analyse des trajectoires en virage

SARI
PROJET SARI - PREDIT 3
Surveillance Automatisée de la Route pour l’Information des
conducteurs et des gestionnaires
Recherche des Attributs pour le diagnostic
Avancé des Ruptures de la Route
RADARR –
Tache n° 1.3
ANALYSE DES
TRAJECTOIRES EN VIRAGE
Livrable n°1.3.2 :
Méthodologie d’identification des trajectoires critiques
en virage.
Date : Mars 2008
Version : 1.0
Partenaire(s) : LaMI, LCPC/ESE, LASMEA
Auteur(s)
Contributeurs
: G. REY, D. CLAIR, M. FOGLI, F.
BERNARDIN
: A. KOITA, D. DAUCHER, B. JACOB
Thème : RADARR
Diffusion : Partenaires SARI
Financement : DSCR - Direction de la Sécurité et de
la Circulation Routière
Responsable :
L. TRASSOUDAINE
Acteurs :
G. REY
D. CLAIR
M. FOGLI
F. BERNARDIN

Résumé
Le travail présenté s’inscrit dans le cadre du projet du PREDIT SARI/RADARR dédié à l’amé-
lioration de la sécurité routière. Il a pour objet le développement d’une procédure d’alerte destinée
à informer le conducteur (par l’intermédiaire d’un système embarqué visuel ou sonore) sur l’éven-
tuel caractère dangereux de sa conduite. L’estimation probabiliste du caractère accidentogène de
la trajectoire d’un véhicule est rendue nécessaire par la nature aléatoire de la variabilité du triplet
Conducteur-Véhicule-Infrastructure. Elle est réalisée à partir de l’analyse d’une famille de trajec-
toires, soit réelles (i.e. expérimentales), soit simulées numériquement via un modèle dynamique
stochastique. La première partie détaille le modèle dynamique de véhicule développé pour cette
application, ensuite une analyse de sensibilité sur les paramètre de ce modèle est réalisée via
les indices de Sobol. Enfin une première démarche fiabiliste est menée sur ce système. Deux
indicateurs sont calculés afin de quantifier la dangerosité de la trajectoire empruntée.
Mots clés : sécurité routière / dynamique véhicule / sensibilité / Sobol / Monte Carlo / FORM

Table des matières
1Modélisation déterministe ___________________________________________________________________________ 4
1.1 Bibliographie _______________________________________________________________________________________________ 5
1.2 Modèle Lacet-Dérive-Roulis _______________________________________________________________________ 6
1.2.1 Paramétrage et Hypothèses_____________________________________________________________________ 6
1.2.2 Eléments de Cinétique ____________________________________________________________________________ 7
1.2.3 Equations complètes de la dynamique ______________________________________________________ 8
1.2.4 Equations du modèle ______________________________________________________________________________ 10
1.3 Contact Pneumatique/chaussée ________________________________________________________________ 11
1.3.1 Paramètres influents _______________________________________________________________________________ 11
1.3.2 Modèles Implémentés_____________________________________________________________________________ 13
1.3.3 Calcul des forces normales______________________________________________________________________ 17
1.4 Trajectoire du véhicule________________________________________________________________________________ 19
1.4.1 Relations entre dérives ___________________________________________________________________________ 19
1.4.2 Calcul de la trajectoire ____________________________________________________________________________ 20
1.5 Formulation globale du modèle et implémentation __________________________________ 22
1.5.1 Formulation globale ________________________________________________________________________________ 22
1.5.2 Résolution numérique _____________________________________________________________________________ 23
1.5.3 Interface du programme __________________________________________________________________________ 24
1.6 Comparaisons des modèles de contact pneu/chaussée __________________________ 26
1.6.1 Critères de sécurité ________________________________________________________________________________ 26
1.6.2 Expression des critères choisis ________________________________________________________________ 28
1.6.3 Cas Tests ______________________________________________________________________________________________ 29
1.6.4 Résultats_______________________________________________________________________________________________ 30
1.7 Comparaison avec Prosper/Callas_____________________________________________________________ 33
1.7.1 Caractéristiques du véhicule ____________________________________________________________________ 33
1.7.2 Premiers Résultats _________________________________________________________________________________ 33
1.7.3 Identification de la loi de contact_______________________________________________________________ 35
1.7.4 Corrections supplémentaires ___________________________________________________________________ 39
1.8 Bilan _____________________________________________________________________________________________________________ 44
2Aspects Probabilistes ___________________________________________________________________________________ 48
2.1 Démarche_____________________________________________________________________________________________________ 49
2.2 Trajectoire et Commande de référence______________________________________________________ 51
2.2.1 Virage étudié _________________________________________________________________________________________ 51
2.2.2 Trajectoire de référence___________________________________________________________________________ 51
2.2.3 Commande de référence_________________________________________________________________________ 52
4