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Vie scientifique et technique

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Vie scientifique et technique Accroître la contribution de l'infrastructure à la sécurité routière Développer des matériaux et structures économes en ressources non renouvelables Assurer l'insertion des infrastructures dans l'environnement urbain et péri-urbain et prévenir les risques naturels Valoriser les infrastructures existantes, diagnostic et maintenance Développer les outils et les méthodes du génie civil5 4 3 2 1 Les Orientations prioritaires Chapitre 2 22

  • égide du programme national de recherche

  • systèmes classiques de pesage en marche par capteurs piezo

  • contribution de l'infrastructure

  • laboratoire sur les interactions véhicules-infrastructure-conducteurs

  • lcpc

  • sécurité routière

  • recherches menées par le lcpc en sécurité routière

  • recherche en environnement


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Langue Français

Chapitre 2
Vie scientifique
et technique
Les Orientations prioritaires
Accroître la contribution de l’infrastructure 1 à la sécurité routière
Développer des matériaux et structures 2 économes en ressources non renouvelables
Assurer l’insertion des infrastructures dans l’environnement 3 urbain et péri-urbain et prévenir les risques naturels
Valoriser les infrastructures existantes, 4 diagnostic et maintenance
Développer les outils et les méthodes 5 du génie civil
22RAPPORT D’ACTIVITÉ 2005
L’année 2005, période charnière entre la fin du contrat
quadriennal 2001-2004 et le nouveau contrat 2006-2009,
a permis de capitaliser sur les travaux de recherche des
programmes antérieurs en les ouvrant et les prolongeant
vers les cinq nouvelles orientations définies pour répondre
aux besoins sociétaux des vingt-cinq années à venir.
Le Laboratoire est intervenu au cours de ces cinq dernières années
dans les domaines de la valorisation des infrastructures, de leur
impact sur l’environnement et la prévention des risques naturels,
de leur impact dans les zones urbaines, de l’apport des nouveaux
matériaux et des nouvelles technologies en matière de génie civil
et transport et enfin de la sécurité des usagers.
Les cinq nouvelles orientations définies s’appuient sur ce socle
de connaissances pour faire progresser les savoirs et apporter
des réponses aux besoins de la société.
Leur développement se structure autour de cinq préoccupations
majeures : accroître la contribution de l’infrastructure à la sécurité
routière, développer des matériaux et des structures économes en
ressources non renouvelables, assurer l’insertion des infrastructures
dans l’environnement urbain et périurbain et prévenir les risques
naturels, valoriser les infrastructures existantes et enfin développer
les outils et les méthodes du génie civil.
L’ensemble de ces nouvelles orientations est exprimé
en introduction à la présentation des résultats scientifiques
et techniques obtenus en 2005 dans leurs champs respectifs.
23Chapitre 2
re1 ORIENTATION
Accroître…
…la contribution de l’infrastructure
à la sécurité routière
Caractériser le rôle de la route dans la sécurité de ceux qui l’empruntent est l’un des objectifs
du LCPC. Contribuer à l’effort de réduction des accidents, pérenniser les résultats déjà obtenus,
renforcer la vision “système” du transport routier en sont les principales thématiques.
Les opérations de recherche de cette orientation thématique sont articulées pour répondre
aux besoins d’un système de transport routier, efficace et sûr. Elles visent à définir
les caractéristiques et les interactions entre Route, Conducteurs et Infrastructures.
Les recherches menées par le LCPC en sécurité Le LCPC travaille en partenariat avec les organismes
THÈSES DE
routière reposent sur une idée maîtresse : contribuer de recherche, au premier rang desquels se trouve
L’ORIENTATION
à améliorer la conception, l’exploitation et l’utilisation l’INRETS, les pouvoirs publics et les industriels
Détection des infrastructures routières en favorisant (entreprises routières, constructeurs automobiles,…)
des conditions l’adéquation entre les caractéristiques routières mises sur la vaste problématique du système de transport
de visibilité
à disposition des usagers et leurs demandes. routier efficace et sûr.et estimation
de la distance de Les gestionnaires d’infrastructures sont au centre
visibilité par vision Les recherches menées pour contribuer à la réduction de ses préoccupations. Il prend une part active dans
embarquée
des accidents s’attachent à prendre en compte les recherches françaises notamment celles menéesNicolas HAUTIÈRE
LIVIC les environnements climatiques et les conditions sous l’égide du programme national de recherche et
de trafic variables, auxquels les usagers sont développement (PREDIT), dont l’action concertée SARIModélisation
des interactions confrontés. La démarche suivie consiste à mesurer et SAFEMAP. La contribution du LCPC aux programmes
dynamiques et comparer l’offre de sécurité routière à son européens s’est concrétisée dans ce secteur par le
poids lourds
utilisation, sur la base d’une étude quantitative succès de trois projets INTRO, SAFESPOT et CVIS./infrastructures
pour la sécurité des trajectoires des véhicules, dont on tire des
et les alertes enseignements sur le comportement des conducteurs 2005 a vu la mise en chantier du site INFRASURE
Mohamed BOUTELDJA
vis-à-vis de la sécurité. Les améliorations en résultant (Infrastructures, Simulations, Usages et Recherche ESE
reposent sur des aménagements déduits de l’analyse en Environnement maîtrisé) qui a pour ambition
des marges de sécurité et sur la mise en œuvre de mettre à disposition des moyens d’expérimentation
d’innovations routières et d’innovations de systèmes adaptés aux objectifs cités plus haut et de mettre au
d’information des conducteurs. point les équipements nécessaires à la dissémination
et à la qualification de produits y contribuant.
24RAPPORT D’ACTIVITÉ 2005
L’utilisation des ponts
pour la pesée
des poids lourds
LA QUESTION POSÉE :
La surcharge des poids lourds a des conséquences
importantes sur la sécurité routière, sur la dégradation
des infrastructures et sur les rapports de concurrence
entre les modes de transports et les transporteurs.
Jusqu’à nos jours, la pesée statique a été le mode
traditionnel des contrôles. La diminution du nombre
de pesées statiques au cours des vingt dernières
années diminue avec l’augmentation inquiétante des
surcharges de poids lourds. La Direction Générale de
la Mer et des Transports (DMGT), responsable de ces Installation
du système sur contrôles, a demandé au LCPC (en deux contrats entre
un pont cadre de la RN 19 2000 et 2006) d’étudier de nouvelles méthodes
(Nogent-sur-Seine) LCPC- LREP-LR
automatiques de pesées.
UNE DES RÉPONSES PROPOSÉES PAR LE LCPC :
Le principe du pesage par pont instrumenté, imaginé De ces mesures, on déduit les charges et
aux États-Unis en 1978 et introduit en Slovénie en caractéristiques géométriques des véhicules
1990 sous le nom de système SIWIM (SlovenIan qui franchissent le pont. Le LCPC a acquis l’un
Weigh In Motion), consiste à instrumenter une travée de ces systèmes en 2005 auprès de la société
de pont à l’aide d’extensomètres qui mesurent les slovène CESTELS.
déformations locales au passage des poids lourds.
LE SYSTÈME EMPLOYÉ :
La technique SIWIM est basée sur un certain nombre
d’extensomètres fixés longitudinalement sous
un tablier de pont, à mi-portée et à intervalles
transversaux réguliers sous les diverses voies de
circulation, quatre extensomètres complémentaires
étant fixés à proximité des culées. Les premiers
mesurent les déformations en flexion longitudinale
de la dalle, liées aux charges des essieux,
les seconds mesurent les temps de passage
des essieux sur chaque voie, à proximité des entrées
et sorties de l’ouvrage.
LES RÉSULTATS :
Conformes à ceux obtenus par les experts slovènes, et
largement au niveau de ceux des systèmes classiques
Pesage
de pesage en marche par capteurs piezo-céramiques. d’un camion
de grumes avec
le système SIWIM sur la RN19 Contact : victor.dolcemascolo@lcpc.fr
25Chapitre 2
re1 ORIENTATION
Accroître…
…la contribution de l’infrastructure à la sécurité routière
Nouvelles fonctionnalités
pour le SIVIC
LE SYSTÈME :
Logiciel de simulation, le SIVIC - Simulateur
de Véhicules, d’Infrastructure et de Capteurs Virtuels -
est une plate-forme de prototypage de capteurs
virtuels développée par le laboratoire sur les
Interactions Véhicules-Infrastructure-Conducteurs
(LIVIC). Son objectif : reproduire le plus fidèlement Modèle
possible la réalité d’une situation, le comportement complexe
d’un véhicule et le fonctionnement des capteurs d’un véhicule
embarqués. Il simule les scénarios routiers les plus
divers et teste les algorithmes de contrôle/commande. matériel. Le SIVIC offre ainsi une solution idéale de
substitution aux moyens dont dispose le LIVIC (véhicules
SES ATOUTS : d’essai utilisés sur les pistes d’essai de Satory, près de
Il propose les mêmes types d’interactivité que les Versailles) dans les cas de scénarios difficiles voire
véhicules réels : angle au volant, accélération, freinage dangereux. Il peut par ailleurs servir d’outil
etc., ce qui lui permettra, à terme, d’être directement pédagogique, par exemple pour les élèves ingénieurs
intégré dans des solutions d’assistance à la conduite (UTC et Mines de Paris) et offrir aux chercheurs
pour des situations particulières calibrées et aux industriels un cadre de R&D performant.
(véhicules, marquages, panneaux de signalisation
et environnement référencés parfaitement) à l’avance et L’APPORT DU LCPC :
de tester des situations dangereuses sans aucun risque En 2005, afin de mieux gérer les scénarios complexes
et de répondre aux besoins exprimés par les équipes
utilisatrices, le SIVIC a été enrichi de nouvelles
fonctionnalités, telles l’ajout d’un certain nombre
de capteurs proprioceptifs embarqués (odomètres,
accéléromètres, gyromètres…), et de balises
émettrices (transpondeurs), l’intégration d’un nouveau
module de gestion d’événements dynamiques,
la simulation d’un pseudo émetteur infrarouge.
Contact : dominique.gruyer@lcpc.fr
Modélisation
du véhicule,
de l’infrastructure
et des capteurs virtuels
26RAPPORT D’ACTIVITÉ 2005
réalisé pour la mesure en continu de trajectoires SARI :
sur une distance de 100 mètres, en virage. Comment informer plus efficacement
Enfin, l’observatoire de trajectoires, composé de neuf
les conducteurs d’un risque de perte systèmes de mesure, a été mis en place et évalué
de contrôle de leur véhicule sur la piste de Nantes durant deux semaines.
L’OBJECTIF : IRCAD, lancé en mai 2005, a produit un état
Le projet SARI*, a pour ambition de contribuer à de l’art sur les méthodes de diagnostic et
réduire significativement les accidents liés à des pertes d’estimation de l’état d’adhérence des
de contrôle, en informant mieux les conducteurs des chaussées, sur les systèmes d’information
difficultés de conduite auxquelles ils ont à faire face. et sur l’apport des projets APTP et ARCOS
L’objectif recherché est de mettre en relation un au sujet traité. Une campagne d’essais sur
niveau de risque de perte de contrôle avec des divers revêtements de la piste d’essais de
caractéristiques routières de façon à définir des Nantes a permis de valider le modèle de
informations pertinentes pour le conducteur pour prédiction de l’évolution du mouillage
Expériences le faire passer d’un état d’attention normale à un état de la chaussée : l’étude de données
in situ pour IRCAD : d’alerte, et l’amener à modifier son comportement. expérimentales a permis de déterminer
mise en place d’une base de données
la variation de l’adhérence longitudinale pour le développement et la validation
SARI est constitué de quatre sous-projets visant, pour en fonction de la vitesse pour différents du modèle numérique
trois d’entre eux, différents risques de perte de contrôle : types de revêtements et de mouillages.
Par des ruptures physiques de l’itinéraire pour RADARR ;
Pes de visibilité et de compréhension VIZIR, lancé en décembre 2005, a pour
de la route, VIZIR ; objectif d’étudier la visibilité routière sur des
Par des dégradations apportées par la pluie et le itinéraires ainsi que trois types de risques
vent dans IRCAD ; visuels liés à des situations routières
Le quatrième sous-projet, AJISE, a un rôle transversal interurbaines (carrefours, virages et hauts
et méthodologique, notamment en ce qui concerne les de côte en ligne droite). Une méthodologie
expérimentations. Il vise à évaluer les acceptabilités et des outils de diagnostic utilisables sur
juridique, individuelle, sociale et économique des un itinéraire routier seront développés
systèmes d’information développés et testés. de manière à proposer des solutions Choix des
sites expérimentaux permettant de réduire la dangerosité
dans le cadre de VIZIR (Vision intelligente L’efficacité de cette action sera évaluée, par des de sites potentiellement “accidentogènes”.
des zones et itinéraires à risques).
expérimentations in situ, grâce aux partenariats avec Le projet fait intervenir trois conseils RD 787 Callac-Carhaix Plouguer
des collectivités territoriales dont les routes sont généraux (Côtes d’Armor, Maine-et-Loire dans les Côtes d’Armor
les principales visées par ce projet. et Essonne).
LES PRINCIPAUX RÉSULTATS : AJISE : une liste de critères conduisant au choix
RADARR, démarré en mai 2005, a produit une des sites expérimentaux est en cours d’élaboration.
bibliographie sur les trajectoires critiques de
véhicules, afin d’identifier les paramètres LES PARTENAIRES :
caractéristiques. Une seconde est en cours sur les Le projet, soutenu par le Predit et piloté par le LCPC,
possibilités de tests sur sites de dispositifs d’alertes associe une quarantaine de partenaires : organismes
des risques de perte de contrôle. de recherche publique, bureau d’études et sociétés
Par ailleurs, un équipement vidéo vient d’être choisi privées, organismes territoriaux.
afin de définir des indicateurs de risque pour évaluer
la dangerosité d’un carrefour. Un autre système a été Contact : marie-line.gallenne@lcpc.fr
*SARI : surveillance automatisée des routes pour l’information des conducteurs et des gestionnaires.
27Grande réussite
re1 ORIENTATION
OPÉRATION DE RECHERCHE
“PERCEVOIR”
LA RECHERCHE DU LCPC et la réception des installations d’éclairage public ;
AU SERVICE DE LA VISIBILITÉ ROUTIÈRE déjà utilisé par plusieurs entreprises routières
Critère essentiel de la sécurité des automobilistes, françaises, il est en cours de comparaison avec
la visibilité routière a été au centre de l’opération son unique concurrent européen.
“Percevoir”, lancée par le LCPC en 2001, et dont les
résultats ont été présentés en mai 2005 à un large CYCLOPE (LRPC d’Angers) : véhicule équipé
public de professionnels et de responsables du d’une caméra étalonnée en luminance enregistrant
secteur routier. l’environnement visuel de l’automobiliste ; encore
au stade de démonstrateur, il a été utilisé en 2005
LES OBJECTIFS : VOIR MIEUX, MÊME par un exploitant pour comparer la visibilité de
DANS LES CONDITIONS LES PLUS DIFFICILES la signalisation horizontale sur différents tronçons
L’opération “Percevoir” a regroupé un certain nombre de réseau routier.
d’actions de recherche du LCPC avec un objectif
déterminé : évaluer la visibilité sur route, dans des PROF (LCPC Paris) : outil de simulation de
conditions météorologiques et lumineuses difficiles, l’environnement visuel générant des images de
pour améliorer la qualité de service des équipements synthèse de scènes routières nocturnes par temps
mis à la disposition des usagers par les de brouillard ; il a été retenu par un constructeur
professionnels. automobile français pour valider ses propres outils
virtuels, dans le cadre d’une convention de recherche
LES RÉSULTATS : SIX SYSTÈMES ET PRODUITS (2004).
Au cours des quatre dernières années, le LCPC
et ses laboratoires régionaux ont développé plusieurs VOIR (LCPC, avec l’INRETS, le CNRS et la Société
outils scientifiques intégrés à l’opération “Percevoir”. Oktal, financés par le PREDIT) : outil de simulation
COLUROUTE (LRPC de Strasbourg) : appareil portable de conduite en conditions de visibilité dégradée
de mesure des propriétés réfléchissantes (brouillard) ; il est utilisé par l’INRETS pour analyser
de la chaussée, dans le cadre de la nouvelle norme le lien entre la perception visuelle et le comportement
européenne (fin 2004) sur le dimensionnement du conducteur.
28
COLUROUTE
FOGCLOVIS
Une salle d’expérimentation
pour la visualisation
d’images routières
Lorsqu’il s’agit d’observer le comportement des
usagers de la route, les expérimentations sur
terrain ou sur piste se révèlent particulièrement
difficiles, notamment en raison des évolutions
non maîtrisées des conditions naturelles, tels
l’éclairage et la météorologie.
C’est pourquoi, dans le cadre de ses études
et recherches, la division ESE du LCPC a fait appel
à la simulation et aux expériences en laboratoire.
Son principe : une salle de visualisation d’images
routières (CLOVIS), spécifiquement aménagée en
2003 dans les locaux du LCPC, à Paris.
FOG (LRPC de Clermont-Ferrand) : enceinte de
production de brouillard artificiel, dont les fonctionnalités
ont été améliorées grâce à un financement européen ;
elle a été utilisée pour tester les performances d’une
technologie innovante de signalisation à message variable
dans le cadre du projet européen CROMATEAM.
CLOVIS (LCPC Paris) : salle d’essais et de recherche
permettant d’évaluer les performances visuelles
(cf. encadré). Son objectif : présenter, à un panel d’observateurs,
des images de scènes routières dans des conditions
LES CONCLUSIONS ET LES SUITES : photométriques contrôlées et reproductibles.
RÉORIENTATION DES RECHERCHES Son équipement : salle noire et aveugle, comprenant
SUR LA VISIBILITÉ AU LCPC plusieurs systèmes d’affichage (rétroprojecteur,
Initialement, les travaux étaient axés sur l’étude projecteurs de diapositives, tachistocope pour
de la visibilité de chaque objet routier dans des conditions contrôler le temps de projection, moniteurs CRT et
d’observation spécifiques. Au cours de l’opération LCD, vidéo-projecteur DLP) pour générer des stimuli
“Percevoir”, ils se sont orientés vers l’analyse et le visuels.
diagnostic de l’environnement visuel de l’usager dans Son emploi en 2005 : plusieurs études menées
son ensemble. en collaboration avec l’INRETS et la Société C&D,
sur la compréhension de la signalisation ; plusieurs
L’objectif final de l’opération “Visibilité et Sécurité recherches menées par la division ESE du LCPC
Routière”, démarrée en 2005 dans la suite de “Percevoir”, (évaluation de la gêne visuelle induite par l’usage
reste le développement d’outils de décision et de films microprismatiques sur les panneaux
d’information destinée tant aux gestionnaires et de signalisation, évaluation de la saillance visuelle
aménageurs routiers qu’aux professionnels et aux de la signalisation en environnement complexe,
différentes instances de réglementation. thèse sur la visualisation d’images de synthèse).
Contact : eric.dumont@lcpc.fr
29
CYCLOPE PROF