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Identification et priorisation des situations
critiques de cas d’usage du véhicule routier
automatisé
Hélène Tattegrain
Directrice du Lescot
JTD 2018
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Contexte et objectifs
• Demande de la DGITM
• Identifier les scénarios critiques qui pourraient être rencontrés
par les VA
• Identifier les plus critiques
• Vision concertée avec les constructeurs
• Contexte
• Expertise Ifsttar :
• Hedhli A., Aniss H., Jacob B., Ehrlich J.
• Task Force DGEC, DGITM et DSR
• Réunions avec les constructeurs et l’UTAC
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Description générale de l’approche
utilisée
• Choix d’un macro cas d’usage• Exemple : VL niveau 3 sur autoroute
=> Liste de situations de conduite couvertes
• Etablissement d’une liste d’évènement
• Estimation de la criticité• Fréquence de l’ évènement
• Sévérité potentielle
• Contrôlabilité probable
Criticité de l’évènement dans une situation de conduite donnée
• Analyse des résultats• Evènements générant le plus de situations critiques
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Problèmes rencontrés
• Vision commune• Partager la méthode avec les industriels
• Utiliser les définitions de l’ISO 26262 pour les concepts de base
• Introduire la notion de situation de conduite
• Nature des évènements• ne sont pas des dysfonctionnements du réseau routier
• incidents se produisant plus ou moins fréquemment
• Mise en œuvre de la méthode• Explosion combinatoire du nombre de cas
• Nombre d’évènements très important• Première tentative : regrouper les événements
• Difficile d’évaluer l’impact d’un groupe
• Deuxième choix : définir des évènements génériques décrivant les différents impacts
• Complexification de la méthode• Automatisation du calcul de la criticité
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Définition des
situations de
conduite
Définition des événements et de leur fréquence d’occurrence
Définition de la contrôlabilité et de la sévérité des événements génériques dans chaque
situation
Calcul de la criticité pour chaque événement en fonction de sa fréquence et des sévérités et
des contrôlabilités de toutes ses dimensions génériques
Calcul de la matrice récapitulative des criticités de tous les événements et sélection des
scénarios les plus critiques
Sélection du cas d’usage
Catégorisation des événements en événements génériques
Synoptique de la méthode
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Sélection du cas d’usage
• Véhicule particulier sur autoroute en niveau 3 (niveau SAE)
• autoroute à chaussée séparée soit par des glissières soit par
des plots
• accès contrôlé à cette infrastructure : les entrées/sorties
• péage
• échangeur,
• voies d’accélération ou de décélération.
• manœuvre si le conducteur ne répond pas aux sollicitations du
véhicule pour reprendre la main
• mise à l’arrêt progressive dans la voie.
• conduite autonome activée uniquement si le véhicule est déjà
sur autoroute.
• pas de scénarios d’insertion autonome sur autoroute
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Sélection des situations de conduite
• Triptyque
• Infrastructure, Manœuvre, trafic
Infrastructure ManœuvreRoulage sur lamême voie
Changerde voie
Ligne droite x xCourbe x xLigne droite danstunnel
x x
Arrivée sur péage xFin de voie réservéeou auxiliaire
x
Début de voieréservée ou auxiliaire
x
Echangeurautoroutier
x
Sortie d’un tunnel xEntrée dans un tunnel x
Niveau Définition Si Vmax=110
km/h
Fluide Vitesse max
>Vitesse >
75% Vitesse max
110 km/h
> V >
80 km/h
Dense 75% Vitesse max
> Vitesse >
50% Vitesse max
80 km/h
> V >
65km/h
Saturé 50% Vitesse max
>Vitesse >
25% Vitesse max
65 km/h
> V >
30 km/h
Bloqué Vitesse <
25% Vitesse Max
V <
30 km/h
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Définition des événements
• Evénements liés à l'état de la signalisation• exemple : Signalisation horizontale – marquage longitudinal
partiellement effacé ou peu visible sur plusieurs dizaines de mètres (ou masquage par objet sur chausse)
• Evénements inopinés et dangereux météo• exemple : Circuler Plaques de brouillard denses
• Evénements liés à l’état de l’infrastructure :• exemple : Dégradations ponctuelles de la chaussée ("nid de
poules")
• Evénements liés à l'usage de l'infrastructure • exemple : Piétons sur les voies
• Evénements liés aux interactions avec d'autres usagers roulants • exemple : Remontée de file de 2RM
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Définition de la fréquence d’occurrence
Class Description Definition probabilityexposure
Definition of frequency
E0 Incredible - -
E1 Very lowprobability
Not specified Situations that occur less often than once ayear for the great majority of drivers
E2 Lowprobability
< 1% of average operatingtime
Situations that occur less often than a fewtimes a year for the great majority ofdrivers
E4 Highprobability
> 10% of average operatingtime
Situations that occur almost every drive onaverage
• Concepts• fréquence (définition Larousse : Nombre de fois où une action, un phénomène, un fait se
produit dans un temps donné)
• exposition au risque (définition Larousse : État de quelqu'un, de quelque chose qui est soumis à l'influence, à l'action de quelque chose).
• Choix • Dans la mesure du possible, l’évaluation de ce paramètre s’appuiera sur des statistiques
• Sinon il faudra mentionner que l’évaluation de ce paramètre est issue d’une expertise
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Définition des événements génériques
• Classes d’évènement générique• Problèmes pour assurer le contrôle latéral du véhicule
• Problèmes pour définir la consigne latérale du véhicule
• Problèmes pour définir la consigne longitudinale du véhicule
• Problèmes d’adhérence pour le contrôle du véhicule
• Présence et position des autres impliqués
• Exemple « Agents d'entretien (intervention en urgences) » • Modifications des instructions pour le déplacement latéral :
• zone de protection des agents est mise en place
• Usagers vulnérables près des voies : • agents souvent sortis de leur véhicule de patrouille
• Obstacles fixes sur la chaussée : • souvent des véhicules impliqués
• Problèmes probables de décision ou d'interprétation des instructions pour le déplacement latéral :
• instructions des agents dépendent de la configuration de l’accident ce qui demande au conducteur de bien interpréter leurs gestes.
• Absence de zone de mise sécurité durable (absence ou reduction de BAU)
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Définition de la sévérité
Class DescriptionS0 No injuries
S1 Light and moderate injuries
S2 Severe and life-threatening injuries (survival probable)
S3 Life-threatening injuries (survival uncertain), fatal injuries
• Probabilité qu’il y ait des blessés dans le cas où un accident
surviendrait
• dépend essentiellement de la vitesse du véhicule liée au trafic
• accident en trafic fluide sur autoroute vitesse de 130km/h : sévérité
importante
• trafic bloqué, vitesse 30km/h et trafic saturé, vitesse entre 30 et 70 km/h :
sévérité plus faible
• type de personnes pouvant être impliquées dans l’accident
• usagers vulnérables impliqués, même en trafic saturé :sévérité importante
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Définition de la contrôlabilité
Class Description Definition
C0 Controllable
C1 Simply controllable 99% or more of all drivers or other traffic participants areusually able to avoid a specific harm
C2 Normallycontrollable
90% or more of all drivers or other traffic participants areusually able to avoid a specific harm
C3 Difficult to controlor uncontrollable
Less than 90% of all drivers or other traffic participants areusually able to avoid a specific harm
• Capacité du conducteur à gérer l’événement si le véhicule lui
demande de reprendre la main.
• délai de plusieurs secondes pour reprendre la main
• Expérimentations pour vérifier ces taux trop nombreuses
• même si expérimentations, biais de sélection des panels participants
• estimation par des experts et discutée en groupe pour faire une
cotation réaliste
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Exemple de codage
Situation de conduite pour le véhicule
automatisé=>
Etat du trafic =>
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Modifications des instructions pour le
déplacement lateral 3 3 1 0 3 3 2 0 1 1 1 1 2 2 1 1
Absence de zone de mise sécurité durable
(absence ou reduction de BAU)3 3 1 0 3 3 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1
Obstacles fixes sur la chaussée 3 3 1 0 3 3 2 0 2 3 2 1 3 3 2 1
Problème probables d'interprétation des
instructions pour le déplacement lateral3 3 1 0 3 3 2 0 1 3 2 1 1 3 3 1
Usagers vulnerables près des voies 3 3 3 1 3 3 3 1 1 1 1 1 2 3 3 1
Sévérité Contrôlabilité
Roulage sur
meme voie
en ligne
droite
Roulage sur
meme voie
en courbe
Roulage sur
meme voie
en ligne
droite
Roulage sur
meme voie
en courbe
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Matrice de criticité
Sévérité Probability of Exposure
Controlability
C1 C2 C3
S1 E1 QM QM QM
E2 QM QM QM
E3 QM QM A
E4 QM A B
S2 E1 QM QM QM
E2 QM QM A
E3 QM A B
E4 A B C
S3 E1 QM QM A
E2 QM A B
E3 A B C
E4 B C D
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Exemple de calcul de la criticité
Situation de conduite pour le véhicule automatisé=>
Fonct
ions
techn
ologi
ques
impac
tées
Situations Possibles 1 1 1 1 1 1 1 1
Etat du trafic =>
E
t
a
t
d
u
t
r
a
f
i
c
=
>
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Criticité evenement 4 5 3 1 5 5 5 1
Evenements generiques
Modifications des instructions pour le déplacement lateral 3 3 1 0 4 4 2 0
Absence de zone de mise sécurité durable (absence ou reduction de
BAU)3 3 1 0 3 3 2 0
Obstacles fixes sur la chaussée 4 5 2 0 5 5 3 0
Absence de zone de mise sécurité ponctuelle (véhicule en panne sur
BAU, travaux)3 3 1 0 3 3 2 0
Problème probables d'interprétation des instructions pour le déplacement
lateral3 5 2 0 3 5 4 0
Usagers vulnerables près des voies 3 3 3 1 4 5 5 1
Roulage sur
meme voie en
ligne droite
Roulage sur
meme voie en
courbe
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Exemple de récapitulatif de la criticité
2
Num
event
Situation de conduite pour le véhicule automatisé=> Fré
q.
Etat du trafic =>
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
Flu
ide
De
nse
Sa
turé
Blo
qu
é
1 Signalisation horizontale – marquage longitudinal partiellement effacé ou
peu visible sur plusieurs dizaines de mètres (ou masquage par objet sur
chausse)
4 3 3 1 0 4 4 2 0 4 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0
2 Signalisation horizontale – marquage longitudinal totalement effacé
(refection de voie)
3 3 3 1 0 3 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0
11 Cohabitation signalisation horizontale temporaire et permanente
(exemple : lignes jaunes + blanches non effacées, ou lignes jaunes +
blanches effacées mais marques toujours visibles)
3 3 3 1 0 3 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0
12 Signalisation verticale temporaire implantée différemment de la
signalisation permanente (dont intervention urgente et vehicule en panne)
2 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0
13 Signalisation verticale – feux d’affectation de voie en panne 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
14 Signalisation horizontale – marquage transversal effacé (affectation des
voies, péage)
3 3 3 1 0 3 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 4 4 1 0
15 Signalisation verticale – feux d’affectation de voie en panne 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0
16 Entree dans plaques de brouillard denses 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
17 Circuler Plaques de brouillard denses 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
18 Probleme d'adhérence localisé (Plaques de verglas localisées, flaque
d'huile)
1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1
19 Zones de chaussées inondées avec risque d'aquaplaning 3 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2
20 Zones de chaussées avec enneigement 3 4 4 3 1 4 4 3 1 4 4 3 1 4 4 3 1 4 4 3 1
21 Coups de vents violents 2 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0
22 Eblouissement (sortie tunnel, forte luminosité dont soleil rasant) 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
23 Eblouissement ( entree nappe de brouillard, neige tres dense) 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
24 Pluies fortes,neige, grêle,givre 3 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2 4 4 3 2
25 Nuit 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
38 Piétons sur les voies 3 4 4 4 2 4 4 4 2 4 4 4 2 4 4 4 2 4 4 4 2
39 Piétons sur BAU 3 2 2 2 1 3 4 4 1 3 4 4 1 3 4 4 1 3 4 4 1
40 Animaux errants 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1
41 Agents d'entretien (intervention en urgences) 4 4 5 3 1 5 5 5 1 4 5 5 1 5 5 5 1 4 5 5 1
42 Forces de l'ordre ou de secours ou d'entretien sur accident 4 5 5 5 3 5 5 5 3 5 5 5 3 5 5 5 3 5 5 5 3
43 Ouverture/fermeture de la voie (travaux fixe ou mobile, intervention
accident…)
4 5 5 3 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1
45 Rabattemment d'un autre usager devant et proche du VA 4 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 5 3 0 4 5 2 0
46 Véhicules prioritaires 3 3 3 1 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 1 0
47 Injonctions de forces de l'ordre 2 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1 3 3 3 1
48 Arrivée sur queue de bouchon 4 4 5 2 0 5 5 3 0 4 5 3 0 5 5 3 0 4 4 3 0
49 Freinage urgence du véhicule precedent 1 1 2 1 0 2 2 1 0 1 2 1 0 2 2 1 0 1 2 1 0
50 Dépassement par la droite 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
51 Depassement par 2 RM ou Remontee de file de 2RM 4 5 5 3 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1 5 5 5 1
52 Comportement imprévisible d'un autre usager (chaotique) 1 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0 2 2 1 0
53 Changement de file du véhicule de devant (sans clignotant) 4 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
54 Activation des feux de détresse du véhicule de devant 3 3 3 1 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 4 2 0 3 4 1 0
55 Véhicule en insertion forçant le passage 3 4 4 2 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 3 0 4 4 2 0
56 Véhicule à contresens 2 3 3 1 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 2 0 3 3 1 0
66 Signalisation verticale – fermeture instantannée d’axe en un point
spécifique par signalisation dynamique (feux d’arrêt R24 avec ou sans
barrières)
3 3 4 1 0 4 4 2 0 3 4 2 0 4 4 2 0 3 3 2 0
Criticité des évènements suivant les manœuvres en cours du VA et le trafic
sur le macro cas d’usage : véhicule particulier sur autoroute (niveau 3)Criticité evenements
Péage sur
l'autoroute
Roulage sur
meme voie en
ligne droite
Roulage sur
meme voie en
courbe
Changement de
voie en ligne droite
Roulage voie
insertion :
passage d'une
autoroute a une
autre
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Premières analyses : effet du trafic
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Premières analyses : par évènement
• Effets très
important
• Trafic
• Fréquence
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Premières analyses : quelques scenarios
critiques
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Merci de votre attention