C2C: Véhicules autonomes, tramway autonomes et impacts sociologiques

La thématique abordée dans ce projet concerne le véhicule autonome et connecté. Celui-ci doit faire ses preuves d’un point de vue de la fiabilité technologique, ce à quoi répondent la plupart des projets centrés sur les développements technologiques. Il est indispensable après avoir fiabilisé un véhicule d’étudier comment plusieurs véhicules autonomes connectés vont pouvoir interagir afin de maximiser la sécurité du collectif. Il doit aussi répondre aux besoins et craintes des conducteurs actuels qui sont les acheteurs potentiels de ce nouveau mode de mobilité et aussi aux autres usagers de la route. Une interrogation ergonomique de la question du véhicule autonome et connecté est ainsi indispensable.

La Société des ingénieurs automobiles américains a défini 5 niveaux d’autonomie : du niveau 1, dans lequel le conducteur du véhicule réalise toutes les manœuvres, au niveau 5, dans lequel le véhicule est complètement autonome et peut se passer de conducteur et/ou de passager. Les constructeurs imaginent ce véhicule disponible dans les années 2030.  Le projet C2C concerne les véhicules de niveau 4 d’autonomie dans lequel le véhicule conduit et le conducteur supervise sans être obligé de le faire en permanence. Même s’il peut faire autre chose que conduire, il doit toutefois rester au poste de conduite pour reprendre le contrôle si nécessaire.

C2C vise à étudier la problématique innovante des collectifs de véhicules autonomes et connectés mais aussi l’acceptabilité et l’appropriation de l’humain utilisateur de ces véhicules et de l’humain se déplaçant dans l’environnement peuplé de plusieurs véhicules autonomes et connectés. Ce projet est donc étudié selon deux axes complémentaires : 1) ergonomique et sociétal et 2) informatique.

Du point de vue ergonomique, il a pour but d’identifier les freins sous-jacents à l’acceptabilité des véhicules connectés et autonomes par l’humain, qu’il en soit l’utilisateur ou qu’il interagisse avec (piétons, cyclistes, motocyclistes, autre véhicule). En effet, la coopération entre ces véhicules va impliquer une redéfinition du rôle de l’humain dans l’activité de conduite, mais également une redéfinition plus générale de la façon dont l’humain va interagir avec un environnement dynamique complexe de route contenant des véhicules qui seront autonomes. C2C a pour objectif de fournir une architecture et des recommandations favorisant l’acceptation et l’appropriation par l’humain de ces véhicules, critères décisifs pour une transformation durable du système de transport. C2C implique l’étude du comportement de l’humain conducteur/passager-superviseur dans un environnement routier intégrant des véhicules de niveau d’autonomisation variés (allant de 2 à 5). Dans le contexte de conduite en ville (en particulier), un certain nombre de comportements du conducteur est déterminé par les indices que lui renvoient les autres humains (piétons, conducteurs,…). Ces indices sont d’ordres corporels, faciaux, visuels. Les véhicules à délégation partielle et totale de conduite n’offriront pas à l’humain (conducteur, passager/superviseur) de tels indices l’empêchant par là même de prédire l’état à venir du véhicule autonome avec lequel il interagit sur la route, et donc d’adopter un comportement adapté au sein de son propre véhicule. De la même façon, les autres usagers tels que les piétons seront également impactés par ce manque de communication du véhicule autonome.

Enfin, la problématique des informations données au passager/conducteur par le véhicule autonome qui le transporte est également une problématique critique. Le système va prendre des décisions en fonction de l’analyse qu’il fait des événements survenant dans l’environnement routier, événements qui ne seront pas tous perçus par le passager/conducteur. La potentielle incompréhension du passager/conducteur à propos du comportement du véhicule est elle aussi un frein important à la confiance portée au véhicule autonome et donc à son acceptation et appropriation. L’intérêt de l’utilisation de simulateur de conduite est justement de poser ces problématiques du dialogue entre les véhicules autonomes et les humains (conducteurs/passagers/superviseurs/piétons) afin d’établir les bases d’une interaction sécuritaire et acceptable entre ces nouveaux véhicules et l’humain.

Du point de vue informatique, il s’agit d’étudier la façon dont chaque véhicule communique avec des véhicules voisins et se comporte/réagit en réponse à l’information fournie par son voisinage. Un verrou consiste notamment à déterminer les informations qui sont pertinentes à communiquer parmi l’ensemble des données récupérées à partir des capteurs du véhicule.

Le collectif de véhicules peut être vu comme un système (global) composé d’entités que sont les voitures. Plus précisément, dans ce système dit système multi-agent, un véhicule est représenté par un agent : il aura accès aux données de ladite voiture et pourra influer sur le comportement de celle-ci en fonction des perceptions de l’environnement (notamment les humains – passager, piéton, conducteur…- et les autres véhicules) et du contexte.

Pour cela, le système multi-agent, développé en partenariat avec les experts en SHS, apprendra à distinguer les événements « normaux » des événements « anormaux » (i.e. inattendus, tel qu’un obstacle sur une route) et à décider dans quel cas informer les véhicules voisins afin que ces derniers puissent les anticiper.

Dans ce cadre, une des problématiques importantes concerne notamment le prétraitement des nombreuses données recueillies en temps réel par les capteurs du véhicule. En effet, afin d’assurer l’efficience des intelligences artificielles implémentées dans les agents véhicule, et donc leurs interactions, il sera crucial que les données à traiter soient d’un haut niveau d’intelligibilité, cela afin de simplifier au maximum le modèle de raisonnement mis en jeu. Cela permettra par ailleurs une meilleure évolutivité de ce modèle dans le temps.

Les simulateurs de véhicules autonomes développés par la société OKTAL plongent le conducteur dans des scénarios réalistes de conduite dans lesquels des événements imprévus peuvent apparaître contextuellement. Néanmoins, les scénarios existants n’intègrent pas encore la notion de collectif de véhicules. Il est donc important de faire évoluer ces simulateurs et de construire de nouveaux scénarios en collaboration avec des ergonomes pour prendre en compte l’acceptabilité de l’utilisateur. L’étude menée dans le cadre de ce projet fournira les spécifications nécessaires à cette évolution. Les simulateurs seront eux utilisés pour valider les résultats de C2C.

 

Mon rôle:

Avec les laboratoires, j’ai eu à la charge l’identification et la construction des relations partenariats, du consortium, de la définition des contraintes, des verrous technologiques et des objectifs afin de trouver le financement adéquate pour la mise en place du projet démarré en 2019.

Acteurs du projet:

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