Importance des véhicules dans notre société

Importance des véhicules dans notre société

« L’importance des routes ne nous apparaît que lorsque nous désirons nous rendre à un lieu et qu’elles n’existent pas ou lorsqu’elles sont momentanément fermées à cause de catastrophes naturelles, de travaux, etc » (Abrégé de l’histoire des routes de Jean Billard). L’Homme les auraient façonnées au moment de sa sédentarisation au Néolithique, il y a environ 10 000 ans. Elles servent à relier généralement un point d’intérêt à un autre (e.g., deux villes). Aujourd’hui, la route est l’une des infrastructures indispensables à notre société puisqu’elle permet le libre déplacement des Hommes et des marchandises. Ainsi, avec l’augmentation des flux de circulation et le développement des sociétés, les routes se sont multipliées et se sont rencontrées. En 2010 l’ensemble du réseau routier de la planète représentait environ 40 millions de kilomètres et plus d’un milliard de véhicules sont en circulation dans le monde (Comité des Constructeurs Français d’Automobiles). Aujourd’hui, il y aurait plus d’un véhicule en circulation pour 7 personnes sur la planète. En 2050, au moins 25 millions de kilomètres de nouvelles routes sont prévus (Laurance et al., 2014) et selon les Nations Unies, le parc automobile mondial devrait atteindre 3 milliards de voitures ce qui reviendrait à un peu moins d’un véhicule pour trois personnes.

Ainsi, la conduite d’un véhicule motorisé devient quasiment indispensable dans notre société. Mais en quoi consiste une tâche de conduite et quels sont les mécanismes utilisés par les conducteurs pour réaliser un déplacement ?

Accidentologie de la conduite automobile

D’après Deborah A.P. Hersman, présidente et directrice générale de la NSC (National Safety Council), « Conduire une voiture est l’une des activités les plus risquées que n’importe lequel d’entre nous, réalise malgré des décennies d’amélioration de la conception des véhicules et des progrès de la sécurité routière». En effet, les accidents de la route occupent une place importante dans les statistiques des causes de décès dans le monde. Une étude américaine de 2016 du National Safety Council recense les accidents mortels ayant eu lieu aux Etats-Unis et fait ressortir que les accidents de la route apparaissent à la 6ème position des causes de décès, après les maladies cardiovasculaires, le cancer, les maladies chroniques respiratoires, le suicide et les empoisonnements accidentels. Ainsi, un américain aurait un risque sur 113 de mourir en conduisant sa voiture, 1 risque sur 672 de mourir renversé en étant piéton (9ème position) et 1 risque sur 948 de mourir en conduisant une motocyclette (10ème position). En 2015, 38300 personnes ont perdu la vie sur les routes américaines et 4,4 millions ont été grièvement blessées. D’après le bilan de l’ONISR (Observatoire national interministériel de sécurité routière), 3 461 personnes auraient perdu la vie la même année sur les routes de France métropolitaine, soit 80 de plus que l’année précédente (+2,4%). D’après une étude Européenne, environ 68% des accidents mortels seraient dus à une erreur ou à une mauvaise réaction du conducteur .

La conduite automobile, une activité complexe

Une description de cette tâche est nécessaire afin d’en comprendre le caractère multidimensionnel. La conduite est en réalité une combinaison de nombreuses sous tâches de natures très variées et réalisées simultanément. Le conducteur est placé dans un système constitué de lui-même, de son véhicule ainsi que de son environnement routier. Cet environnement routier est lui-même fréquenté par d’autres usagers dont les déplacements doivent être pris en compte pour se déplacer en toute sécurité. Ainsi, en réalisant une tâche de conduite, l’automobiliste prélève des informations sur son véhicule (e.g., vitesse,  position, etc.) et sur son environnement (e.g., autres usagers de la route, intersection, etc.). Il agit sur son véhicule grâce au volant et au pédalier. En conduite automobile, trois types de tâches essentielles à la réussite de l’action peuvent être recensées : l’identification de risques, la navigation et le guidage (e.g., Stanton, Young, Walker, Turner & Randle, 2001). L’identification de risques doit être mise en relation avec trois types de dangers : les dangers dynamiques (e.g., les autres usagers de la route), les dangers statiques (e.g., bâtiments, nids de poule, trottoirs) et les dangers sociétaux (e.g., panneaux de signalisation stop, feux rouges). Cette identification des risques aurait des exigences cognitives moins importantes que la tâche de navigation mais aurait une forte exigence temporelle. La tâche de navigation, quant à elle, consiste à déterminer au préalable l’itinéraire entre le point de départ et l’endroit où l’automobiliste désire se rendre. Cette tâche comporterait, à l’inverse de la tâche de guidage, une exigence cognitive importante et aurait peu d’exigence temporelle. Enfin, la tâche de guidage du véhicule se décompose en deux parties : le contrôle longitudinal et le contrôle latéral. Le contrôle longitudinal permet la gestion de la vitesse du véhicule conduit en fonction de l’environnement routier (e.g., arrivée sur une intersection, manque de visibilité), et en fonction des autres usagers de la route (e.g., trajectoire d’un usager susceptible de croiser la route du conducteur). Le contrôle latéral permet de maintenir le véhicule dans sa voie de circulation, bien que certaines manœuvres nécessitent parfois de sortir de celle-ci (e.g., manœuvre de tourner à gauche à une intersection, manœuvre de dépassement). D’après Michon (1985), les tâches de guidage seraient réalisées par le conducteur de façon automatisée, notamment par les conducteurs expérimentés, elles donneraient lieu à peu d’exigences cognitives mais de fortes exigences temporelles.

Le cas particulier des intersections

Définition

D’après l’Article R110-2 du code de la route une intersection est définie comme le « lieu de jonction ou de croisement à niveau de deux ou plusieurs chaussées, quels que soient le ou les angles des axes de ces chaussées ». Ces intersections sont généralement aménagées en vue d’éviter les risques de collision, et d’améliorer la fluidité de la circulation. Actuellement on recense de nombreuses intersections routières variant de par le nombre de voies, la géométrie, la signalisation, le type d’usager ou encore la densité du trafic (Chandler et al., 2013). Ainsi, l’intersection est un espace géographique restreint qui peut être considéré comme une zone de transition dans le déplacement du conducteur (Saad et al, 1992). Le conducteur effectue généralement à son approche des modifications de son comportement de conduite afin de s’adapter à la signalisation routière ainsi qu’aux autres usagers qu’il est susceptible de rencontrer.

D’après Page et Chauvel (2004), cinq types de manœuvres peuvent être réalisées à une intersection (Figure 1.2). 1) La traversée d’intersection où le conducteur n’est pas prioritaire et ne change pas de direction. Cette manœuvre consiste à cisailler un premier flux de trafic qui circule de la gauche vers la droite du conducteur, puis un second flux qui circule de sa droite vers sa gauche. Dans ce cas, le conducteur n’est donc pas prioritaire. Pour traverser l’intersection le conducteur peut soit s’arrêter, soit réguler sa vitesse afin de s’insérer dans un espace temps (i.e., créneau) suffisant pour ne pas perturber le flux de la circulation venant de sa gauche comme de sa droite. 2) Le franchissement d’intersection où le conducteur est prioritaire et ne change pas de direction. 3) Le tourner à gauche en coupant le flux de véhicules arrivant en face. Cette manœuvre consiste à quitter une voie  prioritaire pour s’insérer dans une voie secondaire. 4) Le tourner à gauche sans être prioritaire qui consiste à quitter une voie secondaire pour s’insérer dans une voie prioritaire. 5) Le tourner à droite à l’intersection.

Bien qu’il y ait eu beaucoup d’efforts réalisés afin d’aménager ce type d’infrastructure, les intersections n’en restent pas moins dangereuses du fait que les trajectoires de nombreux véhicules se rencontrent régulièrement. Cela crée inévitablement des conflits entre les différents véhicules motorisés (e.g, camionnettes, voitures, motocyclettes), entre les véhicules motorisés et les piétons, ou encore entre les véhicules motorisés et les bicyclettes et, chaque année, de multiples collisions sont recensées aussi bien en ville qu’en rase campagne.

Accidentologie aux intersections

L’intersection est l’une des infrastructures les plus complexes que les automobilistes, les piétons, les cyclistes et les autres usagers de la route rencontrent quotidiennement. Les accidents aux intersections sont nombreux avec des conséquences souvent graves. Les travaux réalisés par Page et Chauvel (2004) dans le cadre du projet européen PREVENT, ont permis d’identifier les manœuvres les plus accidentogènes au niveau des intersections. On peut constater que les deux manœuvres les plus dangereuses sont la traversée d’intersection où le conducteur n’est pas prioritaire et le tourner à gauche en coupant le flux de véhicules arrivant en face. Ces deux manœuvres sont à l’origine respectivement de 34% et 21% des accidents survenant à une intersection. Dans les deux cas de figure, le deuxième véhicule impliqué dans l’accident effectuait une manœuvre de franchissement d’intersection. Par ailleurs, le tourner à gauche en coupant le flux de véhicules arrivant en face est à l’origine de 12% des accidents. Les accidents liés à une manœuvre de tourne-àdroite sont quant à eux beaucoup moins fréquents et représentent seulement 2% des accidents en intersection.

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Table des matières

Introduction générale
1. Cadre général
1.1. Importance des véhicules dans notre société
1.2. Accidentologie de la conduite automobile
1.3. La conduite automobile, une activité complexe
1.4. Le cas particulier des intersections
1.4.1. Définition
1.4.2. Accidentologie aux intersections
1.4.3. Tâches et paradigmes les plus fréquemment utilisés
1.4.4. Les différents facteurs de risque aux intersections
a. Contraintes liées à la tâche à réaliser
a.1. Vitesse d’arrivée du/des véhicule(s) croisé(s)
a.2. Distance de disparition du véhicule croisé
a.3. Temps de disparition du véhicule croisé
a.4. Déplacement de l’automobiliste
a.5. Conclusion
b. Contraintes liées à l’environnement
b.1. Géométrie de l’intersection
b.3. Caractéristiques du/des véhicules(s) observé(s)
b.4. Conclusion
c. Contraintes liées au couple conducteur-véhicule
1.4.5. Limites du paradigme d’extrapolation du mouvement
2. Cadre théorique
2.1. La traversée d’intersection : quel niveau d’analyse pour étudier cette tâche perceptivomotrice ?
2.2. L’approche écologique de la perception et de l’action
2.2.1. Le système agent-environnement
2.2.2. Le couplage perception-action
a. Le cycle information-mouvement
a.1. Gain en précision en cours d’exécution du mouvement
a.2. Evolution opposée des patrons de variabilité inter-essais des variables de contrôle et d’ajustement
a.3. Métaphore d’un contrôle en forme d’entonnoir
b. Le cycle perception-actuation
2.3. Cycle information-mouvement et tâche de traversée d’intersection
2.3.1. Paradigme utilisé
2.3.2. Les différents facteurs de risque
a. Contraintes de la tâche à réaliser
a.1. Offset
a.2. Taille de la fenêtre-inter-véhiculaire
a.3. Vitesse d’approche des véhicules croisés
b. Contraintes environnementales
b.1. Facteur de la géométrie de l’intersection
b.2. Taille des véhicules bornant la fenêtre inter-véhiculaire
c. Contraintes propres au couple conducteur-véhicule
2.4. Problématique de ce travail
3. Premier chapitre expérimental : Perception versus Perception-Action
4. Deuxième chapitre expérimental : Les marqueurs du couplage information-mouvement
5. Epilogue
5.1. Principaux résultats
5.2. Synthèse et problématisation
5.3. Perspectives
5.3.1. ADAS et comportement de conduite
5.3.2. ADAS et tâche de guidage visuel
5.3.3. Développement d’un ADAS innovant
5.3.4. Applications d’un ADAS basé sur un mode perceptif
Conclusion générale
Bibliographie

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