution du profil en travers, les conducteurs oscillent moins dans leur voie et conservent une distance à la berme particulièrement stable.
Les résultats ont également montré que les positions latérales adoptées sont affectées par la présence d’un trafic dense dans la voie opposée et que les vitesses pratiquées sont peu influencées par le profil de la route. Les résultats suggèrent que la  réallocation de la route peut être utilisée comme un plan de sécurité à faible coût.

En lien avec la Tâche 2.2.b. (Comparaison des trajectoires en situation réelle et en réalité virtuelle), et dans la perspective d’alimenter la transférabilité des résultats obtenus sur simulateur de conduite à la situation réelle, nous avons engagé une réflexion sur les limites de la simulation de conduite pour mener des études d’aménagements. Outre l’analyse croisée des comportements observés sur route, sur mini-simulateur et sur simulateur intermédiaire face à l’infrastructure, nous nous sommes intéressés à l’effet de la configuration du simulateur (présence ou non d’une cabine figurant le gabarit le véhicule) sur la position latérale adoptée.
Deux expérimentations ont ainsi été menées, la première sur section droite, la seconde lors de la prise de virage, en utilisant un mini-simulateur (outil susceptible d’être déployé auprès des gestionnaires). Sur section droite, les résultats ont montré des différences de l’ordre de 20 cm selon que les participants conduisaient avec ou sans représentation du gabarit du véhicule.

Verrous ou points durs levés

Le premier verrou levé concerne le relevé embarqué du positionnement latéral du véhicule grâce un équipement à base de LIDAR et une méthode de traitement automatique de ces données. Le second s’intéresse à la compréhension des mécanismes de repositionnement et de choix de vitesse dus au profil en travers, permettant une première compréhension de l’impact de ce dernier. Le troisième concerne la production d’éléments permettant de sélectionner les meilleures pratiques (quel type de simulateur, quelle représentation visuelle) pour l’étude en simulateur de conduite du positionnement latéral des conducteurs.

Perspectives ouvertes par le projet et verrous subsistants

Les sorties attendues et les perspectives sont d’émettre des recommandations sur la redistribution du profil en travers sur les infrastructures existantes. Les résultats pourront alimenter les guides techniques concernant la doctrine sur une largeur de voie adaptée dans un cadre de sécurité routière. Ils permettront de proposer un outil d’évaluation de la lisibilité des infrastructures. Il est attendu aussi que les résultats permettent :
1) la production d’une doctrine/normalisation sur le profil en travers de la route et
2) la diffusion d’outils (et de spécifications d’outils) d’évaluation de la lisibilité des infrastructures : instrumentation de véhicules avec des LiDAR, simulateurs de conduite, et simulateur de trafic.