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Décryptage

Les voitures autonomes signeront-elles la fin des embouteillages ?

Posté le par Pierre Thouverez dans Innovations sectorielles

Pour en finir avec les embouteillages, les voitures sans conducteur semblent la solution ultime. Mais avant cela, il nous faudra compter sur des systèmes hybrides, où voitures autonomes et conducteurs humains cohabiteront.

En finir avec les bouchons sur la route, le rêve de tout conducteur qui se respecte. Un rêve inatteignable, à priori. Pourtant, un jour, les embouteillages pourraient bien devenir de l’histoire ancienne – grâce aux maths et… aux voitures autonomes, bien sûr.

Il ne faut en effet pas oublier que les bouchons sont dûs, en majorité, bien avant les pannes et les accidents, à un facteur humain : c’est quand nous freinons brusquement, ou que nous accélérons pour doubler, que nous provoquons, à force d’influencer les autres, une congestion du trafic – c’est “l’effet accordéon”. Pour être clair, c’est tous ensemble que nous créons un embouteillage, suite à la conjugaison de nos milliers d’actions individuelles, pas toujours très rationnelles.

Si des embouteillages surviennent soudainement, sans aucune raison apparente (ce que les chercheurs appellent un “embouteillage fantôme”), c’est parce que le ralentissement d’un seul véhicule provoque une réaction en chaîne (l’effet papillon), semblable à l’onde de choc provoquée par une explosion.

Si nous respections tous une certaine distance entre notre voiture et celle devant nous, il n’y aurait en fait plus aucun bouchon, et nous arriverions à destination le plus rapidement possible. Et si nous ne freinions pas ou n’accélérions pas à tout bout de champ aussi. “La modélisation mathématique nous enseigne que si les conducteurs roulaient tous en permanence autour de 80 km/h, la circulation serait constamment fluide”, constate Lorna Wilson, mathématicienne à l’Institute for Mathematical Innovation de l’Université de Bath (Royaume-Uni), dans The Conversation. La situation serait-elle différente si les voitures étaient sans conducteurs, dégagées de nos décisions de conduite impulsives ?

Algorithmes et voitures autonomes

Pour Lorna Wilson, il est clair qu’intégrer les voitures autonomes dans les modèles mathématiques de trafic “améliorera considérablement la fluidité de la circulation”. En modélisant une circulation dense au moyen d’équations différentielles “décrivant le mouvement des fluides”, de modèles de files d’attente et autres modèles mathématiques tenant compte des imprévus non-humains (par exemple, un cerf surgissant sur la route), et en prenant en compte des facteurs comme les fermetures de route ou la synchronisation des feux, il serait possible de bâtir un système automatisé – avec des voitures sans conducteur respectant les limitations de vitesse, et “se comportant d’une manière plus rationnelle”… en communiquant entre elles, afin de changer d’itinéraires ou de comportement au volant.

Berthold Horn, chercheur au MIT (Massachusetts Institute of Technology), a conçu un algorithme  qui permet, en théorie, d’en finir avec les bouchons. Chaque voiture, selon son système, roulerait ainsi à la même distance de celle devant et derrière elle. En communiquant entre eux, les véhicules réguleraient leur vitesse en permanence, anticipant tout ralentissement, même en ville. Comme le montre le jeu vidéo “Error-Prone”, qui simule à la perfection un tel système, les voitures arriveraient toutes à destination bien plus vite que si un conducteur humain ne décidait d’accélérer, et sans le moindre bouchon. Comme les wagons d’un seul et même train.

Capture d’écran 2016-11-02 à 16.26.33Mais pour mettre réellement en pratique ce système, encore faudrait-il que “100% des véhicules roulant sur l’autoroute soient autonomes”, indique Alain Bonnafous, chercheur au Laboratoire d’économie des transports, au Huffington Post. Avant que les voitures sans conducteur deviennent la norme et se généralisent, il nous faudra très probablement attendre plusieurs décennies, puisque celles-ci ne sont encore qu’en développement.

Et que subsistent quelques freins non négligeables, comme l’augmentation du trafic automobile, et la résistance des humains à laisser des algorithmes conduire à leur place. Il nous faudra ainsi faire un énorme travail sur nous-même, pour cesser de considérer nos voitures comme des objets, et les regarder comme des services de transport

Des voitures connectées qui parleront entre elles… en attendant

D’ici là, les voitures autonomes et les voitures conduites par des humains devraient communiquer davantage entre elles, afin de réduire au maximum les fluctuations de vitesse. “En se parlant les uns aux autres pour partager des informations 10 fois par seconde, les véhicules visualiseront bien plus rapidement leur environnement que les humains. Ce qui permettra de prévenir ces derniers, ou d’influer sur leurs régulateurs de vitesse”, indique le Dr. Larry Head, du Transportation Research Institute de l’université d’Arizona, à la BBC.

Cette technologie de communication entre véhicules connectés, le V2V, ou V2X, devrait être déployée dans plusieurs millions de véhicules d’ici 2020 – notamment, en 2017, dans la flotte de Cadillac CTS. La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), l’agence américaine chargée de la sécurité routière a fait du déploiement du V2V une “priorité”. Notons que pour elle, 90% des accidents de la route étant liés à une erreur humaine, la “conduite automatisée” devrait réduire leur nombre de 80 % d’ici 2035. Jusqu’à frôler un jour le 1% de risque des avions et des trains…

En plus de la communication entre véhicules, une autre technologie actuellement développée aux USA, et testée par le département des transports de l’Illinois, devrait permettre de prévenir les véhicules et leurs conducteurs de la naissance d’une “onde de choc” en aval, afin de leur permettre de rester vigilants : le “Queue Warning”. Combinée au V2V, elle devrait permettre de créer un système anti-bouchons… avant l’hypothétique utilisation, en masse, des voitures autonomes.

 

auto1024BMW, Daimler et Volkswagen n’ont pas perdu de temps, et ont racheté récemment le service allemand de cartographie HERE, afin de faire communiquer les voitures entre elles, au sujet des bouchons, des accidents, des risques routiers (brouillard, voies glissantes), ou encore des limitations de vitesse temporaires – et d’afficher des annonces sur les tableaux de bord des conducteurs. Comme l’explique ZDNet, “ce sont des centaines de milliers de véhicules des 3 constructeurs allemands qui alimenteront en données le système – et des millions d’ici 2018”.

Avant l’arrivée des véhicules autonomes, nous pourrons aussi utiliser des véhicules proposant des systèmes de “conduite autonome dans les bouchons”, semblables à ceux que Renault ou Peugeot s’apprêtent à lancer : une fois un “bouton” actionné, la voiture, semi-autonome, se mettra à suivre celle devant elle. Histoire de nous permettre de faire autre chose que de décélérer toutes les deux minutes pendant un embouteillage. Ce sera déjà ça de gagné.

Par Fabien Soyez

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Posté le par Pierre Thouverez


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