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Vers des véhicules autonomes et coopératifs

Comment organiser la transition entre les véhicules autonomes et connectés d'aujourd’hui et un véritable système intelligent plus sûr, plus confortable, plus fluide et plus durable dans quelques années ? En mariant les technologies d’aide à la conduite et la communication entre véhicules, répondent les chercheurs réunis au sein du projet européen AutoNet2030.

Ils viennent de prouver qu’il était possible de faire circuler, en conditions réelles, des véhicules avec et sans chauffeur sur plusieurs voies à grande vitesse de manière autonome. Une étape cruciale pour gérer la phase de transition a été réalisée par l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) qui a mis au point l’algorithme de contrôle du convoi de véhicules.

Grâce au protocole de communication, basé sur le Wi-Fi, entre véhicules, ces derniers sont aujourd’hui capables de communiquer avec leurs semblables. Parallèlement, les multiples aides à la conduite utilisant GPS, lasers, cameras et autres capteurs, permettent à une voiture de se déplacer de manière complètement autonome. Pour autant, il faudra encore une quinzaine d’années avant que l’essentiel du parc roulant soit doté de ces atouts qui nous promettent un avenir sans chauffeur.

Une des options étudiées aujourd’hui est de faire circuler les véhicules en convois. Par exemple, un camion avec chauffeur mène à la queue leu-leu des semi-remorques autonomes et connectés qui roulent à vitesse et à distance égales. Des tests ont déjà été réalisés avec succès sur des centaines de kilomètres en Australie. Le problème est que ce type de convoi se comporte comme un bloc exclusif et qu’au-delà d’un certain nombre de véhicules, il devient de plus en plus compliqué à gérer.

Les chercheurs d’AutoNet2030 proposent une autre formule : un système coopératif et décentralisé. Exit le chef. Chaque véhicule connecté communique avec ses proches voisins. Il calibre ainsi sa position et règle sa vitesse de manière indépendante. Le convoi peut ainsi aisément rouler sur une, deux ou davantage de voies sur une autoroute, intégrer un véhicule qui y entre et se repositionner en conséquence.

Mieux, chaque véhicule bénéficie des "yeux" de ses voisins et dispose ainsi d’une perception à 360 degrés. En outre, le nombre de véhicules qui composent le convoi n’est théoriquement pas limité puisque chaque élément se positionne de façon autonome.

La gestion du convoi repose sur un logiciel de contrôle, un algorithme développé par le Laboratoire de systèmes et algorithmes intelligents distribués (DISAL) de l’EPFL.

"Schématiquement, l’idée est de faire coopérer des agents (robots ou voitures) individuellement, pas forcément très malins, afin d’obtenir un comportement général complexe", explique Alcherio Martinoli, directeur du DISAL. Mathématiquement, cela veut dire que l’algorithme intègre les informations fournies par les capteurs des agents et règle, en temps réel, l’évolution du convoi en conséquence. Le convoi se réorganise sans cesse automatiquement en fonction d’un départ ou d’une nouvelle arrivée, des changements de voie ou du respect d’une vitesse prédéfinie.

La démonstration finale a eu lieu fin octobre en Suède, sur le circuit d’essai routier AstaZero. Trois véhicules ont joué le jeu : un camion sans chauffeur, une voiture autonome et une voiture manuelle, un enjeu majeur du projet. Les chercheurs ont équipé cette dernière de capteurs tels que GPS et lasers ainsi que d’une interface homme-machine permettant au conducteur de suivre les indications afin de se fondre dans le convoi. « Nous avons pour la première fois pu démontrer ce que nous avions validé par simulation. Et le nombre de véhicules en convoi n’influence pas la complexité du contrôle », se réjouit Alcherio Martinoli.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

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