Quelques résultats de recherche finalisés en 2013

Quelques résultats significatifs de recherches finalisées en 2013 sont présentés ci-après. Ils donnent un aperçu partiel de la riche production de l’axe, qui peut être retrouvée dans les bilans des laboratoires.

  • Vers une harmonisation européenne des enquêtes de mobilité à l'aide de traceurs

    Au cours des quatre dernières années, le laboratoire DEST a présidé l’Action COST SHANTI (Survey Harmonization with New Technologies Improvement). 36 laboratoires de 21 pays (d’Europe, mais aussi l’Australie) ont œuvré ensemble, en 20 réunions et 4 groupes de travail, notamment pour harmoniser les méthodes de production et de traitement de données nationales sur la mobilité, tenant compte des derniers apports des nouvelles technologies (traces GPSGSM, RDS, etc.), afin de pouvoir réaliser des comparaisons internationales. Ainsi, des travaux portant sur la correction des biais de méthodes entre enquêtes des différents pays ont permis de produire des estimateurs de mobilité quotidienne robustes et cohérents. Cette Action a été un espace de discussion non seulement pour faire émerger (avec Eurostat et la DG Move) de nouveaux projets autour des données, sur la collecte en continu et la standardisation permise par ces nouvelles technologies, mais aussi pour produire des articles scientifiques, comme pour le numéro spécial de la revue Économie et Statistique de l’INSEE sur les enquêtes transports (numéro 457-458, paru en Juillet 2013, que le DEST a coordonné et amplement alimenté) ou pour les conférences 2014 du TRB (Transportation Research Board, avec une vingtaine de communications), puis de l’ISCTSC (International Conference on Transport Survey Methods, avec une trentaine de communications). Le rapport de synthèse de cette action COST est en cours d’édition.

  • Projet SurFer : Techniques avancées de diagnostic prédictif et planification dynamique de la maintenance pour la surveillance des systèmes d'accès voyageurs ferroviaires

    Démarré en septembre 2010, le projet SurFer, financé par le Fonds Unique Interministériel et labellisé par les pôles de compétitivité I-Trans et Advancity, s’est achevé en novembre 2013. Son objectif était de développer une solution innovante de surveillance active des systèmes d’accès voyageurs, constitués des portes et des marches pour personnes à mobilité réduite, afin d’en améliorer la disponibilité et le coût de maintenance.

     Il a vu la participation de différents acteurs : le laboratoire GRETTIA de l’IFSTTAR, le constructeur Bombardier Transports (leader du projet), l’université de Valenciennes, le groupe Hiolle Industries et la société Prosyst.

    L’année 2013 a vu la réalisation d’un démonstrateur de diagnostic prédictif en service commercial sur le réseau Francilien, la partie embarquée de celui-ci étant constituée d’un PC industriel s’intégrant dans un rack transmettant des données au sol par voie radio. La partie au sol du démonstrateur intègre les algorithmes mis au point par l’équipe Diagnostic et Maintenance du GRETTIA, visant à analyser les données acquises afin de détecter tout dysfonctionnement ou déréglage sur les accès voyageurs, et de générer des alertes si des seuils critiques sont franchis. Sur la base des diagnostics obtenus, un démonstrateur logiciel d’optimisation de la maintenance des accès voyageurs a également été réalisé en vue d'ajuster dynamiquement les plans de maintenance en fonction de potentielles dérives dans la dynamique de dégradation.

  • SecureMetro - des rames de métro super-résistantes

    Le projet européen SecureMetro (2010-2013), auquel ont participé 11 partenaires de 4 pays (Grande-Bretagne, France, Espagne et Italie), a mis au point un ensemble de technologies et de systèmes dans le but de concevoir une nouvelle génération de métros résistants à l’impact d’un attentat à la bombe dans les véhicules ferroviaires. Ce projet innovant se concentre sur deux aspects fondamentaux: contenir le souffle et réduire les débris, principale cause des décès et blessures lors d’une explosion. Ces travaux ont montré qu’il est possible de réaliser des modifications relativement simples et peu coûteuses sur des trains en exploitation, pouvant améliorer sensiblement le bilan d’un attentat. Ces modifications permettraient de sauver des vies et diminueraient l’attrait de nos chemins de fer pour des attentats terroristes. Lors d’un essai contrôlé en grandeur réelle sur une rame de métro réformée, l’équipe du projet SecureMetro a évalué le comportement de la structure en cas d'explosion et ainsi établi la manière dont l’aménagement intérieur réagit à l’explosion. Les résultats obtenus ont servi à concevoir et à mettre au point un prototype résilient aux explosions, lui aussi soumis par la suite au même essai. À l’issue de ces travaux de recherche et des essais menés, le projet SecureMetro a présenté des recommandations et des solutions aux industriels du ferroviaire sur des approches capables d’améliorer la résilience des véhicules ferroviaires en cas d’explosion.

  • Logiciel ferroviaire : vers un système d’information réparti et sécuritaire

    Le projet SIRSEC (Système d’Information Réparti SECuritaire) s’est déroulé de 2009 à 2013. Il a défini l’architecture d’un système de distribution de l’information d’applications dont la sûreté de fonctionnement peut être soumise aux procédures de certification. L’originalité de l’approche est basée sur la notion de patterns certifiés, c’est à dire les constructions logicielles architecturales dont les propriétés sont connues et donc évaluables. Les retombées technologiques sont de première importance pour les industriels fournissant les systèmes de signalisation ferroviaire : réduire le délai et le coût du processus de certification et permettre une réutilisation de briques logicielles dans différents produits. Le projet vise le marché de l’ingénierie de systèmes d’informations répartis qui forment le socle informatique de systèmes de transports guidés de surface. L’architecture de la plateforme d’échange d’information qui en a résulté, a également intégré des méthodes et des outils permettant d’organiser et d’implémenter la mise en œuvre de ces systèmes dans le contexte industriel. Financé lors de l’appel FUI 7, ce projet avait pour partenaires industriels et académiques : Alstom, Thalès, Serma Ingénierie, Prismtech, CEA, IRIT et l’IFSTTAR.

  • Ecostand : vers une méthodologie standard pour l'évaluation environmentale des ITS

    Les systèmes de transport intelligents (ITS) s’inscrivent dans une démarche de développement durable en offrant des potentialités de réduction des nuisances liées aux transports. Cependant, l’évaluation de ces effets souffre d’un manque de méthodologie standard, ce qui rend la comparaison des résultats et leur transférabilité difficiles. Une méthodologie d'évaluation standardisée a été développée dans un contexte international impliquant l’Europe, les États-Unis et le Japon. Au niveau européen, cette démarche a été portée par le projet ECOSTAND.

    Lancé en 2010 pour une durée de trois ans, le projet ECOSTAND a eu pour but d’arriver à un cadre standardisé entre l'UE, le Japon et les USA sur une méthodologie d'évaluation commune pour déterminer les impacts des ITS sur l'efficacité énergétique et les émissions de CO2.

    Financée par la Commission européenne, cette action de coordination visait une feuille de route des politiques à engager et un programme de recherche commun pour identifier les lacunes dans la compréhension des impacts et proposer une méthodologie d’évaluation. Cet objectif a été atteint à travers une série de colloques internationaux, dans les trois régions, qui ont assuré la coopération d'experts clés et servi de forum d’échange d'informations. Un guide méthodologique a également été produit à destination des trois types d’acteurs suivants : les décideurs politiques, industriels et chercheurs.

  • Projet Scoref

    Le projet SCORE@F, financé par le Fonds Unique Interministériel (FUI) a eu pour objectif de préparer le déploiement de services de sécurité, de mobilité et de confort fondés sur l’échange d’informations entre véhicules, équipements de bords de route, centre de gestion et usagers vulnérables.

    Parmi les nombreux services implantés, on peut citer : les alertes signalant un danger (ex : véhicule immobilisé, piéton sur la route, véhicule à contre sens), la signalétique embarquée (limitations de vitesses, point d’intérêts, panneaux à messages variables), la localisation et la disponibilité des points de recharge pour véhicule électrique, le covoiturage etc.

    L’architecture ainsi que les protocoles de communication sont conformes aux standards de l’ETSI, ce qui garantit l’interopérabilité au niveau européen. Celle-ci a été démontrée au cours de tests croisés réalisés dans le cadre du projet européen DRIVE-C2X dont SCOREF est partenaire.

    Le projet, qui a duré 42 mois, a comporté les phases de spécifications, développement, test et validation technique et évaluation auprès d’un panel de conducteurs en situation contrôlée et en situation naturelle de conduite.

     

     

    Le projet s’est achevé en septembre 2013. Il fut clôturé par une journée de conférences et des démonstrations sur route réelle impliquant une dizaine de véhicules.

    L’IFSTTAR (LIVIC/LEMCO) a joué un rôle très actif dans ce projet et est intervenu dans la plupart des phases : spécifications, définition des tests, développement des composants logiciels, tests et validation et démonstrations finales.

     

  • Supercondensateur de très forte puissance pour les systèmes de stockage d’énergie des applications tramways (ANR Superstore)

     L’objectif concerne les supercondensateurs et leurs modules d’intégration pour les tramways. Les attendus sont : récupérer l’énergie de freinage du véhicule pour la restituer à son accélération, rendre le véhicule autonome sur de courtes distances (suppression partielle de la caténaire, simplification d’une infrastructure d’alimentation par le sol). Les supercondensateurs proposés de 9000F (comparés aux cellules actuelles de 3000 et 5000F) permettent d’allier une forte capacité de stockage et une puissance compatible avec la traction ferroviaire urbaine (1kWh, 300kW), ainsi que de satisfaire les contraintes de durée de vie et de sécurité.

    Cependant il fallait identifier leurs performances, leurs modes de vieillissement et de défaillance. IFSTTAR/COSYS/LTN a caractérisé en fiabilité et sécurité, les éléments de 9000F, puis leur intégration modulaire, pour les contraintes d’usage et d’intégration dans un véhicule. Soulignons un apport significatif dans l’approche méthodologique avec une métrologie spécifique. Citons le plus original des essais, le cas du court-circuit (associé aux risques d’accident), qui a démontré que le dispositif obtenu ne présentait aucune défaillance après dix défauts de court-circuit avec un courant atteignant jusqu’à 45kA.

    La solution de supercondensateur Bluesolutions  montre une résistance série très faible, une électrochimie avec un vieillissement maîtrisé, et une grande robustesse. Une solution industrielle Bluesolutions sera proposée avec la nouvelle gamme de véhicules ferroviaires d’Alstom Transport.

     

  • Projet Skidsafe

    Ce projet européen du 7ème PCRD a consisté à analyser le comportement de différents éléments intervenant dans le contact pneu/chaussée comme le granulat, la gomme du pneu, etc…, afin de parvenir à un modèle complet pneu/chaussée par Éléments Finis prenant en compte les échelles de texture. De nombreuses expérimentations ont été réalisées en laboratoire, sur piste et sur routes réelles afin de les valider. Un des résultats phares de ce projet est la mise en place in fine d'un logiciel permettant d’assister les ingénieurs routiers dans l’optimisation de la texture des chaussées en phase de formulation et de mise en œuvre des couches de roulement. Cet outil permet aux gestionnaires de fixer des vitesses variables selon l’ état de la surface. L'outil contribue également à l’amélioration des techniques d’harmonisation des appareils de mesures d’adhérence à travers l'Europe. Par ailleurs, un tribomètre innovant nommé SR-ITD a été développé au cours du projet. Il permet une caractérisation en laboratoire plus fine, plus rapide et plus réaliste des propriétés tribologiques des granulats, mais aussi des enrobés. Ce nouvel appareil offre des perspectives d'utilisation très encourageantes : il faudra rapidement en explorer toutes les possibilités et étudier son exploitation du point de vue d'une autre propriété de surface, la résistance au roulement. Ce projet européen du 7ème PCRD a consisté à analyser le comportement de différents éléments intervenant dans le contact pneu/chaussée comme le granulat, la gomme du pneu, etc…, afin de parvenir à un modèle complet pneu/chaussée par Éléments Finis prenant en compte les échelles de texture. De nombreuses expérimentations ont été réalisées en laboratoire, sur piste  et sur routes réelles afin de les valider. Un des résultats phares de ce projet est la mise en place in fine d'un logiciel permettant d’assister les ingénieurs routiers dans l’optimisation de la texture des chaussées en phase de formulation et de mise en œuvre des couches de roulement. Cet outil permet aux gestionnaires de fixer des vitesses variables selon l’ état de la surface. L'outil contribue également à l’amélioration des techniques d’harmonisation des appareils de mesures d’adhérence à travers l'Europe. Par ailleurs, un tribomètre innovant nommé SR-ITD a été développé au cours du projet. Il permet une caractérisation en laboratoire plus fine, plus rapide et plus réaliste des propriétés tribologiques des granulats, mais aussi des enrobés. Ce nouvel appareil offre des perspectives d'utilisation très encourageantes : il faudra rapidement en explorer toutes les possibilités et étudier son exploitation du point de vue d'une autre propriété de surface, la résistance au roulement.

  • AVIMOTO - Améliorer la VIsibilité des MOTOcycles à travers des configurations innovantes de feux avant

    Financé par la Fondation MAIF, ce projet a eu pour objectif de remédier aux deux principales erreurs perceptives commises par les automobilistes lorsqu’ils interagissent avec des motocycles. En effet, la plupart des accidents de moto ont lieu en intersection avec pour la majorité des cas la priorité au motocycliste. En plus des erreurs de détection, la mauvaise perception par l’automobiliste de la vitesse d’approche et du temps d’arrivée du motocycle sont souvent à l’origine des accidents. Différentes configurations innovantes de feux avant de moto, destinées à rendre les motos plus facilement perceptibles, ont été testées. Deux expérimentations sur simulateur de conduite, utilisant des techniques avancées de rendu visuel des contrastes (High Dynamic Range), ont permis d’étudier, avec un bon niveau de réalisme,  l’impact des sources lumineuses (feux de moto et distracteurs constitués par les feux des voitures) dans des conditions nocturnes, crépusculaires et diurnes. Les résultats indiquent qu’une configuration combinant un codage couleur (feux de moto jaunes) et l'accentuation de la dimension verticale de la moto (ajout d'un feu sur le casque du motard) montre un grand potentiel d'amélioration de la perceptibilité des motocycles. En outre, l’allumage simultané des feux de jour (leds) et des feux de croisement par les voitures s’est avéré particulièrement nuisible pour la détectabilité des motos.

     

  • Amélioration de la sécurité des piétons (ASP)

    Financé par la Fondation en Sécurité Routière, le projet Amélioration de la Sécurité Piéton a mobilisé les équipes du département TS2 (LBA, LBMC, UMRESTTE et UNEX), l’Université de Strasbourg, l’Université Claude Bernard de Lyon, Plastic Omnium et Faurecia. Les résultats obtenus à l’issue de ce projet par les chercheurs de l’IFSTTAR sont multiples. L’épidémiologie des victimes piétons a été analysée en fonction des typologies des véhicules et étendue au suivi des traumatisés crâniens. Les campagnes de simulations multi corps ont montré le manque de représentativité de certains critères utilisés pour évaluer et certifier les dispositifs de protection. L’influence du design des faces avant de véhicule sur la nature des lésions et la connaissance des seuils de tolérance du genou a été complétée au travers d’essais expérimentaux (fractionnés et pleine échelle) et de simulations numériques (menées en partie en collaboration avec Polytechnique Turin). De nouveaux critères de blessure de la jambe combinant cisaillement et flexion latérale ont été proposés et transposés dans un nouveau modèle physique de jambe. Les résultats obtenus ouvrent de réelles perspectives tant pour les critères et outils d’évaluation des niveaux de protection que pour l’amélioration technologique des faces avant des véhicules.

  • Projet ATLAS : Impact des inattentions sur la conduite automobile

    En raison de gains substantiels en sécurité routière sur des facteurs tels l’alcool et la vitesse, la part des accidents dus aux défauts d’attention augmente. De nombreuses études portent sur la distraction liée à la multi activité au volant mais peu d’études portent sur l’inattention liée au vagabondage de la pensée. La problématique du projet ANR ATLAS (Assessing Traffic Low Attentional Status) consiste à estimer les sur-risques d’accident liés à ces défauts d’attention et à comprendre leurs causes ou origines et leurs conséquences sur la conduite automobile. Les résultats épidémiologiques (enquête menée en milieu hospitalier), montrent que des accidents sont liés au vagabondage de la pensée du conducteur. Les défauts d’attention au volant constituent un gisement de sécurité routière susceptible de faire baisser le nombre des victimes sur nos routes (ils représentent environ 20% des accidents). Les résultats expérimentaux permettent de comprendre les adaptations mises en œuvre par le conducteur (aux niveaux attentionnel, émotionnel et comportemental). Différentes stratégies de régulation de l’effort cognitif ont été décrites et la détection temps réel d’états attentionnels dégradés semble envisageable. Ce projet a confirmé un fort enjeu de santé publique sur ce thème. Un inventaire critique des méthodes permettant de lever de nouveaux verrous technologiques a été réalisé.

  • ESPARR : une cohorte pour une étude des conséquences des accidents de la route sur les victimes

    Grâce à un financement ANR et de la Fondation en Sécurité Routière, la cohorte ESPARR a suivi pendant  5 ans, 1372 accidentés du Rhône de 2004 et 2005. Les répercussions dans la  vie quotidienne des victimes et de leur famille ont été étudiées, notamment une description des conséquences physiques, mentales et sociales des accidents et une identification des facteurs pronostiques de mauvaise réinsertion. Elles ont évaluées au bout de 1, 2, 3 et 5 ans. Les divers recueils de données, basés sur des questionnaires (plus examen médical et évaluation neurocognitive et fonctionnelle pour les MAIS3+) sont  terminés. Les analyses se poursuivent.

    ESPARR a confirmé le fait qu’un accident, même peu grave, n’est jamais un évènement anodin (impact sur la vie quotidienne et l’activité professionnelle). L’importance du stress post traumatique dans les difficultés de réinsertion montre qu’il faut le prendre en compte de façon précoce. L’étude confirme le fait que le niveau de fragilité socio-économique est à prendre en compte pour mieux apprécier le devenir des victimes. L’étude a permis l’analyse approfondie de certaines pathologies : le coup du lapin, les traumatismes crâniens, ceux de la face….

    Du fait de son caractère unique, la cohorte ESPARR constitue un soutien scientifique fondamental pour définir des mesures concrètes et adaptées, guider la prévention dans le meilleur environnement possible. Les résultats d’ESPARR font l’objet de plusieurs publications, communications, dont un colloque organisé autour de l’étude ESPARR.

     

     

  • Etude éthylotest anti-démarrage et prévention de la récidive de conduite sous alcool

    Les programmes d'éthylotests anti-démarrage (EAD) visent à prévenir la récidive de la conduite sous l'influence de l'alcool. Ils sont apparus en Europe dans les années 1990. Le but de cette recherche était d'étudier si l'EAD est efficace pour diminuer la récidive et d'analyser les facteurs qui contribuent à un impact positif du programme. Pour cela, 175 participants au programme d'EAD ont été suivis pendant cinq ans et comparés à un groupe de contrôle de 234 autres participants. Les données obtenues permettent une description de ces populations "d'infractionnistes-alcool" jusqu’à présent mal connues, que ce soit pour les participants au programme d'EAD ou pour les sujets du groupe contrôle. On peut noter deux aspects : le sur-risque des conducteurs masculins et les alcoolémies très élevées relevées lors de l'arrestation  (entre 1.5  et 2.5 g/l). Cinq ans après l'enlèvement du dispositif (délai de la définition légale de la récidive) les taux de récidive observés étaient de 26% pour le groupe expérimental et de 35% pour le groupe de contrôle. L'analyse des processus de changement à propos de l'autoévaluation des problèmes d'alcool montre que le programme active plus précocement "la prise de conscience" que la "réévaluation environnementale" (c'est-à-dire, la compréhension des impacts négatifs de sa consommation d'alcool sur son entourage social) ou la "gestion des renforcements" (comprendre que l'on peut atteindre ses objectifs par une autre stratégie qu'une consommation importante d'alcool).