EDA et reconstructions du CEESAR Amiens

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Réglementation sur la sécurité des piétons

Pendant des années, le piéton n’a bénéficié d’aucune mesure visant à améliorer ses chances de survie en cas d’impact avec un véhicule à moteur. En 2003, la Commission Européenne a adopté une directive en faveur d’une sécurité accrue des piétons [3]. Entrée en application en 2005, cette règle sur le « choc piéton » a déjà eu des conséquences sur la conception de la face avant des nouveaux modèles de véhicules. Les pare-buffles sont dorénavant interdits. De plus, l’organisme Euro NCAP réalise des crashs-tests « piéton » depuis 2002. Enfin, une nouvelle norme sur la sécurité des piétons, plus stricte, est en préparation et verra le jour autour de 2010. Pour la respecter, les constructeurs pourraient équiper leurs véhicules de systèmes de protection active.

Dispositifs de sécurité primaire et secondaire

Les progrès en sécurité automobile ont permis, ces cinquante dernières années, de réduire la gravité et le nombre d’accidents de la route. C’est surtout la protection des occupants des véhicules à quatre roues qui a progressé.
La diffusion en série de systèmes de sécurité comme les ceintures de sécurité, les coussins gonflables (airbags) et, d’une manière générale, la conception intelligente orientée vers la sé-curité « secondaire » ont rendu les véhicules récents beaucoup plus sûrs pour leurs occupants. Les dispositifs de sécurité « primaire » sont conçus pour agir avant la collision, pour éviter le choc ou en limiter la violence. Pour Renault, l’efficacité réelle des dispositifs de sécurité, éprouvée sur le terrain, prime sur les annonces médiatiques.

Détection de piétons

La détection de piétons à distance et l’estimation de certaines de leurs caractéristiques physiques ou géométriques est réalisée au sein d’un système dit de « détection de l’environne-ment du véhicule ». Un tel système est composé d’un ou plusieurs capteurs : caméras mono ou stéréo vision, dans les longueurs d’ondes visibles ou infra rouges, radars, lidars, télémètres à balayage. . . et d’un module de traitement du signal adapté.
Depuis 2004, le constructeur automobile japonais Honda propose, en option, sur son mo-dèle haut de gamme « Legend », le premier système commercial de détection de piétons (stéréo vision avec des caméras dans le domaine infrarouge), qui alerte le conducteur lorsque des pié-tons sont détectés, la nuit [4]. L’information fournie par un système de détection de piétons seul n’est pas directement exploitable par le conducteur. En ville un tel système se déclen-cherait très souvent, le conducteur finirait par s’en lasser et le désactiver. Traiter et filtrer les informations issues de la détection permet de réaliser une prestation automobile sûre, utile et acceptable.
Renault considère que la détection à distance de l’environnement et des obstacles ne s’ins-crit pas dans son cœur de métier. Les travaux sur la détection de piétons ne sont pas direc-tement menés en interne, mais à travers des collaborations avec des partenaires (fournisseurs industriels ou laboratoires de recherche). Renault souhaite néanmoins maîtriser les aspects fonctionnels de la détection, afin d’être en mesure de sélectionner la meilleure solution tech-nique et de valider son intérêt.

Protection des piétons

Stratégies

Une partie de la recherche automobile étudie la protection des piétons. Les grandes classes de moyens de protection du piéton sont présentées tableau 1. De gauche à droite, ces quatre classes se distinguent notamment par leurs horizons de déclenchement temporel, leurs efficaci-tés et leurs complexités respectives. La protection « choc piéton » est une mesure de sécurité secondaire alors que le pré-crash piéton et la prévention de choc piéton sont deux stratégies de sécurité primaire complexes. L’alerte piéton est considérée comme un mode de sécurité informative, son intérêt paraît limité (cf. § 1.4).

Système de protection de piéton

Dans l’idéal, un système complet de protection des piétons serait équipé de toutes les stratégies abordées au §2.1. Leur déclenchement serait progressif, en fonction de la situation extérieure, des caractéristiques estimées de l’impact et adaptatif pour tenir compte du com-portement du conducteur [5, 6].
Un système adaptatif complet de protection de piétons est décrit figure 1. Il comporte les capteurs de détection et d’estimation de l’état actuel : véhicule, conducteur, environnement, objets et obstacles de l’environnement. Ces informations sont ensuite traitées et interprétées. La prédiction des états futurs du véhicule et des piétons permet d’évaluer le risque lié à la situation actuelle. En cas de danger, une contre-mesure est sélectionnée et déclenchée.
Dans le cadre de cette thèse, une partie du système décrit figure 1 est étudiée : la détection de piétons pour la prédiction de chocs véhicule-piéton (V-P) et le déclenchement d’une contre-mesure simple de type pré-crash, réalisée dans les blocs détection de piétons et estimation de leurs positions et vitesses (MD, ME), prédiction de choc V-P (MP) et sélection de la meilleure contre-mesure (MS).
Un exemple de déclenchement progressif des contre-mesures en fonction du temps avant impact estimé, tti (time to impcat), est donné figure 2. Plusieurs niveaux de performance de la prédiction de chocs peuvent être requis, en fonction de la contre-mesure à déclencher. Cela renforce le besoin et l’intérêt de méthodes d’obtention de la probabilité de choc et de l’estimation des caractéristiques de l’impact.

Détection de piétons pour la prédiction de collisions véhicule-piéton

Dans le cadre de cette thèse, la détection de piétons pour la prédiction de chocs véhicule-piéton ainsi que le déclenchement d’une contre-mesure simple et parfaite sont étudiés. Jusqu’à présent, peu de publications concernent des systèmes complets, alors que les travaux sur la détection de piétons sont déjà nombreux. L’objet de cette thèse est d’étudier la faisabilité d’un système de prédiction de choc véhicule-piéton.

Enchaînement des décisions

Un système de détection de piétons pour la prédiction de choc V-P génère et utilise les informations de détection d’un piéton à risque devant le véhicule et des caractéristiques de l’éventuel impact afin de commander ou de déclencher des actions dans le but de le protéger.
Compte tenu de sa complexité, le processus de détection de piétons pour la prédiction de chocs véhicule-piéton se découpe en quatre phases de traitement :
1. détection de piétons dans l’environnement avant du véhicule, cette étape est décompo-sable en deux décisions :
– détection d’obstacles,
– classification des obstacles détectés et sélection de la classe « piéton »,
2. estimation de leurs positions et de leurs vitesses relatives,
3. prédiction de chocs dans l’horizon de temps ΔT , composée de :
– estimation du risque de choc,
– le cas échéant, estimation des caractéristiques du choc,
4. sélection de la contre-mesure à déclencher.

Définitions

Accident de la circulation

Un accident de la circulation est : « tout accident impliquant au moins un véhicule routier en mouvement, sur une route publique ou privée à laquelle le public a le droit d’accès. » Pour simplifier, les termes « accident », « crash » se référeront à un accident de la circulation. Un « sur-accident » est un accident causé par un autre accident, ayant eu lieu quelques instants auparavant.

Gravité d’un accident

Quatre ordres de gravité sont utilisés mondialement pour décrire les conséquences d’un accident [17] :
Accident matériel : tout accident n’entraînant que des dommages matériels.
Accident corporel : tout accident dans lequel au moins une personne est tuée ou blessée.
Accident mortel : tout accident corporel entraînant la mort d’une personne. Un accident est dit mortel si la victime décède sur le coup ou des suites de l’accident, dans les 30 jours [17].
Accident non mortel : tout accident corporel autre qu’un accident mortel. Il y a alors au moins une personne blessée. Deux cas se présentent :
1. personne grièvement blessée : hospitalisation supérieure à 24 heures,
2. personne légèrement blessée : personne blessée, mais non grièvement blessée.

Introduction

Accident véhicule-piéton

Un piéton accidenté est « toute personne, autre qu’un conducteur ou un passager au sens des définitions ci-dessous, impliquée dans un accident corporel [17]. » Un conducteur accidenté est « toute personne impliquée dans un accident corporel et qui conduisait un véhicule routier au moment de l’accident. » Un passager accidenté est « toute personne, autre que le conducteur, impliquée dans un accident corporel et qui se trouve dans ou sur un véhicule routier ou y embarquait ou en débarquait ».
Un accident véhicule routier-piéton est « tout accident corporel impliquant un ou plusieurs véhicules routiers et un ou plusieurs piétons ».

Piétons et autres usagers vulnérables de la route

Le piéton fait partie d’une catégorie plus large, celle des « usagers vulnérables de la route ». Cette appellation regroupe, selon les cas, les deux roues, motorisés ou non, les piétons, ainsi que les personnes se déplaçant sur des patins ou planches à roulettes, trottinettes. . . Une synthèse des différences et points communs entre ces populations est :
– Les deux roues motorisés sont d’emblée considérés comme hors du champ d’étude : ils n’ont pas grand chose en commun avec les piétons, leurs comportements sont très différents, ainsi que les déroulements des accidents. Ils sont eux-mêmes souvent impliqués dans des accidents avec des piétons.
– L’analyse proposée en annexe B montre que, dans la majorité des cas, il y a très peu de ressemblances entre un accident de cycliste et un accident de piéton : les phases primaires sont différentes (le cycliste circule généralement sur la chaussée, à une vitesse supérieure à celle des piétons). En général, le nombre de victimes cyclistes est inférieur de moitié à celui des victimes piétons.
– L’amateur de roller ou de patins à roulettes, quand il a un comportement « normal », apparaît comme un piéton extrême : ses vitesses (plus de 3 m/s), accélérations et hauteur (+10 cm) sont supérieures à celles d’un piéton moyen. Le nombre d’accidents mortels impliquant des véhicules et des rollers est très faible (cf. annexe C). Moins de cent accidents de ce type sont recensés tous les ans en France [18].
À l’issue de ce bilan, il s’avère que, globalement, les accidents véhicule-piéton sont spéci-fiques et causent un nombre plus important de victimes que ceux impliquant des rollers et/ou des cyclistes.

Organisation du chapitre

Dans ce chapitre, la partie 1.2 présente l’accidentologie. L’état de l’art sur les recherches portant sur la phase directement antérieure à la collision V-P est donné § 1.3. La par-tie 1.4 expose l’analyse et la classification de procès verbaux d’accidents mortels de piétons en scénarios-types d’accidents. Une hiérarchie entre les différentes situations est établie et éprouvée. Pour conclure, les principaux résultats obtenus sur les accidents véhicule-piéton sont résumés au § 1.5.

L’accidentologie

Définition

L’accidentologie est l’étude des accidents. C’est une discipline faisant appel à un spectre de compétences étendu : de l’ingénieur au médecin, en passant par le psychologue, l’expert en mécanique ou en sciences cognitives [19]. Il s’agit d’atteindre le plus haut degré d’entraide et d’échange d’informations pour obtenir une vision globale et exhaustive des accidents.
L’évolution de l’accidentologie est retracée dans [20]. Cette discipline est très étroitement liée à la sécurité routière : son but est de fournir des données reflétant de façon objective la situation d’un accident. Après des débuts laborieux et empiriques dans la première moitié du XXe siècle, elle est restée quelques décennies sous une forme « primitive » [21]. La démocra-tisation, dans les pays riches, de l’usage de l’automobile a réellement eu lieu au début de la seconde moitié du XXe siècle. En conséquence, les nombres d’accidents et de victimes de la circulation ont très vite augmenté. L’accidentologie passe dans sa phase « moderne » dans les années 1970. Elle commence alors à se différencier de la traumatologie pure. Un accident est alors étudié de manière plus fine et plus nuancée. Les chercheurs et accidentologues de terrain tentent désormais de le comprendre dans sa globalité, en tenant compte de sa grande complexité [19].

Déroulement d’un accident de la circulation

Les accidentologues découpent un accident en trois phases :
– la phase primaire, ou pré-crash, constituée par les instants qui précèdent le choc,
– la phase secondaire démarre à l’instant de choc et dure jusqu’à ce que les véhicules et les corps impliqués dans l’accident atteignent une position d’équilibre – au sens physique,
– la phase tertiaire, en fonction de l’accident, comprendra l’arrivée des secours, des forces de l’ordre. . . jusqu’à ce que les véhicules, les corps et/ou les débris aient été évacués ou dégagés et la circulation rétablie normalement.
La prédiction des accidents V-P intervient lors de la phase primaire. Autrefois résumé à la simple fatalité, le champ d’interprétation des causes et du déroulement d’un accident s’explique par l’analyse multi-causale, l’étude des erreurs humaines et grâce au modèle séquentiel [22].
Des études du système homme-véhicule-environnement, dites analyses systémiques, per-mettent de repérer et d’expliquer les relations de causalité dans l’enchaînement spatio-temporel de l’accident [22].
Le modèle séquentiel, issu de ces études systémiques, a été développé dans les années 1980-90 par le département « Mécanismes d’Accidents » de l’INRETS. Dans ce modèle, décrit dans [23, 24], la phase primaire d’un accident est divisée en quatre situations :
1. la situation de conduite,
2. la situation d’accident : première rupture, prémices au basculement dans la situation 3,
3. la situation d’urgence : seule une manœuvre extrême permettrait d’éviter la collision,
4. la situation de choc.
Ce mode d’interprétation est choisi pour étudier le déroulement des accidents dans le cadre de cette thèse.

L’accidentologie

Informations brutes sur les accidents

Les informations disponibles pour l’étude des accidents sont des données brutes relevées directement sur les lieux des accidents, ou des exploitations et des analyses de ces données.

Sources et formats des informations

Les informations sont recueillies sur les lieux des accidents et auprès des personnes impli-quées ou des témoins éventuels. Dans les pays à revenus élevés, les informations proviennent essentiellement de trois sources. Dans le contexte français, ces sources d’informations sur les accidents corporels de la circulation sont :
1. Les données collectées par les autorités compétentes, forces de l’ordre : Gendarmerie et Police Nationales. Malgré une uniformisation, les informations disponibles sont variables et parfois subjectives. Cet accès à l’information sur les accidents n’est pas toujours aisé (secret d’instruction, respect de la vie privée). Les données se présentent sous forme de :
– procès verbaux d’accidents mortels (PVM),
– fichiers de procès verbaux d’accidents corporels (PVC) non mortels, au 1/50e (2% des cas sont prélevés et rapportés dans ce fichier),
– bulletins d’analyse d’accidents corporels de la circulation (BAAC), qui synthétisent un ensemble d’accidents.
2. Les données recueillies directement par des accidentologues (deux ou trois experts) sur le terrain selon la démarche des Études Détaillées d’Accidents (EDA) [19, 25]. Chacun des experts est responsable du recueil sur le terrain d’un type d’information bien défini :
– recueil des témoignages et interrogation des personnes impliquées et des témoins éven-tuels, généralement par un psychologue,
– collecte des informations sur le contexte, l’infrastructure et l’environnement,
– relevé des données sur le ou les véhicules impliqués dans l’accident.
3. La majorité des accidents matériels fait uniquement l’objet de constats pour les com-pagnies d’assurances. L’information contenue n’est pas exploitable à cause de la sim-plification. Les accidents véhicule-piéton, corporels dans la majorité des cas, sont peu concernés par cette source.
La mise en place d’enregistreurs de données en cas d’accidents, EDR : Event Data Recorder, apportera des informations plus fiables sur les accidents (telles que des données cinématiques, les commandes du conducteur. . . ) et permettra d’améliorer la compréhension de leurs dérou-lements [26].

Complémentarité des méthodes de recueil

La figure 1.1 fournit une idée qualitative du niveau d’information fourni par chaque source. Il apparaît qu’aucune de ces sources n’apporte à elle seule l’ensemble des informations de manière exhaustive. La collecte d’informations sur le terrain est coûteuse. Un PVC ou PVM consiste en un rapport de Police ou de Gendarmerie rendant simplement compte des faits, avec une interprétation basique. De l’autre côté, une EDA tentera de reconstruire de façon exhaustive les différentes phases de l’accident. Dans ce dernier cas, le temps passé sur un cas à recouper toutes les informations et obtenir la reconstruction cinématique sera important (plusieurs personnes-jours pour une EDA et quelques heures pour un BAAC).

Analyse et exploitation des données recueillies sur les accidents

Les trois principales approches employées pour traiter les données recueillies sont décrites dans les paragraphes suivants.

L’approche clinique

Appelée également approche « micro-accidentologique », elle consiste à s’intéresser à un accident en particulier. Chaque cas est traité séparément et indépendamment. Le but est de reconstruire le déroulement d’un accident, généralement « à l’envers ». À partir de la situation finale, et grâce aux indices recueillis, il est possible de remonter dans le temps, jusqu’au choc, puis jusqu’à la situation initiale et normale. Cela donne :
Phase tertiaire : analyse des actions et procédures mises en œuvre par les secours.
Phase secondaire : le choc est reconstruit et les trajectoires des différents mobiles après le premier choc : véhicules, corps, obstacles éventuels, sont modélisées avec précision. Certains résultats comme l’estimation des vitesses d’impact, de la zone de choc, donnent une vue d’ensemble de ce qui est envisageable [28–35]. La connaissance de la phase secondaire est indispensable pour atteindre la phase primaire (reconstruction inverse).
Phase primaire : reconstruction des trajectoires, à partir du premier impact, jusqu’à la si-tuation de conduite normale. La cinématique et une bonne connaissance de la dynamique véhicule ne suffisent pas. La méthodologie de l’EDA et l’application du modèle séquentiel permettent de proposer le scénario d’accident le plus plausible [19].
L’expérience et les connaissances des experts en accidentologie jouent un rôle prépondérant dans le choix des différents paramètres de la reconstruction. Dans certains cas, pour limiter la subjectivité humaine, des méthodes de Monte Carlo permettent d’estimer les paramètres les plus plausibles [28]. Grâce à des simulations numériques, un grand nombre de situations est généré et plusieurs combinaisons de paramètres tels les vitesses, les forces de freinages, les temps de réaction. . . sont testées [36].

État de l’art sur les accidents véhicule-piéton

Épidémiologie quantitative

Également appelée « macro-accidentologie », elle est utilisée pour traiter un nombre im-portant de  cas d’accidents, en exploitant la puissance des outils informatiques et statistiques. Elle consiste en une étude descriptive ainsi qu’en une analyse du risque [37].
Certaines populations plus exposées au danger peuvent ainsi être décelées, comme les personnes âgées, les jeunes conducteurs. Des mesures de sécurité en sont alors déduites : prévention par la sensibilisation et la réduction des facteurs aggravants, tels le non port de la ceinture et l’alcoolémie ou la fatigue [38–40].
L’épidémiologie permet également de s’apercevoir que la gravité des accidents varie sensi-blement : certains types d’accidents ne sont pas fréquents, mais très souvent mortels [41].
Cette approche reste artificielle et trop générale. Les caractéristiques spécifiques au dérou-lement des accidents ne sont pas suffisamment prises en compte [42–47].

Classification en scénarios-types

Les « scénarios-types d’accidents » sont une approche intermédiaire entre l’épidémiologie quantitative et les études cliniques, mise en place par le Département MA de l’INRETS [48].
La classification en scénarios-types consiste à regrouper des accidents présentant des ca-ractéristiques communes dans leur déroulement [24, 49, 50]. Dans un premier temps, les cir-constances de l’accident sont décrites, grâce aux EDA ou PV. Puis les accidents présentant des similitudes sont regroupés au sein d’une classe qui sera décrite par un scénario-type [23]. Pour finir, l’application des statistiques, menée au sein de chaque classe, permet d’identifier les caractéristiques réellement spécifiques et propres à un scénario-type. La connaissance de la répartition statistique des différents types d’accidents permet d’en connaître la représentati-vité. L’approche par les scénarios-types est retenue pour cette thèse, du fait d’un bon compromis entre représentativité et niveau de détail.

État de l’art sur les accidents véhicule-piéton

Étude épidémiologique de l’INRETS DERA

En 1995, une équipe de l’INRETS Département Évaluation et Recherche en Accidentologie (DERA) a publié une étude épidémiologique sur les accidents de piétons [27]. Après une première analyse descriptive des données (obtenues sur des PV corporels de 1989 à 1992 et des PVM de mars 1990 à février 1991) et une étude sur le rôle de l’alcoolémie, une typologie des piétons a été proposée. Cette dernière est obtenue par une Analyse des Correspondances Multiples, ACM (elle permet d’étudier et de représenter graphiquement, les associations et relations deux à deux de plusieurs variables qualitatives) et une Classification Ascendante Hiérarchique, CAH (regroupement progressif des individus d’une population suivant leur degré de ressemblance, jusqu’à l’obtention d’une classe unique les regroupant tous). Quatre classes de piétons impliqués dans des accidents sont obtenues :
2. les piétons accidentés la nuit, hors agglomération, avec alcoolémie importante (supérieure à 1 g d’alcool par litre de sang) (34%),
3. les enfants (13%),
4. les piétons accidentés sur le trottoir, les chocs contre obstacles fixes, les pertes de contrôle et les sur-accidents (11%).
Ces travaux ont montré l’existence de catégories distinctes de piétons impliqués. Il s’agit particulièrement des piétons âgés et, dans une moindre mesure, des enfants. L’importance des accident de nuit, ainsi que l’implication de l’alcoolémie sont également soulignées.
Beaucoup de piétons impliqués dans les accidents n’étaient pas dans un état normal (mau-vaise perception du risque, des distances, comportement irrationnel. . . ) à cause de leur taux d’alcoolémie élevé.
Ce travail s’est concentré sur les caractéristiques « statiques » des piétons essentiellement. L’étude fournit des résultats pertinents sur la population des piétons accidentés, mais peu de résultats exploitables sur le déroulement des accidents de piétons.

Études épidémiologiques aux États-Unis

Des statistiques sur les accidents de piétons en Floride sont présentées et comparées aux données d’autres États américains dans [51] :
– évolution annuelle du nombre de piétons victimes d’accidents de la route,
– taux d’exposition des piétons à un accident,
– tranches horaires pendant lesquelles les accidents se déroulent (importance de la nuit),
– identification des facteurs liés à l’évolution du nombre d’accidents de piétons,
– répartition de la mortalité en fonction de la limite de vitesse,
– activités des piétons au moment des accidents.
Ces informations, non détaillées ici, montrent de grandes similarités avec les statistiques françaises.

PBCAT : un outil informatique pour la classification

Le Pedestrian and Bicycle Crash Analysis Tool (PBCAT) a été développé en 1999, par des chercheurs de l’Université de Caroline du Nord, pour le compte de la NHTSA, National Highway Traffic Safety Administration, et de la FHWA, Federal HighWay Administration, [52, 53]. Cet outil s’appuie sur une étude menée au milieu des années 1990, qui a remis à jour la base de connaissances sur les types d’accidents de piétons et cyclistes aux États Unis [18].
Le logiciel aide les accidentologues à affecter chaque accident à la catégorie la mieux adap-tée, grâce à une série de questions/réponses interactives. Il permet ensuite de s’intéresser aux propriétés de chaque classe d’accidents. Le PBCAT a été utilisé avec succès pour une étude sur les accidents de piétons à Orlando et en Caroline du Nord [41, 54].
Le principal avantage du PBCAT est l’atténuation des problèmes de subjectivité humaine lors de la classification de nouveaux accidents. C’est le logiciel qui attribue un type à l’accident. Le problème de classification est alors déplacé au niveau de la définition et de l’établissement des différents types d’accidents. La moindre erreur au départ restera présente tout au long de la classification, mais la cohérence est assurée.

Base de scénarios-types d’accidents véhicule-piéton

Cette classification fournit des informations dont la nature intéresse plus directement les personnes chargées de sécurité routière locale, de l’équipement et d’infrastructure que des ingénieurs de l’automobile chargés de la sécurité des occupants et piétons. En effet, si le but final est le même (réduction du nombre d’accidents sur la route et de leur gravité), les moyens et champs d’action diffèrent sensiblement. Le principal intérêt de ces travaux est de disposer d’une classification complète des accidents véhicule-piéton. Les résultats obtenus dans la partie suivante (§ 1.4) seront comparés aux données américaines.

EDA et reconstructions du CEESAR Amiens

Pendant plusieurs années, une équipe de trois accidentologues « de terrain » du Centre Européen d’Études de Sécurité et d’Analyse des Risques (CEESAR) s’est rendue sur les lieux des accidents en même temps que les autorités policières et les premiers secours, à Amiens et ses alentours. Suivant la démarche des EDA, ils ont relevé 26 accidents de piétons et ont procédé à la reconstruction cinématique complète de 12 cas. Les résultats obtenus apportent des détails sur le comportement dynamique en phase primaire.
Le nombre de cas traités est, en contrepartie, faible. Les vingt-six accidents étudiés ne sont pas représentatifs de l’ensemble des accidents à l’échelle nationale ou européenne.

Scénarios-types de l’INRETS Département MA

Les accidents de piétons ne constituaient initialement que quelques scénarios-types parmi d’autres. Le document le plus complet sur les accidents de piétons présente huit scénarios-types d’accidents impliquant des piétons [55]. Ils ont servi de modèle à la base de scénarios décrite dans la partie suivante.
L’importance statistique de chaque scénario-type et sa représentativité à l’échelle natio-nale ne peuvent pas être connues avec précision, puisque tous les accidents triés en classes provenaient de Salon de Provence et ses alentours.

Table des matières

Notations et conventions
Introduction
1 Contexte
1.1 Enjeux
1.2 Réglementation sur la sécurité des piétons
1.3 Dispositifs de sécurité primaire et secondaire
1.4 Détection de piétons
2 Protection des piétons
2.1 Stratégies
2.2 Système de protection de piéton
2.3 Détection de choc et prédiction de choc
3 Détection de piétons pour la prédiction de collisions véhicule-piéton
3.1 Enchaînement des décisions
3.2 Contraintes industrielles
4 Organisation de cette thèse
4.1 Approche utilisée
4.2 Structure
1 Accidents véhicule-piéton 
1.1 Introduction
1.1.1 Motivations
1.1.2 Enjeux
1.1.3 Définitions
1.1.4 Piétons et autres usagers vulnérables de la route
1.1.5 Organisation du chapitre
1.2 L’accidentologie
1.2.1 Définition
1.2.2 Déroulement d’un accident de la circulation
1.2.3 Informations brutes sur les accidents
1.2.4 Analyse et exploitation des données recueillies sur les accidents
1.3 État de l’art sur les accidents véhicule-piéton
1.3.1 Étude épidémiologique de l’INRETS DERA
1.3.2 Études épidémiologiques aux États-Unis
1.3.3 PBCAT : un outil informatique pour la classification
1.3.4 EDA et reconstructions du CEESAR Amiens
1.3.5 Scénarios-types de l’INRETS Département MA
1.4 Base de scénarios-types d’accidents véhicule-piéton
1.4.1 Méthodologie
1.4.2 Regroupement des scénarios-types
1.4.3 Analyse des résultats
1.4.4 Comparaison avec d’autres travaux
1.5 Bilan de l’accidentologie piéton
2 Modélisation du comportement piéton 
2.1 Introduction
2.1.1 Prédiction de trajectoires de piétons
2.1.2 Simulation de trajectoires de piétons
2.1.3 Organisation du chapitre
2.2 Synthèse des travaux sur les piétons
2.2.1 Classification des travaux de recherche sur les piétons
2.2.2 Observation du comportement des piétons
2.2.3 Modèles de comportement de piétons
2.2.4 Modèle « de Nicolao » : marche aléatoire intégrée
2.3 Modèle probabiliste de trajectoires de piétons à quatre états
2.3.1 Informations a priori sur le comportement des piétons
2.3.2 Modèle proposé
2.3.3 Propriétés du vecteur vitesse
2.3.4 Choix des paramètres
2.4 Résultats
2.4.1 Évaluation des trajectoires et comparaisons
2.4.2 Limites du modèle proposé et améliorations potentielles
2.4.3 Applications
2.5 Bilan de la modélisation du comportement des piétons
3 Estimation de la probabilité de choc véhicule-piéton 
3.1 Introduction
3.2 Présentation de l’existant
3.2.1 Détection de collision entre objets
3.2.2 Trafic aérien et résolution de conflits
3.2.3 Anti-collision dans l’automobile
3.2.4 Prédiction de chocs véhicule-piéton
3.3 Définitions et spécifications de la prédiction de chocs
3.3.1 Géométrie et cinématique
3.3.2 Choc avant véhicule-piéton
3.4 Algorithmes de prédiction de chocs
3.4.1 Prédiction « nominale »
3.4.2 Prédiction probabiliste
3.4.3 Utilisation du déterminisme par morceaux du modèle piéton
3.5 Exemples et résultats
3.5.1 Exemples de prédiction de choc véhicule-piéton
3.5.2 Évaluation de l’efficacité des méthodes de prédiction
3.6 Bilan
4 Faisabilité d’un système de prédiction de chocs véhicule-piéton 
4.1 Objectifs de ce chapitre
4.2 Systèmes embarqués de prédiction de chocs véhicule-piéton
4.2.1 Modes de prédiction
4.2.2 Évaluation et validation de la prédiction de chocs en mode embarqué
4.3 Influence des incertitudes sur les observations
4.3.1 Modèle de système de détection de piétons
4.3.2 Modèles d’incertitudes sur les estimations
4.4 Résultats
4.4.1 Mode embarqué avec détection et estimation parfaites
4.4.2 Caractéristiques physiques du système de détection
4.4.3 Performances de la prédiction en présence d’incertitudes sur l’estimation
4.5 Bilan
Conclusion – Perspectives 
6 Bilan
7 Discussion
8 Perspectives
Annexes 
A Définitions classiques employées dans cette thèse 
A.1 Théorie du signal et de la décision
A.2 Qualité d’une décision
B Accidents véhicules – deux roues non motorisés 
B.1 Introduction
B.2 Épidémiologie
B.3 Typologie des accidents
B.4 Conclusion
C Accidents de rollers 
C.1 Épidémiologie
C.2 Législation
C.3 Dynamique
C.4 Conclusion
D Accidents véhicule-piéton : mise à jour 
D.1 Scénarios-types de l’INRETS Département MA en 2003
D.2 NHTSA : remise à jour de la classification
E Les onze scénarios-types d’accidents véhicule-piéton 
F Modèle piéton à quatre états vu comme un PDMP 
F.1 Données du modèle
F.2 Espace d’état du processus
F.3 Évolution de l’état du piéton
G Jeux de paramètres pour le modèle piéton 
G.1 Propriétés à priori des jeux de paramètres
G.2 Jeu de paramètres n° 1
G.3 Jeu de paramètres n° 2
G.4 Jeu de paramètres n° 3
G.5 Jeu de paramètres n° 4
G.6 Jeu de paramètres n° 5
G.7 Jeu de paramètres n° 6
G.8 Jeu de paramètres n° 7
G.9 Principaux résultats sur les trajectoires
H Estimation d’une loi de probabilité à partir de sa densité empirique 
H.1 Limites de l’histogramme
H.2 Utilisation de noyaux
I Prédiction de positions de piétons 
I.1 Prédiction à une seconde
I.2 Prédiction à trois secondes
J Outliers ou mesures aberrantes 
Références bibliographiques 

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