Road safety, traffic model, infrastructure design, informations systems

Sécurité routière, modélisation du trafic, microsimulation, planification, systèmes d'information

This proposed research project is connected to the COST 352 action, which analyses the influence of in-vehicle information systems on road safety requirements.
Microscopic traffic simulation tools use certain parameters for vehicle behaviour within a traffic flow. This research project will isolate the most important safety parameters and propose their evaluation based on microsimulation. Observation of real traffic will allow to adapt the model values to real conditions. In order to validate the developped evaluation model the safety evaluation results of certain modelled road stretches will be compared to the real accident statistics. Finally, the influence of driver information on the safety parameters will also be analysed.

Le travail de recherche proposé est lié au WP V de l’action COST 352, qui traite de l’influence des systèmes d’information embarqués sur la sécurité routière.
Les logiciels de simulation microscopique du trafic utilisent certains paramètres relatifs au comportement des véhicules dans un flux de trafic. Ce travail de recherche va isoler les paramètres de sécurité les plus importants et proposer leur évaluation à l’aide d’un microsimulateur. Des observations du trafic réel vont permettre d’adapter les valeurs aux conditions réelles. Afin de valider le modèle développé, les résultats de l’analyse de sécurité de certains tronçons routiers modélisés seront comparés aux statistiques d’accidents réelles. A la fin sera analysée l’influence de l’information du conducteur sur les paramètres de sécurité.

Recherche bibliographique, observation du trafic, modélisation du trafic

L’expérience (recherche, enseignement, études et expertises) du Laboratoire des voies de circulation (LAVOC) dans le domaine de l’évaluation de la sécurité par microsimulation a commencé en 2001 avec le développement d’une première version d’un paramètre d’évaluation de la sécurité par microsimulation [1-3] (voir bibliographie).Un mandat de recherche (ASTRA 2003/005 ; « Evaluation de la sécurité du trafic par simulation ») est en cours, afin de pouvoir approfondir le sujet et renforcer la base théorique de ce paramètre [4]. Le travail de recherche proposé constitue la suite et l’approfondissement de ce mandat.

The main goal is to improve the individuel driver behaviour model in order to evaluate the road safety of a traffic flow using simulation models. The parameters to analyse are the vehicle speed, the headway, risk taking, lane changing, weaving, etc.

Ce travail de recherche a pour objectif d’améliorer le modèle de comportement individuel du conducteur pour évaluer la sécurité d’un flux de trafic par simulation.Les paramètres à étudier sont les vitesses des véhicules dans le trafic, les distances de sécurité, la prise de risque, les informations relatives au changement de files, à l’insertion dans le trafic, etc.

Le projet se déroulera durant trois années. Il sera divisé en plusieurs phases principales, à savoir :

1. Inventaire des paramètres de caractéristiques de la conduite
Il s’agit d’établir une liste des paramètres relatifs à la conduite utilisés dans différents logiciels de microsimulation. Ce sont, par exemple, la distance du véhicule précédent, l’accélération et la décélération, l’agressivité du conducteur, etc. A partir de cette base, il sera ensuite possible d’isoler les paramètres du modèle les plus pertinents pour évaluer la sécurité routière.

2. Mise en évidence des paramètres significatifs influant la sécurité sur la base des études comportementales
Une étude bibliographique va permettre d’isoler les paramètres de sécurité importants. Il s’agit de paramètres théoriques reconnus par les spécialistes du domaine de la sécurité routière, qui seront comparés aux paramètres du modèle dans l’étape suivante.

3. Evaluation et étude paramétrique de l’influence de ces paramètres
Les paramètres du modèle et les paramètres théoriques sont analysés de manière plus précise. Le but de cette étape est de déterminer quel(s) paramètre(s) du modèle correspond à un paramètre théorique précis. Ensuite, l’influence de chaque paramètre sur le résultat final est déterminée à l’aide d’une étude paramétrique. Il sera également possible de fixer les limites du modèle en ce qui concerne l’évaluation de la sécurité routière.

4. Récolte des valeurs caractéristiques sélectionnées par positionnement GPS ou images aériennes et reprise des données de l’étude proposée par l’IVT « Auswirkungen von In-Vehicle Informationssystemen auf die Verkehrs-sicherheit »
L’objectif de l’étape est de récolter des données du trafic réel, afin de pouvoir ajuster le modèle le mieux possible à des conditions réalistes. Les deux cas suivants seront observés de manière plus détaillée : Flux libre et approche d’une congestion

5. Analyse des données
Les données obtenues dans l’étape précédente sont analysées de manière détaillée. Les résultats de cette analyse permettent d'adapter le modèle de microsimulation.

6. Validation des résultats de la microsimulation avec la réalité observée
Les statistiques d’accident de la gendarmerie ou de l’Office fédéral de la statistique permettent de vérifier si les résultats de la microsimulation correspondent à la réalité. Pour ceci, certains tronçons routiers sont modélisés avec leurs conditions de trafic réelles. Le niveau de sécurité de chaque section de mesure sera comparé aux statistiques officielles, afin de pouvoir valider le modèle de microsimulation.

7. Valeurs des paramètres de sécurité
Les enseignements tirés des analyses précédentes permettront de donner des indications sur des valeurs concrètes pour les paramètres du modèle.

8. Analyse de l’effet de l’information du conducteur sur les paramètres de sécurité
Cette analyse supplémentaire a pour but de déterminer dans quelle mesure les paramètres du modèle changent d’influence avec l’effet d’information du conducteur.

9. Rapport final
Les résultats du travail de recherche feront objet d’un rapport complet. La description de la méthode, les analyses, leurs résultats, ainsi que les enseignements principaux y figureront.

L'objectif principal de cette recherche est d'offrir la possibilité de déterminer le niveau de sécurité d'un tronçon routier à l'aide de la microsimulation, en utilisant des paramètres et des valeurs adaptées à la Suisse. Jusqu'à ce jour, il n'est possible, avec un outil de microsimulation, que d'évaluer les performances d'un réseau (capacité, fluidité du trafic, etc.), la sécurité de l'usager doit être déterminée à l'aide d'une procédure supplémentaire.

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[1] Torday, A. et Dumont, A.-G. (2002). Simulation of Congestion and Incidents on Periurban Highways. dans Proceedings of the Safe Highways of the Future 2002, Cologne.
[2] Barcelo, J., Dumont, A.-G., Montero, L., Perarnau, J. et al. (2003). Safety Indicators For Microsimulation-Based Assessments. dans Proceedings of the Transportation Research Board 2003 Annual Meeting, Washington D.C.
[3] Torday, A., Baumann, D. et Dumont, A.-G. (2003). Road Safety Assessment Using Microsimulation-Based Indicators. dans Proceedings of the 10th World Congress on Intelligent Transport Systems and Services, Madrid.
[4] Dumont, A.-G., Bert, E., Torday, A. et Baumann, D. (en cours). Evaluation de la sécurité du trafic par microsimulation, EPFL - LAVOC, Lausanne. xx p.