Le Département Environnement Véhicule et Comportement (DEVC) réalise des expérimentations, des collectes de données et des analyses permettant de prendre en compte les comportements, habitudes et capacités réelles des humains, dans la conception et la validation des aides à la conduite et des véhicules automatisés.
Enjeux
La majorité des accidents de la route sont dus à des erreurs humaines : non-respect des règles, distraction, hypovigilance, mauvaise interprétation de l’environnement, ou encore difficulté à utiliser les systèmes des véhicules. Blâmer uniquement les conducteurs serait toutefois réducteur et inefficace : il est surtout essentiel de concevoir des règles, des infrastructures et des véhicules qui tiennent compte des capacités et limites humaines. C’est le principe du « human-centered design » appliqué à la sécurité routière : anticiper les erreurs pour limiter leurs conséquences et rendre les routes plus sûres pour toutes et tous.
L’émergence de fonctions de délégation et d’automatisation de la conduite allant jusqu’aux véhicules « autonomes » promet de soulager les automobilistes, parfois d’anticiper et de corriger leurs erreurs, mais soulève également de nombreux défis. Remplacer des humains, certes faillibles mais intelligents et adaptables, par des machines programmées selon des règles rigides et opérant sur la base d’une perception parfois limitée de leur environnement, ne garantit en rien l’amélioration de la sécurité routière : on attend désormais des conducteurs qu’ils supervisent des systèmes complexes et souvent opaques, tout en demandant à des automates de gérer une infinité de situations, y compris des comportements imprévisibles…
Ces comportements et situations évoluent constamment, notamment avec l’apparition de nouveaux modes de déplacement (véhicules intermédiaires, engins de déplacement personnel motorisés). Face à ces transformations, il est essentiel de caractériser et de comprendre les capacités et les comportements des usagers de la route, dans toute leur diversité et sur le long terme. Cela exige des collectes de données massives et leur exploitation systématique.
Dans ce contexte, le DEVC a développé une expertise reconnue dans la réalisation d’expérimentations mais également de collectes et d’exploitation de données à grande échelle, contribuant activement à l’adaptation des systèmes de mobilité à la sécurité des usagers.
Nos compétences
Organisation d’expérimentations
L’organisation d’expérimentations en environnement contrôlé (piste d’essai, simulateur de conduite) est nécessaire pour caractériser finement les comportements des automobilistes dans des scénarios prédéfinis, notamment lorsqu’il s’agit de les confronter (en toute sécurité) à des situations d’urgence afin de caractériser leurs réactions.
Collectes de données à grande échelle
L’observation des comportements réels, sur route ouverte et à grande échelle (approche « Naturalistic Driving »), permet d’en caractériser la complexité et la diversité.
Le déploiement de prototypes matures sur route ouverte (« Field Operational Test ») permet de confronter les innovations à leurs conditions réelles d’emploi.
Analyse de données
L’exploitation des données collectées, notamment des bases de données massives collectées sur route ouverte, permet de caractériser les comportements – appropriés ou non – et leurs déterminants, puis de synthétiser les enseignements tirés, que ce soit sous la forme de recommandations pour l’amélioration de la sécurité routière, ou la création de bases de données de scénarios de référence pour la validation des fonctions d’assistance ou d’automatisation de la conduite.
Conception de dispositifs de recueil
Que ce soit pour mettre en œuvre des protocoles complexes sur une piste d’essai, ou pour collecter des millions de kilomètres d’observation des comportements sur routes ouvertes, le DEVC dispose de toutes les compétences nécessaires à la conception de dispositifs de recueil robustes : instrumentation de véhicules, assurance qualité, gestion de la logistique…
Conception d’outils d’analyse
Le DEVC a été un pionnier dans l’observation à grande échelle des comportements routiers, ce qui a amené l’équipe à adresser des problématiques « Big Data » avant que cette expression ne soit à la mode.
Ceci a aboutit à la conception d’une chaine outillée reposant notamment sur la plateforme d’exploitation SALSA (Smart Application for Large Scale Analysis), développée par le CEESAR et adoptée depuis par de multiples industriels et laboratoires de recherche.
Maquettage
Afin d’évaluer le potentiel d’une innovation, il est parfois nécessaire de créer des maquettes d’interfaces homme-machine, d’intégrer dans un véhicule le prototype d’une nouvelle fonction, ou d’y simuler le comportement attendu d’une innovation qui n’existe pas encore.
Le DEVC a l’habitude de créer de tels maquettages pour les besoins de ses projets et de ceux de ses partenaires.
Focus sur
Collecte de données
La caractérisation et la compréhension des comportements des conducteurs nécessitent l’instrumentation, aussi riche que discrète, de véhicules.
Les données collectées concernent aussi bien l’intérieur du véhicule (vidéo, actions sur les commandes…) que l’extérieur (propriétés de l’infrastructure, manœuvres des autres usagers…). Les flux numériques circulant dans ces véhicules sont exploités, et complétés de capteurs plus performants (GNSS RTK, vidéo haute définition, LIDAR…).
La réalisation de collectes à grande échelle exige une qualité et une robustesse sans faille, ce qui est pris en compte dans la conception et la validation des équipements, des logiciels embarqués et débarqués, mais aussi dans l’organisation logistique.
Le CEESAR développe ses propres outils, modulaires et adaptables, permettant la collecte automatisée et supervisée de données riches et volumineuses.
Lorsqu’une expérimentation l’exige, le CEESAR peut modifier les véhicules eux-mêmes, et maquetter ou intégrer des équipements prototypes.
Focus sur
Analyse de données
Avant de procéder aux analyses, les données brutes sont transformées en un jeu de données consolidées, contextualisées et, si possible, réduites, qui inclura un grand nombre de variables caractérisant les scènes routières auxquel·le·s sont confronté·e·s les conducteur·trice·s, ainsi que leur comportement.
Cette transformation est un processus complexe, reposant pour chaque enregistrement sur un mix de traitements automatisés incluant des algorithmes d’intelligence artificielle, et d’annotation manuelle.
L’éventuelle taille des données, la complexité de certains algorithmes et leur impact sur les ressources de calcul, tout comme les problématiques de collaboration lors d’une mise au point nécessitant de multiples itérations, sont autant de challenges surmontés grâce à SALSA (Smart Application for Large Scale Analysis), une plateforme de gestion des données et des traitements, développée par le CEESAR et adoptée depuis par de multiples acteurs de la recherche en mobilité.
Les projets
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Synergies
Le projet européen SYNERGIES a pour mission principale de concevoir et de fournir les outils et méthodes nécessaires à la création d’une base de données de scénarios de référence à l’échelle européenne. Cette base est essentielle pour accompagner le développement,…
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Avicona
AVICONA (Adaptation de la VItesse en COnduite NAturelle) est un projet financé par la Délégation à la Sécurité Routière, réalisé en collaboration avec l’Université Gustave Eiffel, qui vise à étudier les déterminants de la vitesse réellement pratiquée par les automobilistes.…
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Adasafe
ADASAFE est un projet financé par la Délégation Sécurité Routière et réalisé en collaboration avec le LAB et Ergocentre, qui vise à étudier l’utilisation des ADAS dynamiques par des automobilistes qui sont des utilisateurs et utilisatrices réguliers de tels systèmes.…
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Uscoma
USCOMA (Utilisation du Smartphone en COnduite Manuelle et Automatisée) est un projet financé par la Délégation à la Sécurité Routière, réalisé par le CEESAR en collaboration avec l’Université Gustave Eiffel, le LAB et WASSA, traitant de l’utilisation du smartphone au…
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Adscene
Le projet ADScene, développé dans le cadre d’un partenariat entre Renault, Stellantis, Valeo, VEDECOM et SystemX, est une initiative majeure dans le domaine de la conduite automatisée et des systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS). Ce projet vise à…
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Salsa
SALSA (Smart Application for Large Scale Analysis) est la plateforme de gestion des données et des analyses à grande échelle développée par le DEVC et désormais utilisée par plusieurs partenaires du CEESAR. Projet terminé ✓ Contexte Le développement et la…