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« La route se dématérialise et devient digitale  »

De quelles routes aura besoin le véhicule autonome ? Intelligentes, dématérialisées, communicantes ? Jean-Marc Blosseville, directeur de recherche à l’IFSTTAR, un des principaux centres de recherche français sur les ITS (Intelligent Transport Systems), éclaire la voie pour les lecteurs de FleetMag.

Jean-Marc-BlossevilleFleetMag : L’Ifsttar (voir encadré) participe au projet R5G de routes dites de cinquième génération1 qui vont devoir accueillir les véhicules autonomes. De quoi s’agit-il exactement ?
Jean-Marc Blosseville : Il s’agit de la partie française d’un projet européen (Forever Open Road), portée par l’Ifsttar (le laboratoire central des Ponts-et-Chaussées a fusionné en 2011 avec l’Inrets – Institut national de recherche sur les transports et leur sécurité, donnant ainsi naissance à l’Ifsttar).
Ma spécialité, les systèmes intelligents embarqués, traite de l’automatisation et de l’aide à la conduite grâce à la route. Si on posait une question aux concepteurs d’infrastructures routières, cela pourrait être : de quoi va-t-on avoir besoin dans le futur pour automatiser la conduite, que pourrait transmettre la route à des véhicules de plus en plus autonomes ?

Posée ainsi, la question suggère une route capable de transmettre de l’information, voire de l’énergie ?
J-M B : Malheureusement, une certaine confusion règne entre l’idée “d’autonomie” des véhicules et le rôle que pourrait jouer la route.
Ceci vient du fait que le terme de « véhicule autonome » regroupe des notions assez diverses. Historiquement, il s’agissait de munir les véhicules classiques de systèmes de « contrôle-commande » et de systèmes de perception balayant l’espace à 360 degrés grâce à un miroir tournant (caméra, radar laser ou Lidar**- on parle alors de « télémétrie en giration »). L’idée générale étant d’équiper le véhicule de tout le matériel nécessaire à son « autonomie ».
Ce premier niveau d’autonomie s’est progressivement doublé de connectivité, avec l’arrivée du Cloud. Celui-ci a rendu possible le fait d’aller chercher de l’information sur un serveur et de se repérer désormais non pas sur la route physique mais sur des cartes digitales et d’anticiper en temps réel sur ce qui va se présenter au véhicule.
Enfin, l’univers automobile s’est doté d’un système de communication directe entre véhicules et entre les véhicules et la route avec la technologie ITS G5, dérivée du Wi-Fi. Ce dispositif permet à chaque véhicule de communiquer sa trajectoire à ceux qui l’entourent et d’éviter ainsi les sorties de route ou les collisions.
Ces différents mécanismes n’ont pas encore totalement convergé. Il faudrait pour y parvenir que les systèmes embarqués soient plus performants, que les véhicules connectés aux Cloud utilisent couramment ITS-G5 pour nourrir les outils de contrôle-commande garantissant l’anticollision et que les infrastructures routières améliorent leurs propres systèmes de contrôle-commande de façon à garantir en toutes circonstances la fiabilité des informations communiquées aux véhicules.
Il est probable qu’à l’avenir, il y aura intégration des différentes approches, qui aujourd’hui avancent en parallèle.

Pourquoi les développements n’ont-ils pas été possibles jusqu’ici de manière coordonnée ?
J-M B : Le problème vient, entre autres, d’un manque d’engagement des responsables du développement des infrastructures communicantes. Les États et les collectivités tardent en effet à se coordonner et à effectuer les investissements nécessaires à des évolutions qui prendraient en compte celles des véhicules.
Pour bien comprendre, prenons un exemple : il serait techniquement possible d’asservir des véhicules à une limitation de vitesse sur une portion de route donnée, sur la base d’informations communiquées par la route elle-même. À ceci près qu’il n’existe pas de bases de données centrales de l’État permettant de fournir cette information et que le système d’information ITS G5 n’est pas prêt.

Face à ce constat, quelles sont les perspectives ?
J-M B : Tout l’enjeu de la démarche R5G de l’Ifsttar autour de la route coopérative consiste à fournir de l’information utile au véhicule autonome (éléments de guidage latéral pour rester dans sa voie, repérage d’obstacles éventuels et des embouteillages, par exemple) et qu’il puisse lui-même la relayer vers les autres. Cela pourra se faire en combinant les différents dispositifs (capteurs embarqués dans les véhicules et capteurs placés dans la route) et en les faisant communiquer entre eux. Une autre option consisterait à s’appuyer sur des cartes numériques précises au centimètre près, remises à jour en permanence et complétées dans le véhicule par un système de perception permettant d’ajuster la trajectoire en temps réél. Cette option, qui suppose moins d’intervention directe de la part de la route physique, semble plus opératoire à court terme.

Ifsttar

Dans tous les cas, la route devient digitale ?
J-M B : L’infrastructure se dématérialise en effet. On peut imaginer que demain, dans un monde digital parfait, nous n’aurons plus besoin de panneaux de signalisation au bord des routes puisque le véhicule, en fonction de sa position relevée par ses systèmes de perception, recevra en temps réel l’information que le panneau physique lui donnait auparavant. Cela existe d’ailleurs déjà dans le transport ferroviaire.

Quand pourrons-nous donner la main à notre véhicule pour ne la reprendre qu’une fois arrivé à destination et consacrer le trajet à d’autres activités que la conduite ?
J-M B : Il existe six niveaux pour qualifier l’automatisation ou l’autonomie des véhicules, définis par la société des ingénieurs automobiles américains (SAE) – voir tableau ci-dessous. Les niveaux 0 à 2 sont déjà assez largement répandus : les systèmes de régulation de vitesse, l’assistance au parking ou le freinage d’urgence sont désormais proposés sur de nombreux nouveaux modèles de véhicules.
Le niveau 3 concerne déjà certains véhicules haut de gamme, avec en particulier un dispositif de « cogestion » de la conduite entre le conducteur et le véhicule, à basse vitesse – 50 km/h maximum – et dans des environnements connus et stables, comme l’autoroute. Ici, le système automatisé accomplit l’ensemble des tâches de la conduite mais le conducteur doit rester disponible pour intervenir et reprendre la main, en cas de besoin.
Pour les niveaux les plus élevés (4 et 5), la complication réside dans le fait de devoir gérer la grande vitesse. Limités dans leur précision latérale par leur vitesse de balayage, les systèmes de vision actuels ne sont précis qu’en dessous de 50 mètres, ce qui s’avère insuffisant pour assurer un freinage d’urgence au-delà de 100 km/h. Il va donc falloir trouver des moyens de collaborer avec la route pour qu’elle envoie des informations sur des obstacles non visibles (on en revient à la route coopérative) ou détectables uniquement par les systèmes embarqués. De son côté, le secteur automobile mise sur les progrès des systèmes de vision embarqués qui devront gagner un facteur dix de précision latérale.
Dans tous les cas, il faudra attendre cinq ans pour que ces nouvelles technologies soient opérationnelles et dix pour commencer à les mettre en œuvre. L’automatisation totale des voitures sans supervision du conducteur n’est donc pas pour tout de suite.

niveaux-automatisation-vehicules

La société des ingénieurs automobiles américains a posé les normes en matière d’automatisation et d’autonomie des véhicules. Six niveaux différencient le service rendu au conducteur.

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