DS0603 - Mobilité durable et systèmes de transport

CYCLO Protection Electronique – CYCLOPE

CYCLOPE Protection électronique des cyclistes

Assurer une meilleure sécurité des cyclistes en ville <br /> <br />Développer des prototypes innovants et à faible coût pour faciliter l’intégration des cyclistes dans les couloirs de bus tout en améliorant leur sécurité.

Il s’agit d’apporter des informations d’alerte au cycliste afin qu’il adopte une conduite appropriée.

L’objectif du projet CYCLOPE est de développer des solutions techniques pour l’intégration des cyclistes dans le trafic urbain en améliorant à la fois leur sécurité le confort de conduite des conducteurs de bus. <br />Le moyen préconisé dans CYCLOPE est l’exploitation des signaux radios émis par le bus (signaux de communication vers son terminal de contrôle ou signal radar provenant d’un système anticollision par exemple). Les signaux radar émis par le bus doivent apporter une information de présence d’un cycliste dans l’environnement proche du bus. La détection et l’identification des cyclistes par le bus sont assurées par un radar ultra large bande qui aura un coût raisonnable dans une production à grande échelle. <br />Menées en parallèle avec les développements technologiques, les études en Sciences Humaines et Sociales ont permis une critique éclairée des choix techniques pour atteindre l’objectif visé. Ainsi, les études de comportement du cycliste et de l’automobiliste ont pu être menées sur un simulateur de conduite de vélo et un simulateur de conduite automobile avec plusieurs dizaines de participants et avec des scénarios sélectionnés pour leur dangerosité des conflits entre l’autobus et le vélo. <br />Une validation expérimentale d’un dispositif embarqué d’alerte sur le vélo a été réalisée au travers des campagnes de mesures sur le site de l’exploitant à Rennes.

Par une analyse des accidents entre les bus et les cyclistes, nous avons construit des scénarii rejoués sur notre simulateur vélo en testant des dispositifs d’alarme informant le cycliste de la présence d’un bus dans son environnement.
Par l’étude de la perception et du comportement des automobilistes, l’expérience réalisée dans le simulateur de conduite automobile a permis de quantifier la dangerosité des comportements que pourraient adopter les cyclistes équipés du système d’alerte.
Par une analyse des échos radar renvoyés par plusieurs types d’obstacles (piéton, voiture cycliste), nous avons mis en évidence leur propre signature. Par l’étude de différents algorithmes de classification, nous en avons sélectionné qui permettent de minimiser le taux d’erreur.
Par l’étude des caractéristiques de rétrodiffusion de réflecteurs imprimés inspirés des réseaux réflecteurs, nous avons pu dimensionner, réaliser et mesurer un dispositif bas coût et compact permettant d’augmenter la visibilité d’un ensemble vélo - cycliste lorsque celui-ci est éclairé par une onde radar émise par un bus (radar anti-collision).
Grâce à un prototype embarqué sur un vélo, la détection de bus a pu être réalisée sur le site de l’exploitant en réceptionnant les signaux de communications émis par le bus.

Le projet a permis une amélioration des fonctionnalités d’immersion du simulateur vélo à Marne la Vallée, en tant qu’équipement scientifique unique en France.
L’utilisation de dispositifs spéciaux (métamatériaux, dièdre) permet d’augmenter la Surface Equivalente Radar (SER) du cycliste afin qu’il soit mieux détecté par les radars anticollision des véhicules routiers.
Le traitement des signaux électromagnétiques couplé à des algorithmes spécifiques offre une meilleure reconnaissance des différents usagers de la route, automobilistes et cyclistes, l’association des radars ULB et les algorithmes de « deep learning » est originale et offre des résultats très prometteurs.

Il y a cinq années, nous avions eu l’intuition que le mode vélo allait se développer fortement en milieu urbain et que la sécurité des cyclistes allait devenir un enjeu fort de société. Les chiffres de la sécurité routière nous donnent malheureusement raison aujourd’hui. De plus, le développement des nouveaux objets roulants non identifiés (ORNI) de type trottinettes électriques, qui vont vraisemblablement avoir l’obligation de circuler sur la voirie, va mécaniquement augmenter le risque d’accidents.
Les prototypes que nous avons imaginés, développés et testés, sur simulateurs vélo et auto, avec des utilisateurs, ainsi que sur site à Rennes, offrent des solutions à bas coût qui s’appuient sur des équipements automobile et bus électromagnétiques existants.
Ce projet a donc ouvert quelques pistes à poursuivre pour mieux protéger les usagers vulnérables de la circulation de véhicules de plus en plus automatisés, voire autonomes.

Ce projet multidisciplinaire a permis à chacune des disciplines scientifiques d’apporter de nouvelles connaissances dans leur domaine scientifique respectif. A titre d’exemple :
Des travaux de thèse sur l’étude, la réalisation et la mesure d’un dièd

Dans un contexte de transition énergétique, le développement d’une mobilité douce est devenu un enjeu de société, le système vélocipédique fait partie de ces solutions. En ville, les aménagements ne sont pas toujours favorables à la cohabitation entre les modes de transport, comme les vélos et les autobus. L’objectif est de proposer des équipements de sécurisation pour les cyclistes en lien avec des dispositifs d’avertissement pour les conducteurs de bus. Il s’articule autour des deux volets « techniques radio » et « sciences humaines et sociales». L’originalité consiste à mener les deux volets en forte interaction afin d’anticiper au plus tôt l’impact des choix techniques sur le comportement des usagers et d’adapter l’information délivrée pour favoriser la collaboration entre eux. La simulation permettra d’en tester l’acceptabilité, en complément de tests sur site. Le consortium repose sur des compétences STIC, SHS, une technologie de PME et un exploitant de transport collectif.

Coordinateur du projet

Monsieur Guillaume Uster (Institut français des sciences et technologies des transports de l'aménagement et des réseaux)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IETR Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes
IEMN Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis - Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
KEOLIS RENNES
IFSTTAR Institut français des sciences et technologies des transports de l'aménagement et des réseaux

Aide de l'ANR 698 590 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2014 - 42 Mois

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