Les centres de recherche en conduite autonome : des villes-laboratoires pour des tests en toute sécurité

Nicolas Valeano Le 10/07/2019 à 15:00

Avant de lancer sur nos routes des véhicules autonomes en phase de développement avec tous les risques que cela implique, mieux vaut parfaire leur immense travail d’apprentissage dans des lieux dédiés. Ainsi, de nombreux centres de recherche ont vu le jour de par le monde, permettant l’acquisition d’expérience dans un maximum de cas de figures possible, sans danger pour les usagers habituels. Tour d’horizon de ces laboratoires à ciel ouvert.

Les installations de Mcity, près de Detroit, la ville de l’automobile par excellence, s’étendent sur 13 hectares.

Avec pour objectif d’arriver à 0 mort sur les routes, décongestionner les voies encombrées et faire économiser ainsi à la société d’immenses sommes d’argent, la conduite autonome a de (très) grandes ambitions. Mais voilà, il ne s’agit pas d’une solution simple à mettre au point, loin de là. Car si 80 % des accidents au moins sont causés par une erreur humaine, pour que la machine puisse prendre le relais en toute fiabilité, le chemin est long. Intelligence artificielle, grande puissance de calcul embarquée, cartographie haute définition, capteurs multiples et redondants, connectivité entre véhicules, autres usagers et infrastructures, etc. : les facteurs à combiner pour harmoniser une circulation complexe de manière automatisée sont aussi nombreux que complexes.

Pour développer tout cela, rien de mieux que des centres d’expérimentation grandeur nature, qui recréent des morceaux de voiries pour tester des situations de circulation complexe typiques (carrefours, parkings, fusion de voies, etc.). Certains de ces centres de test vont jusqu’à recréer visuellement des rues avec leurs immeubles et leurs boutiques colorées, non pas pour des raisons esthétiques mais bien pour intégrer ces variables dans la vision qu’ont les différents capteurs des véhicules testés. Deux centres viennent d’ouvrir en France, complétant une liste déjà longue de centres de recherche dans chaque région du monde. Ils permettent de tester toutes les mises en situation imaginables, tout en mettant en place les indispensables et complexes moyens de communication nécessaires.

La connectivité entre véhicules et infrastructures est l’un des grands thèmes développés dans ces centres d’essais.

Pour la communication directe entre véhicules, usagers vulnérables (piétons, cyclistes…) et infrastructures (feux tricolores, signalisation routière, caméras de voirie, capteurs divers), alors que pendant longtemps une norme Wi-Fi nommée DSRC (Dedicated Short Range Communications) rivalisait avec la fameuse prochaine norme de téléphonie 5G attendue à partir de 2020, c’est cette dernière qui finalement a obtenu les faveurs des pays européens. Ainsi, la 5G automobile nommée C-V2X pour Cellular-Vehicle-to-everything sera le standard qui permettra de savoir si un piéton caché par un camion stationné se dirige vers la chaussée ou si une plaque de verglas est signalée quelques kilomètres plus loin, par exemple. Les deux centres français sont tous deux équipés d’émetteurs 5G pour tester ces fonctionnalités.

Les centres français

Le 17 juin dernier a eu lieu l’inauguration du centre de recherche véhicules autonomes TEQMO à l’UTAC (circuit de Montlhéry) en présence de Bruno Le Maire, ministre de l’Economie et des Finances. Un hôte prestigieux qui confirme si besoin était l’importance de ce domaine de recherche. Le centre est composé de 12 km de pistes d'essais associées à des laboratoires modernes et permet aux constructeurs et équipementiers de tester leurs systèmes en conditions d’utilisation urbaine, routière et autoroutière. Une cartographie HD fournie par Here Technologies et une couverture 5G (avec Ericsson, Bouygues Telecom et Orange) sont au programme pour couvrir ces zones de test urbaine, routière et autoroutière.

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Au beau milieu du vénérable circuit de Monthléry, près de Paris, le futur est à l’étude sur les pistes de TEQMO.

Autre projet comparable, la ville laboratoire des technologies du futur Transpolis vient tout juste d'être inaugurée (le 2 juillet). Il s’agit d’une approche concentrée sur la mobilité urbaine, au travers de ses domaines d’innovation et des infrastructures intelligentes.

Pour cela, ce laboratoire de 80 hectares (soit plus de 100 terrains de football) situé dans l’Ain s’articule autour de 4 services majeurs : le laboratoire de la mobilité urbaine à l'échelle 1, la modélisation et la simulation numérique, les sites d'essais de véhicules et d'équipements de la route et le conseil en facteurs humains et usages, incluant le sujet de l'acceptation de l'innovation par le citoyen, un aspect qui représente un des défis de la conduite autonome au-delà de ses aspects technologiques.

La gestion des places de parking fait l’objet de simulations également.

320 km de fibres optiques, des centaines de capteurs, des routes de ville et de campagne et des rues orientées de différentes manières par rapport aux angles solaires font partie des installations mises à la disposition de l’ensemble des produits en test : voitures ou navettes connectées, autonomes sans conducteur, signalisation routière connectée, lampadaires bardés de détecteurs, etc.

En France ont lieu aussi d‘autres expérimentations grandeur nature, comme au Paris Saclay Autonomous Lab, avec entre autres partenaires Renault, l’institut Vedecom (recherche sur les véhicules électriques et autonomes), Transdev (transports) et l’université Paris-Saclay, où des navettes autonomes sont testées. Enfin, rappelons que le Rouen Normandy Autonomous Lab est le lieu d’expérimentation du premier service de mobilité partagée et autonome à la demande sur routes ouvertes en Europe.

Les Zoe autonomes du Paris-Saclay Autonomous Lab peuvent être commandées pour certains trajets, en collaboration avec le service VTC Marcel.

Transdev teste ses navettes autonomes sur le site de Paris-Saclay.

Les centres à l’étranger

Alors que Waymo (Google) commence à obtenir des autorisations pour opérer des services de taxis autonomes dans certains états américains, les centres de tests reproduisant de nombreux cas de figures en vase clos se sont démultipliés dans le monde, y compris pour Waymo justement, en Californie. Impossible de lister de manière exhaustive tous les centres d’essais et développement de conduite autonome dans le monde alors qu’il en ouvre en permanence et que, si certains publient leurs travaux, d’autres fonctionnent dans le plus grand secret. Par exemple, nul ne sait quel est l’état d’avancement de firmes comme Apple ou Dyson qui, chacune dans son registre, travaille sur le sujet…

Tester et communiquer : les Américains de Mcity ont bien compris que leurs centres de tests ont besoin de se faire connaître pour attirer constructeurs, équipementiers, acteurs du monde high-tech et start-ups.

Les navettes françaises Navya font partie intégrante des tests en plein Michigan.

K-City en Corée est l’un des plus grands centres de test au monde.

Parmi les centres les plus connus, citons ici Mcity à Detroit (sur 13 hectares, en collaboration avec l’Université du Michigan) où roulent, entre autres véhicules tests, les fameuses navettes autonomes du français Navya, GoMentum Station en Californie ou K-City en Corée avec un réseau 5G développé par le géant local, Samsung. K-City inclut des zones de tests simulant une autoroute à péage (cela a son importance car passer une barrière de péage en mode autonome est une difficulté supplémentaire), des routes de campagne avec des difficultés particulières (travaux, voies étroites…), des voies cyclistes et des piétons dans une zone de centre-ville et enfin, un parking automatisé. C’est d’après les Coréens la plus grande zone de test au monde.

Bilan

La route est longue avant que des véhicules totalement autonomes (de niveau 5, sans aucun chauffeur) soient capables de prendre la route en parfaite sécurité, menant leurs passagers à bon port de manière sereine. Tous ces lieux d’expérimentation sont là pour confirmer dans des conditions réalistes les calculs théoriques des ordinateurs, avant les phases de déploiement sur route ouverte.

Leurs travaux sont précieux pour les phases de conduite semi-autonome également (niveaux 3 et 4,) car la mise en place de ces fonctionnalités et des infrastructures de communication qui vont avec se fera de manière progressive. Et alors que le géant Google reste celui qui a accumulé le plus d’expérience préalable, les Français ont leur part dans ce domaine. Entre l’harmonisation des standards de communication, l’évolution des réglementations, l’implication des différents acteurs que sont les constructeurs automobiles, les géants du numérique, les équipementiers, les opérateurs télécoms et les infrastructures locales, les prochaines années vont être passionnantes en tout cas.