Étude de cas Infrastructure routière intelligente pour soutenir les véhicules automatisés et connectés

La situation initiale :

A la recherche d'une solution pour améliorer la sécurité des VRUs

Les villes sont confrontées au défi d'accélérer la transition vers une mobilité plus durable, en mettant l'accent sur la sécurité routière et la durabilité. Le développement rapide de la conduite automatisée et connectée offre des opportunités pour rendre le trafic plus efficace et plus sûr, mais présente également certains risques. Les véhicules automatisés peuvent améliorer la sécurité des usagers vulnérables de la route (VRU) en milieu urbain, sachant qu'environ 90 % des accidents sont dus à des erreurs humaines. Cependant, malgré les avancées techniques majeures dans le domaine de la conduite automatisée, la technologie rencontre encore des défis dans la gestion du trafic fluide. Il est donc primordial de garantir la sécurité des piétons et des cyclistes, en particulier dans des zones critiques telles que les intersections complexes.

Il est donc crucial de mettre en place des solutions technologiques innovantes comme un investissement dans l'infrastructure de demain afin d’anticiper la mobilité du futur.

Le laboratoire réel de VITRONIC :

Dans les zones de circulation urbaine, les intersections représentent un point noir en matière d’accidents, où les collisions entre véhicules et usagers vulnérables de la route (VRU) sont fréquentes. Des études ont montré qu'il existe en moyenne sept scénarios d'intersection différents dans lesquels les trajets des usagers se croisent, créant ainsi des situations potentiellement dangereuses.

C'est pourquoi VITRONIC, en collaboration avec un institut de recherche allemand de premier plan spécialisé dans la technologie du trafic et plusieurs constructeurs automobiles, a mis en place depuis 2021 un laboratoire réel à une intersection de Potsdam. Ce projet de recherche s'est articulé autour d'une question centrale : "Comment les véhicules automatisés et connectés peuvent-ils être optimisés grâce à des infrastructures intelligentes dans des scénarios de circulation complexes? En combinant innovation technologique et expertise pratique, l'objectif était d'obtenir des informations essentielles sur l'impact de l'infrastructure numérique en lien avec la technologie des véhicules autonomes et les conditions locales du trafic.

Saisir un environnement dynamique :

Un laboratoire réel appelé "Local Traffic Safety Analyzer (LTSA)" a été mis en place à Potsdam, basé sur la détection optique des usagers de la route. La Smart Sensor Platform (SSP) de VITRONIC permet cette analyse tout en assurant la collecte des données de mobilité des cyclistes, automobilistes et piétons dans les intersections, en conformité avec les réglementations sur la protection des données. De plus, le LTSA est équipé de Road Side Units (RSU), qui servent d’interface de communication pour les véhicules automatisés et connectés, en fournissant des données anonymisées sur les usagers de la route.

Ces informations permettent aux véhicules d’anticiper des manœuvres de conduite sûres et fiables dans des situations de trafic complexes, en offrant une meilleure visibilité sur des zones autrement invisibles.

Afin de mieux comprendre les dynamiques aux intersections, le système a été entraîné à reconnaître et différencier les situations dangereuses suivantes.

Dans les scénarios étudiés, VITRONIC a utilisé des méthodes analytiques pour identifier précocement les risques de collision entre les usagers de la route et transmettre ces alertes aux véhicules via les canaux de communication.

Mise en œuvre technique :

La Smart Sensor Platform de VITRONIC repose sur la reconnaissance d’objets basée sur l’image pour détecter les usagers de la route et analyser leurs trajectoires au sein de l’intersection. Elle fournit des informations détaillées sur la position, la direction et la vitesse de chaque usager. Ces données sont utilisées à deux fins : d’une part, pour analyser le potentiel de danger selon les scénarios définis, et d’autre part, pour générer des alertes de risque. Les données brutes (mobilité de chaque objet) ainsi que les avertissements de collision sont envoyés sous un format de message standardisé, compréhensible par tous les véhicules automatisés et connectés. Cette standardisation est essentielle pour garantir une communication fluide et une interprétation cohérente des données, indépendamment du type ou du fabricant du véhicule.

Les messages sont transmis en temps réel à l’unité embarquée des véhicules automatisés et connectés via un réseau de communication (ITS-G5) en utilisant les Road Side Units (RSU). Ainsi, les véhicules obtiennent une image précise de leur environnement et peuvent réagir de manière appropriée en cas de situation potentiellement dangereuse.Ce système offre une forme de réalité augmentée, car il détecte également des usagers de la route ou des obstacles invisibles pour les capteurs des véhicules. En plus d’améliorer la sécurité routière, cette technologie contribue à fluidifier le trafic. Par ailleurs, les données collectées peuvent également servir de base pour l’optimisation et la régulation des feux de signalisation en fonction des impératifs de sécurité.

Résultats :

Des enseignements clés pour l’accompagnement des véhicules automatisés et connectés

Les résultats du laboratoire grandeur nature confirment que l’utilisation de technologies avancées, telles que la Smart Sensor Platform de VITRONIC combinée à des algorithmes intelligents, constitue une solution efficace pour favoriser une mobilité sécurisée et durable en milieu urbain. L’analyse des scénarios dangereux a notamment démontré que le système réduit significativement le risque de collision, en particulier dans les situations de virage, où tourner à droite représente un risque majeur d’accidents entre voitures et cyclistes. Grâce à sa détection rapide et précise, le système contribue également à limiter les collisions potentielles impliquant des piétons sur la chaussée.

Cette approche éprouvée offre ainsi des perspectives d’application précieuses, notamment pour le déploiement de services de navettes autonomes ou de tramways autonomes dans les transports publics locaux, afin de garantir une sécurité accrue aux points critiques. Par ailleurs, le système VITRONIC peut être intégré de manière flexible aux infrastructures existantes ou nouvelles et peut être adapté et étendu à d’autres usages, comme la gestion du trafic dans les zones à faibles émissions.