Visibilité et sécurité routière

O P É R AT I O N
DE RECHERCHE
© LR Clermont-Ferrand
Visibilité
et sécurité
routière
OBJECTIFS
La perception et la compréhension de l’environnement
routier par ses usagers conditionnent fortement
la sécurité des déplacements.
En effet, les prises de décision et les actions
qui en découlent sont basées
sur la prise d’information visuelle et sur son traitement.
Une perception et/ou une compréhension déficiente
ou erronée de la situation à laquelle le conducteur
est confronté complexifie sa tâche et accroît le risque
d’incidents et d’accidents, impliquant un coût
tant humain qu’économique pour la société.
Cette opération de recherche
vise à rendre l’espace routier plus lisible
et donc plus compréhensible et plus sûr.
On cherche pour cela à améliorer la perception
de l’infrastructure routière par l’automobiliste
et par les aides à la conduite.
Le champ d’action concerne l’ensemble des usagers de la route
(automobiliste, deux roues, piéton), dans une grande variété
d’environnements (interurbain, périurbain, urbain)
et de conditions de visibilité et d’éclairage
(nuit, pluie, brouillard, tunnels et chaussées couvertes).
DÉVELOPPER DES OUTILS ET DES MÉTHODES,
Y COMPRIS DE SIMULATION, dans les domaines
de la perception et de la compréhension de la
route et de son environnement.
ÉVALUER L’IMPACT DE NOUVEAUX CONCEPTS
D’AMÉNAGEMENT, DE SIGNALISATION ET
D’AIDES À LA CONDUITE améliorant la perception et la compréhension de l’environnement
routier.
Contexte
© LCPC - Oktal
La perception de la route fait l’objet d’une attention et d’une implication croissante de la part des pouvoirs publics,
des industriels (notamment des constructeurs automobiles) et des gestionnaires routiers.
Même s’ils affichent l’objectif commun d’accroître la sécurité et le confort des déplacements,
leurs attentes et besoins se situent souvent à des niveaux différents : élaboration de doctrines techniques, conception
de systèmes embarqués d’aide à la conduite, amélioration de l’infrastructure et de ses équipements.
La satisfaction de ces besoins requiert des travaux de recherche et des actions de développement pluridisciplinaires.
© LCPC
Image de synthèse calculée avec
SEMAPHORE, prenant en compte
la photométrie des matériaux et des
sources lumineuses.
Calcul des points saillants dans une image routière (modèle de Itti).
© LCPC
L’opération de recherche “Visibilité et sécurité routière”
se propose d'intervenir auprès des différents acteurs publics ou privés :
Image de synthèse (logiciel PROF) :
modèle physique pour le calcul d’images
routières dans le brouillard.
- Organismes de recherche : partenariat de recherche, sous-traitance
(exemple : Groupement d’Intérêt Scientifique avec l’INRETS, le CNRS et l’UCBN
sur la « Simulation de conduite pour les recherches sur la sécurité routière »).
- État : expertise pour l’élaboration de la réglementation et de la doctrine technique, élaboration de la normalisation sur la signalisation routière.
- Gestionnaires routiers : transfert de connaissances, développement d’outils de
mesure et de diagnostic, partenariats de recherche (exemple : consortium
VIZIR : « Vision Intelligente de Zones et Itinéraires à Risque » dans le cadre
du PREDIT).
- Industrie routière : transfert de connaissances, évaluation des performances
des équipements (signalisation, éclairage), partenariats de recherche.
- Industrie automobile : transfert de connaissances et de techniques, partenariats de recherche.
© LIVIC
Positionnement scientifique
Estimation robuste pour la détection du
marquage routier.
Le Réseau Scientifique et Technique de l’Équipement (RST) est décentralisé dans toute
la France. Il se distingue des équipes de recherche universitaires par sa capacité à
appliquer un ensemble de compétences issues de domaines variés (simulation, traitement d’image, aides à la conduite, vision, photométrie, éclairage, signalisation) pour
aborder la perception routière avec un objectif concret de qualité de service. Il est riche
également de la connaissance de terrain des CETE et des Laboratoires régionaux.
Recherches
© LR Angers
L’opération VSR est découpée en 4 sujets de recherche.
Elle comprend également un projet transversal autour du concept de cartographie ,
qui intègre différents indicateurs de la visibilité (géométrique, nocturne, inter-véhiculaire,…) d’une manière utilisable par le gestionnaire pour l’exploitation de son réseau.
A - Métrologie de la visibilité
Ce sujet inclut le projet VIZIR qui fait partie de l’action concertée SARI du PREDIT.
Ce projet doit notamment concevoir et évaluer des véhicules instrumentés, destinés
aux gestionnaires routiers, et permettant de relever, sur un itinéraire, des indicateurs
de la visibilité géométrique et de la visibilité nocturne.
Est également étudié le développement de matériels de photométrie (photométrie
des chaussées et de la signalisation horizontale et verticale), de vidéo-photométrie
et de techniques d’analyse d’images routières visant à détecter des éléments de l’environnement routier (chaussée, voies, mobiles, obstacles, signalisation, bâti) et à estimer
leur visibilité en situation dégradée (brouillard, nuit, pluie).
Simulation de brouillard de jour,
chambre à brouillard du LRPC de
Clermont-Ferrand.
© LCPC - Inrets
Il s’agit d’améliorer les outils disponibles pour réaliser les études de visibilité, à travers
la synthèse d’images et la visualisation des images dans des conditions contrôlées
en termes de performances visuelles des observateurs.
Ces travaux, prévus dans un GIS LCPC-INRETS sur la simulation pour les recherches
sur la sécurité routière, permettront des applications sur simulateur de conduite
et sur simulateur « usagers vulnérables » (piétons, deux roues). Pour ce dernier, il est
proposé de s’équiper d’une salle de réalité virtuelle dédiée, projet conjoint INRETSLCPC. Ce sujet comprend également le développement et l’amélioration de la plateforme SiVIC dont le but est de reproduire, de manière logicielle, le fonctionnement de
capteurs embarqués dans un véhicule. SiVIC (« Simulateur Véhicule-InfrastructureCapteur » développé au LIVIC) permettra l’évaluation des algorithmes et méthodes
développés pour le diagnostic d’itinéraires.
En vignette : matériel de mesure de la
photométrie des feux tricolores.
Laboratoire de photométrie du LCPC.
© LR Clermont-Ferrand
B - Outils de simulation
Image routière en luminance mesurée
par vidéo-photométrie (LRPC Angers)
C - Niveaux de performance
L’objectif est d’évaluer des seuils de performance pertinents traduisant la visibilité
ou la lisibilité des éléments de l’infrastructure routière, y compris l’évaluation de seuils
de performance pour la signalisation. Il implique de développer des modèles prenant
en compte la spécificité de la tâche visuelle des usagers de la route. Il inclut également
l’analyse des relations entre perception visuelle et trajectoire.
Des expérimentations impliquant des observateurs seront nécessaires.
Un rapprochement avec des psychologues de la perception et des spécialistes
des sciences cognitives est prévu. Le projet de GIS LCPC-INRETS sur la simulation
constituera un cadre pertinent pour les expérimentations sur simulateur de conduite.
Projet de salle de réalité virtuelle pour les
usagers vulnérables (piéton, 2 roues).
Projet LCPC/INRETS.
D - Amélioration de la perception de la route
Le premier objectif concerne principalement les systèmes d’aide à la conduite basés
sur des systèmes de perception autonomes, coopératifs ou véhicule-véhicule.
Le sujet intègre les problématiques de fusion multi-capteurs et de télécommunication.
Le second objectif porte sur l’évaluation de tels systèmes d’aide à la conduite
ou d’aménagement routier, par l'observation du comportement des usagers. La mesure des trajectoires permet d’évaluer le bénéfice apporté. Ce sujet traite également
de l’aménagement urbain à travers la sécurité des piétons.
© LCPC
Deux objectifs sont poursuivis :
- développer des dispositifs visant à améliorer la perception et la sécurité
sur la route,
- évaluer la qualité de service apportée par ces dispositifs ou par des aménagements visuels de l’infrastructure routière.
Local CLOVIS du LCPC : expérimentation
sur la lisibilité de la signalisation, avec
observateur.
Matériels (y compris maquettes et prototypes)
Bénéficiaire
Outils pour le diagnostic d’itinéraires routiers :
- visibilité géométrique ;
- visibilité nocturne.
Bureaux d’études
Gestionnaires routiers
Mise au point de systèmes d’aides à la perception :
- amélioration des performances d’un système de détection d’obstacles ;
- mesure conjointe de l’interdistance et la détection d’obstacles.
Constructeurs
& équipementiers
automobiles
Matériel de mesure photométrique :
- achèvement et qualification d’un système de vidéo-photométrie ;
- développement d’une banque d’images et de vidéos de scènes routières ;
- développement de l’ECODYN nouvelle génération (photo) ;
- nouvelle version de COLUROUTE (photo).
Recherche
Bureaux d’études
Gestionnaires routiers
Salle de réalité virtuelle « usagers vulnérables ».
Recherche
© LR Strasbourg
Principaux produits attendus
ECODYN, véhicule instrumenté pour
la mesure de rétro-réflexion du marquage
routier. MLPC, LRPC Strasbourg.
Constructeurs automobiles
& équipementiers
Développement et amélioration de la plate-forme SiVIC.
Développeurs, Recherche,
Enseignement
Amélioration des outils de simulation :
- simulation réaliste de scénarios de conduite (SiVIC) ;
- algorithmes de visualisation d’images de synthèse ;
- amélioration des outils de simulation visuelle (réalité virtuelle).
Recherche
Production de connaissances
Évaluation du lien entre infrastructure et sécurité routière :
- impact de la signalisation sur les vitesses de déplacement ;
- impact de l’aménagement urbain sur le comportement des piétons.
Administrations centrales
Services techniques
Industries routières
Élaboration de modèles de vision :
- visibilité en condition statique et dynamique ;
- saillance visuelle ;
- gêne visuelle (éblouissement, variabilité temporelle des contrastes).
Recherche
Travaux de recherche pré-normatifs et techniques :
- méthodes d’essais ;
- définition de seuils de performance.
- Normes, guides techniques, publications internationales (CIE),
réglementation française. L’éclairage public et les équipements
de signalisation sont les principaux domaines concernés par ce type
de production.
Administration
Collaborations envisagées
(liste non exhaustive)
LCPC - Division ESE (Exploitation Signalisation Eclairage), Service MI (Métrologie Instrumentation) - et unité
mixte associée - LIVIC (Laboratoire Interactions Véhicule Infrastructure Conducteur).
Réseau des Ponts et Chaussées
Laboratoires régionaux de Strasbourg, Angers, Clermont-Ferrand, Saint-Brieuc, Est Parisien, Ouest Parisien,
et CETE Méditerrannée, et ministère de l’Équipement (DRAST, DSCR, DR, CERTU, SETRA, CETU).
Partenaires universitaires
ENSMP (laboratoire CAOR), Université Claude Bernard Lyon I (laboratoire LIRIS), Université de ClermontFerrand (laboratoire LASMEA), Université Paris V (LAA), Université Pierre et Marie Curie Paris VI, Université
Paris Dauphine Paris XI, Université Louis Pasteur Strasbourg, INSA Rouen, Brown University (USA).
Collectivités territoriales
Conseil régional d’Île-de-France, Conseil général de l’Essonne.
Organismes de recherche
INRETS (laboratoires MSIS, LPC, LEOST), CNRS (Laboratoire AAS), INRIA.
Industriels
Renault, Oktal, Valeo, Michelin.
Si cette opération de recherche vous intéresse
et que vous souhaitez y collaborer,
contactez : [email protected]
COLUROUTE, système de mesure sur
site des propriétés photométriques des
chaussées, MLPC, LRPC Strasbourg.
Le LCPC est un Établissement Public
à caractère Scientifique et Technologique,
placé sous la tutelle conjointe
des ministères chargés de l’Équipement
et de la Recherche.
Avec 650 personnes dont environ
300 chercheurs, ingénieurs et doctorants,
et 350 techniciens qualifiés et personnels
administratifs, le LCPC exerce ses
activités de recherche,
de développement, de conseil
et d'expertise, dans les domaines
des infrastructures et de leur usage,
de la géotechnique, des ouvrages d'art,
du génie civil, du génie urbain,
et de l'environnement.
Novembre 2005 - Conception : ARTIFICA - Délégation IST-COM - Photothèque LCPC
Carte dynamique de l’environnement routier.
© LR Strasbourg
Logiciels (y compris simulation)