Identification et priorisation des situations

Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux

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Identification et priorisation des situations

critiques de cas d’usage du véhicule routier

automatisé

Hélène Tattegrain

Directrice du Lescot

JTD 2018


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Contexte et objectifs

• Demande de la DGITM

• Identifier les scénarios critiques qui pourraient être rencontrés

par les VA

• Identifier les plus critiques

• Vision concertée avec les constructeurs

• Contexte

• Expertise Ifsttar :

• Hedhli A., Aniss H., Jacob B., Ehrlich J.

• Task Force DGEC, DGITM et DSR

• Réunions avec les constructeurs et l’UTAC


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Description générale de l’approche

utilisée

• Choix d’un macro cas d’usage• Exemple : VL niveau 3 sur autoroute

=> Liste de situations de conduite couvertes

• Etablissement d’une liste d’évènement

• Estimation de la criticité• Fréquence de l’ évènement

• Sévérité potentielle

• Contrôlabilité probable

Criticité de l’évènement dans une situation de conduite donnée

• Analyse des résultats• Evènements générant le plus de situations critiques


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Problèmes rencontrés

• Vision commune• Partager la méthode avec les industriels

• Utiliser les définitions de l’ISO 26262 pour les concepts de base

• Introduire la notion de situation de conduite

• Nature des évènements• ne sont pas des dysfonctionnements du réseau routier

• incidents se produisant plus ou moins fréquemment

• Mise en œuvre de la méthode• Explosion combinatoire du nombre de cas

• Nombre d’évènements très important• Première tentative : regrouper les événements

• Difficile d’évaluer l’impact d’un groupe

• Deuxième choix : définir des évènements génériques décrivant les différents impacts

• Complexification de la méthode• Automatisation du calcul de la criticité


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Définition des

situations de

conduite

Définition des événements et de leur fréquence d’occurrence

Définition de la contrôlabilité et de la sévérité des événements génériques dans chaque

situation

Calcul de la criticité pour chaque événement en fonction de sa fréquence et des sévérités et

des contrôlabilités de toutes ses dimensions génériques

Calcul de la matrice récapitulative des criticités de tous les événements et sélection des

scénarios les plus critiques

Sélection du cas d’usage

Catégorisation des événements en événements génériques

Synoptique de la méthode


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Sélection du cas d’usage

• Véhicule particulier sur autoroute en niveau 3 (niveau SAE)

• autoroute à chaussée séparée soit par des glissières soit par

des plots

• accès contrôlé à cette infrastructure : les entrées/sorties

• péage

• échangeur,

• voies d’accélération ou de décélération.

• manœuvre si le conducteur ne répond pas aux sollicitations du

véhicule pour reprendre la main

• mise à l’arrêt progressive dans la voie.

• conduite autonome activée uniquement si le véhicule est déjà

sur autoroute.

• pas de scénarios d’insertion autonome sur autoroute


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Sélection des situations de conduite

• Triptyque

• Infrastructure, Manœuvre, trafic

Infrastructure ManœuvreRoulage sur lamême voie

Changerde voie

Ligne droite x xCourbe x xLigne droite danstunnel

x x

Arrivée sur péage xFin de voie réservéeou auxiliaire

x

Début de voieréservée ou auxiliaire

x

Echangeurautoroutier

x

Sortie d’un tunnel xEntrée dans un tunnel x

Niveau Définition Si Vmax=110

km/h

Fluide Vitesse max

>Vitesse >

75% Vitesse max

110 km/h

> V >

80 km/h

Dense 75% Vitesse max

> Vitesse >

50% Vitesse max

80 km/h

> V >

65km/h

Saturé 50% Vitesse max

>Vitesse >

25% Vitesse max

65 km/h

> V >

30 km/h

Bloqué Vitesse <

25% Vitesse Max

V <

30 km/h


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Définition des événements

• Evénements liés à l'état de la signalisation• exemple : Signalisation horizontale – marquage longitudinal

partiellement effacé ou peu visible sur plusieurs dizaines de mètres (ou masquage par objet sur chausse)

• Evénements inopinés et dangereux météo• exemple : Circuler Plaques de brouillard denses

• Evénements liés à l’état de l’infrastructure :• exemple : Dégradations ponctuelles de la chaussée ("nid de

poules")

• Evénements liés à l'usage de l'infrastructure • exemple : Piétons sur les voies

• Evénements liés aux interactions avec d'autres usagers roulants • exemple : Remontée de file de 2RM


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Définition de la fréquence d’occurrence

Class Description Definition probabilityexposure

Definition of frequency

E0 Incredible - -

E1 Very lowprobability

Not specified Situations that occur less often than once ayear for the great majority of drivers

E2 Lowprobability

< 1% of average operatingtime

Situations that occur less often than a fewtimes a year for the great majority ofdrivers

E4 Highprobability

> 10% of average operatingtime

Situations that occur almost every drive onaverage

• Concepts• fréquence (définition Larousse : Nombre de fois où une action, un phénomène, un fait se

produit dans un temps donné)

• exposition au risque (définition Larousse : État de quelqu'un, de quelque chose qui est soumis à l'influence, à l'action de quelque chose).

• Choix • Dans la mesure du possible, l’évaluation de ce paramètre s’appuiera sur des statistiques

• Sinon il faudra mentionner que l’évaluation de ce paramètre est issue d’une expertise


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Définition des événements génériques

• Classes d’évènement générique• Problèmes pour assurer le contrôle latéral du véhicule

• Problèmes pour définir la consigne latérale du véhicule

• Problèmes pour définir la consigne longitudinale du véhicule

• Problèmes d’adhérence pour le contrôle du véhicule

• Présence et position des autres impliqués

• Exemple « Agents d'entretien (intervention en urgences) » • Modifications des instructions pour le déplacement latéral :

• zone de protection des agents est mise en place

• Usagers vulnérables près des voies : • agents souvent sortis de leur véhicule de patrouille

• Obstacles fixes sur la chaussée : • souvent des véhicules impliqués

• Problèmes probables de décision ou d'interprétation des instructions pour le déplacement latéral :

• instructions des agents dépendent de la configuration de l’accident ce qui demande au conducteur de bien interpréter leurs gestes.

• Absence de zone de mise sécurité durable (absence ou reduction de BAU)


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Définition de la sévérité

Class DescriptionS0 No injuries

S1 Light and moderate injuries

S2 Severe and life-threatening injuries (survival probable)

S3 Life-threatening injuries (survival uncertain), fatal injuries

• Probabilité qu’il y ait des blessés dans le cas où un accident

surviendrait

• dépend essentiellement de la vitesse du véhicule liée au trafic

• accident en trafic fluide sur autoroute vitesse de 130km/h : sévérité

importante

• trafic bloqué, vitesse 30km/h et trafic saturé, vitesse entre 30 et 70 km/h :

sévérité plus faible

• type de personnes pouvant être impliquées dans l’accident

• usagers vulnérables impliqués, même en trafic saturé :sévérité importante


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Définition de la contrôlabilité

Class Description Definition

C0 Controllable

C1 Simply controllable 99% or more of all drivers or other traffic participants areusually able to avoid a specific harm

C2 Normallycontrollable

90% or more of all drivers or other traffic participants areusually able to avoid a specific harm

C3 Difficult to controlor uncontrollable

Less than 90% of all drivers or other traffic participants areusually able to avoid a specific harm

• Capacité du conducteur à gérer l’événement si le véhicule lui

demande de reprendre la main.

• délai de plusieurs secondes pour reprendre la main

• Expérimentations pour vérifier ces taux trop nombreuses

• même si expérimentations, biais de sélection des panels participants

• estimation par des experts et discutée en groupe pour faire une

cotation réaliste


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Exemple de codage

Situation de conduite pour le véhicule

automatisé=>

Etat du trafic =>

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Modifications des instructions pour le

déplacement lateral 3 3 1 0 3 3 2 0 1 1 1 1 2 2 1 1

Absence de zone de mise sécurité durable

(absence ou reduction de BAU)3 3 1 0 3 3 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1

Obstacles fixes sur la chaussée 3 3 1 0 3 3 2 0 2 3 2 1 3 3 2 1

Problème probables d'interprétation des

instructions pour le déplacement lateral3 3 1 0 3 3 2 0 1 3 2 1 1 3 3 1

Usagers vulnerables près des voies 3 3 3 1 3 3 3 1 1 1 1 1 2 3 3 1

Sévérité Contrôlabilité

Roulage sur

meme voie

en ligne

droite

Roulage sur

meme voie

en courbe

Roulage sur

meme voie

en ligne

droite

Roulage sur

meme voie

en courbe


www.ifsttar.fr 1414

Matrice de criticité

Sévérité Probability of Exposure

Controlability

C1 C2 C3

S1 E1 QM QM QM

E2 QM QM QM

E3 QM QM A

E4 QM A B

S2 E1 QM QM QM

E2 QM QM A

E3 QM A B

E4 A B C

S3 E1 QM QM A

E2 QM A B

E3 A B C

E4 B C D


www.ifsttar.fr 1515

Exemple de calcul de la criticité

Situation de conduite pour le véhicule automatisé=>

Fonct

ions

techn

ologi

ques

impac

tées

Situations Possibles 1 1 1 1 1 1 1 1

Etat du trafic =>

E

t

a

t

d

u

t

r

a

f

i

c

=

>

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Criticité evenement 4 5 3 1 5 5 5 1

Evenements generiques

Modifications des instructions pour le déplacement lateral 3 3 1 0 4 4 2 0

Absence de zone de mise sécurité durable (absence ou reduction de

BAU)3 3 1 0 3 3 2 0

Obstacles fixes sur la chaussée 4 5 2 0 5 5 3 0

Absence de zone de mise sécurité ponctuelle (véhicule en panne sur

BAU, travaux)3 3 1 0 3 3 2 0

Problème probables d'interprétation des instructions pour le déplacement

lateral3 5 2 0 3 5 4 0

Usagers vulnerables près des voies 3 3 3 1 4 5 5 1

Roulage sur

meme voie en

ligne droite

Roulage sur

meme voie en

courbe


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Exemple de récapitulatif de la criticité

2

Num

event

Situation de conduite pour le véhicule automatisé=> Fré

q.

Etat du trafic =>

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

Flu

ide

De

nse

Sa

turé

Blo

qu

é

1 Signalisation horizontale – marquage longitudinal partiellement effacé ou

peu visible sur plusieurs dizaines de mètres (ou masquage par objet sur

chausse)

4 3 3 1 0 4 4 2 0 4 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0

2 Signalisation horizontale – marquage longitudinal totalement effacé

(refection de voie)

3 3 3 1 0 3 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0

11 Cohabitation signalisation horizontale temporaire et permanente

(exemple : lignes jaunes + blanches non effacées, ou lignes jaunes +

blanches effacées mais marques toujours visibles)

3 3 3 1 0 3 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0

12 Signalisation verticale temporaire implantée différemment de la

signalisation permanente (dont intervention urgente et vehicule en panne)

2 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0

13 Signalisation verticale – feux d’affectation de voie en panne 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

14 Signalisation horizontale – marquage transversal effacé (affectation des

voies, péage)

3 3 3 1 0 3 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0

15 Signalisation verticale – feux d’affectation de voie en panne 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

16 Entree dans plaques de brouillard denses 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

17 Circuler Plaques de brouillard denses 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

18 Probleme d'adhérence localisé (Plaques de verglas localisées, flaque

d'huile)

1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1

19 Zones de chaussées inondées avec risque d'aquaplaning 3 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2

20 Zones de chaussées avec enneigement 3 4 4 3 1 4 4 3 1 4 4 3 1 4 4 3 1 4 4 3 1

21 Coups de vents violents 2 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0

22 Eblouissement (sortie tunnel, forte luminosité dont soleil rasant) 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

23 Eblouissement ( entree nappe de brouillard, neige tres dense) 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

24 Pluies fortes,neige, grêle,givre 3 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2

25 Nuit 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

38 Piétons sur les voies 3 4 4 4 2 4 4 4 2 4 4 4 2 4 4 4 2 4 4 4 2

39 Piétons sur BAU 3 2 2 2 1 3 4 4 1 3 4 4 1 3 4 4 1 3 4 4 1

40 Animaux errants 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1

41 Agents d'entretien (intervention en urgences) 4 4 5 3 1 5 5 5 1 4 5 5 1 5 5 5 1 4 5 5 1

42 Forces de l'ordre ou de secours ou d'entretien sur accident 4 5 5 5 3 5 5 5 3 5 5 5 3 5 5 5 3 5 5 5 3

43 Ouverture/fermeture de la voie (travaux fixe ou mobile, intervention

accident…)

4 5 5 3 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1

45 Rabattemment d'un autre usager devant et proche du VA 4 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 5 3 0 4 5 2 0

46 Véhicules prioritaires 3 3 3 1 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 1 0

47 Injonctions de forces de l'ordre 2 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1

48 Arrivée sur queue de bouchon 4 4 5 2 0 5 5 3 0 4 5 3 0 5 5 3 0 4 4 3 0

49 Freinage urgence du véhicule precedent 1 1 2 1 0 2 2 1 0 1 2 1 0 2 2 1 0 1 2 1 0

50 Dépassement par la droite 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

51 Depassement par 2 RM ou Remontee de file de 2RM 4 5 5 3 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1

52 Comportement imprévisible d'un autre usager (chaotique) 1 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0

53 Changement de file du véhicule de devant (sans clignotant) 4 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

54 Activation des feux de détresse du véhicule de devant 3 3 3 1 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 4 2 0 3 4 1 0

55 Véhicule en insertion forçant le passage 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0

56 Véhicule à contresens 2 3 3 1 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 1 0

66 Signalisation verticale – fermeture instantannée d’axe en un point

spécifique par signalisation dynamique (feux d’arrêt R24 avec ou sans

barrières)

3 3 4 1 0 4 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 3 3 2 0

Criticité des évènements suivant les manœuvres en cours du VA et le trafic

sur le macro cas d’usage : véhicule particulier sur autoroute (niveau 3)Criticité evenements

Péage sur

l'autoroute

Roulage sur

meme voie en

ligne droite

Roulage sur

meme voie en

courbe

Changement de

voie en ligne droite

Roulage voie

insertion :

passage d'une

autoroute a une

autre


www.ifsttar.fr 1717

Premières analyses : effet du trafic


www.ifsttar.fr 1818

Premières analyses : par évènement

• Effets très

important

• Trafic

• Fréquence


www.ifsttar.fr 1919

Premières analyses : quelques scenarios

critiques


www.ifsttar.fr 2020

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Identification et priorisation des situations