Comprendre la vulnérabilité du piéton et améliorer les protections offertes : l'exemple du piéton enfant
Selon l’IRTAD, 115 enfants de moins de 14 ans dont 36 piétons ont été tués sur les routes Françaises en 2012. La protection des enfants reste un enjeu majeur et il est pertinent de se demander si les solutions de protection, développées pour l’adulte, sont adaptées à la morphologie particulière de l’enfant. En s’appuyant sur des modèles virtuels spécifiques, il est possible de prédire le bilan lésionnel d’un enfant piéton, victime d’un accident, en fonction de la forme du véhicule.
Étude accidentologique et épidémiologique
En France, le piéton est le deuxième usager de la route enfant le plus touché derrière le passager de véhicule (IRTAD). Cet enfant piéton est accidenté majoritairement à l’âge de 6 ans1 lorsqu’il traverse la route en courant, hors du passage clouté ou lorsqu’il émerge entre deux véhicules stationnés2. Le plus souvent, il est heurté par un véhicule léger roulant à la vitesse moyenne de 26,2 km/h3. Il est principalement touché à la tête (contusion cérébrale, hématome sous-dural), à l’abdomen (lésions spléniques, hémo/pneumo-thorax) et aux membres inférieurs (fractures)4,5.
Reconstruction numérique d’accidents
Dans un premier temps, l’influence de la géométrie de l’avant du véhicule léger, sur les blessures types d’un enfant piéton accidenté, est étudiée. Pour cela, une étude numérique est mise en œuvre afin de reconstruire un grand nombre d’accidents. Grâce à cette étude numérique, les paramètres géométriques classiques de l’avant d’un véhicule léger (hauteur du pare-chocs par rapport au sol, écart entre la base du capot et le pare-chocs, hauteur de la base du capot, angle du capot) peuvent être modifiés.
Simulation globale de l’accident (gauche) et simulation locale de l’impact tête/capot (droite).
Pour étudier l’influence de la géométrie du véhicule sur l’enfant, des modèles de véhicules différents sont générés de façon automatique. L’accident est ensuite simulé entre ce véhicule et un modèle d’enfant piéton à deux échelles.
Premièrement, à l’échelle globale par une simulation complète de l’accident. Le modèle utilisé est représentatif d’un enfant de 6 ans et permet d’obtenir la cinématique de l’accident et de l’ensemble des critères de blessures. Deuxièmement à l’échelle locale, par exemple le contact tête/capot. Dans ce cas, un modèle biofidèle représentatif (FEMOCS6) d’un enfant de 6 ans6 est utilisé pour obtenir des informations sur les mécanismes lésionnels7. Les contacts sélectionnés sont les contacts impliquant les segments anatomiques les plus sévèrement touchés dans la réalité (tête/capot, abdomen/capot et membre inférieurs/pare-chocs).
Cet outil permet de prédire le bilan lésionnel avec des résultats particulièrement pertinents et pourrait aider, dans un futur proche, l’industrie automobile à concevoir des véhicules protégeant mieux les enfants piétons.
Pour aller plus loin ...
1 H. Fontaine, Y. Gourlet, and A. Ziani, “ Les accidents de piétons : Analyse typologique” Rapp. INRETS, no. 201, May 1995.
2 DiMaggio C, Durkin M. Child Pedestrian Injury in an Urban Setting Descriptive Epidemiology. Acad. Emerg. Med. 2002.
3 Le modèle FEMOCS6 est développé au Laboratoire de Biomécanique Appliqué de Marseille, UMRT24 Ifsttar/Aix-Marseille Université.
B. Y. Henary, J. Crandall, K. Bhalla, C. N. Mock, and B. S. Roudsari, “Child and adult pedestrian impact: the influence of vehicle type on injury severity,” Annu. Proc. Assoc. Adv. Automot. Med. Assoc. Adv. Automot. Med., vol. 47, pp. 105–126, 2003.
4 Demetriades D, Murray J, Martin M, Velmahos G, Salim A, Alo K, Rhee P. Pedestrians injured by automobiles: Relationship of age to injury type and severity. J. Am. Coll. Surg. 2004.
5 R. Y. Peng and F. S. Bongard, “Pedestrian versus motor vehicle accidents: an analysis of 5,000 patients,” J. Am. Coll. Surg., vol. 189, no. 4, pp. 343–348, Oct. 1999.
6 F. Coulongeat, T. Serre, A. Navarro, M. Behr, and L. Thollon, “Development of a finite element whole-body model of a 6-year-old child for safety,” J. Biomech. Eng, 2012.
7 Coulongeat F. Modélisation numérique de l’enfant: application en accidentologie routière, Thèse de Doctorat, Aix-Marseille Université ; Thèse en téléchargement en cliquant sur ce lien.
