Observer les réactions des piétons face à un risque d’impact imminent
Thomas Robert, Chargé de recherche - Département TS2, Laboratoire LBMC
Les piétons représentent environ un quart des personnes tuées dans des accidents de la circulation (données ONISR). Dans la plupart des cas, la cause est une collision avec un véhicule. Afin de réduire ce phénomène, les véhicules sont désormais conçus de manière à limiter les conséquences d’un impact pour le piéton. On assiste au développement de dispositifs permettant au véhicule de détecter et d’essayer d’éviter les piétons (freinage automatique et apparition de système de braquage automatique).
Cependant, à l’heure actuelle, l’ensemble de ces mesures sont testées et évaluées par rapport à des situations extrêmement simplifiées, qui négligent largement la réaction des piétons face à l’accident et la variété de situations qui peuvent en découler. Or, dans la plupart des cas, les piétons ont le temps de percevoir le véhicule, qui menace de les impacter, et de réagir face à ce risque imminent. Ces réactions sont cependant encore relativement peu documentées.
L’Ifsttar se questionne donc sur la réaction d’un piéton, jeune ou âgé, lorsqu’au court d’une traversée de rue surgit un véhicule à grande vitesse menaçant de l’impacter. Plus précisément, sur les effets de cette réaction au niveau du risque d’impact et sur ses possibles conséquences.
Une expérience pour observer la réaction des piétons
Pour répondre à ces questions, l’Ifsttar a mis au point une expérimentation dont le but est de simuler une situation d’accident entre des sujets, jeunes et âgés, et un véhicule virtuel.
Les sujets évoluent, à tour de rôle, dans un environnement virtuel qui simule une rue dans laquelle circule un flot de véhicules. Les sujets sont naïfs, par rapport à l’objet de l’étude, et n’ont pour seule consigne le fait de traverser la rue en évitant les véhicules. Au cours de l’une de ces traversées, le simulateur fait apparaitre un véhicule circulant à vive allure, accompagné d’un bruit d’accident. Différents capteurs permettent de mesurer la réaction des personnes. En particulier un dispositif d’analyse du mouvement1, similaire à ceux utilisés dans l’industrie des jeux vidéo ou du cinéma d’animation, permet de quantifier le mouvement des sujets et plus particulièrement la tentative d’évitement du véhicule ainsi que la posture du sujet au moment de l’impact virtuel.
Des stratégies d’évitement à prendre en compte
Cette expérimentation a permis de mettre en évidence l’importance et la fréquence des réactions des piétons face à un risque d’impact imminent. Ces réactions se répartissent en trois grandes stratégies par rapport à l’évitement du véhicule :
- Tentative d’évitement du véhicule en accélérant ;
- Tentative d’évitement du véhicule en reculant ;
- Aucune tentative particulière pour éviter le véhicule mais des réflexes de protection (protéger sa tête avec ses bras par exemple).
Ces réactions influencent largement la trajectoire du piéton entre l’instant de déclenchement du scénario, ou l’instant de détection du piéton par un dispositif d’évitement de piéton automatique, et l’instant d’impact virtuel.
Il apparait donc difficile d’estimer les risques d’impact entre le véhicule et le piéton, et donc de décider quelles sont les mesures à mettre en place pour éviter le piéton, sans prendre en compte ses réactions. Ces résultats devront être généralisés afin d’être intégrés dans la conception des dispositifs d’évitement de piéton automatiques.
Influence de la réaction sur le risque de blessure
Une grande variété de postures au moment de l’impact virtuel, ainsi que des stratégies d’évitement du véhicule significatives, sont observés dans cette étude. Les chercheurs de l’Ifsttar ont donc cherché à savoir si ces conditions d’impact avaient une influence sur le risque de blessure pour le piéton. Les véhicules ne sont actuellement évalués, en termes de risque de lésion pour un piéton et suite à un impact avec le véhicule, que pour une position standardisée du piéton. Il parait donc nécessaire de vérifier que ces conditions de test standard soient adaptées.
A l’aide d’un outil numérique, les conséquences lésionnelles, associées à un impact piéton-véhicule, ont été évaluées pour les différentes postures et vitesses d’impact virtuel observées expérimentalement ainsi que pour les conditions de test standard. Il en ressort que le risque de lésion dépend grandement des conditions d’impact. En revanche, ce risque estimé, dans les conditions standards, est supérieur à celui estimé pour 95% des situations expérimentales. Les conditions de test standard actuelles semblent donc, en première approche, appropriées.
Contacts :
Ces travaux ont été effectués par A. Soni, T. Robert, P. Beillas et F. Rongieras du Département TS2, Laboratoire LBMC, avec la participation de D. Ndiaye et F. Vienne d Département COSYS, Laboratoire LEPSIS.
Les travaux d'Anurag Soni ont été financés par la commission européenne dans le cadre de l’action Marie Curie « Pedestrian pre-crash reactions and their effects on crash outcomes ». Détail du projet européen sur le site Cordis
1 Le logiciel utilisé, pour cet environnement virtuel, a été développé par le Laboratoire LEPSIS du Département COSYS.
Cette expérimentation a été menée dans le cadre de la loi relative à la protection des personnes dans la recherche biomédicale, et donc approuvée en amont par le comité d’éthique de l’institut, le comité consultatif de protection des personnes dans la recherche biomédicale et l’agence nationale de sécurité des médicaments et des produits de santé.
Pour aller plus loin ...
- Cavallo, V., Lobjois, R.7 and Vienne, F., (2006) The interest of an interactive road crossing simulation for the study of adaptive road crossing behaviour.Proc. 1st Driving Simulation Conference Asia-Pacific. Tsukuba, Japan.
- A. Soni, T. Robert, and P. Beillas, Effects of pedestrian pre-crash reactions on crash outcomes during multi-body simulations, in Proceedings of the 2013 International Research Council Of Biomechanics of Injury Conference, 11-13 September 2013 – Gothenburg (Sweden), 2013, pp. 762–776.
- A. Soni, T. Robert, F. Rongieras, and P. Beillas, Observations on pedestrian pre-crash reactions during simulated accidents. Stapp car crash journal, vol. 57, pp. 157–183, 2013.
En vidéo
Exemples de réactions typiques observées et reproduites sur un mannequin numérique :
Tentative d’évitement du véhicule en accélérant.
« Blocage » ou hésitation entre les deux premières stratégies.
Tentative d’évitement du véhicule en reculant.