Le platooning est un concept qui pourrait révolutionner le transport routier. Les progrès en matière de connexion et d’automatisation des techniques de conduite permettront de relier les camions pour former des convois. Des chercheurs du monde entier explorent ce sujet en raison de son potentiel scientifique et commercial. Une équipe de PTV travaille actuellement sur une étude utilisant la simulation microscopique pour analyser l’impact du pelotonnage sur le flux de circulation.
Le platooning fonctionne dans des conditions réelles
Le platooning est un exemple de communication entre véhicules connectés (V2V). Le peloton a un véhicule de tête qui transmet les informations aux véhicules qui se trouvent derrière lui. Cela permet aux camions qui suivent de réagir presque simultanément aux actions du camion qui les précède, comme le freinage et la direction. Le peloton offre de nombreux avantages pour les trajets longue distance : les camions peuvent rouler à une vitesse constante et rester plus proches les uns des autres, ce qui signifie également que la résistance de l’air est réduite. Il permet donc de réduire à la fois la consommation de carburant et les émissions de CO2. Le platooning améliore également la sécurité, car des temps de réponse plus rapides réduisent le risque d’accident. En cas d’incident, les camions qui suivent sont immédiatement alertés et peuvent réagir en toute sécurité.
Des projets pilotes ont montré que la technologie du platooning nécessite peu ou pas de développement d’infrastructures. En 2018, MAN Truck & Bus et DB Schenker ont mené un projet de recherche pour tester les camions connectés dans les opérations logistiques quotidiennes. Pendant plusieurs mois, deux camions équipés de systèmes avancés d’assistance à la conduite ont roulé sur l’autoroute entre Munich et Augsbourg, parcourant un total de 35 000 kilomètres. L’étude a également porté sur l’impact que la nouvelle technologie pourrait avoir sur les états neurophysiologiques et psychosociaux des conducteurs.
Le projet de recherche ENSEMBLE, qui est financé par l’Union européenne, vise à mettre en place un déploiement de pelotons à l’échelle européenne au cours des trois prochaines années. Les constructeurs de camions (Scania, Daimler, Iveco, MAN, Volvo, DAF, Renault), les instituts et les fournisseurs travailleront ensemble pour développer une approche multimarque intégrale. Des essais pratiques sur des terrains d’essai fermés et en situation réelle permettront d’évaluer l’impact sur le trafic et les infrastructures. Les résultats contribueront à établir des normes avec la définition d’un protocole de communication V2V.
La simulation joue un rôle essentiel
Au cours des 20 années de recherche sur ce sujet, les experts de PTV ont observé un intérêt croissant pour le platooning de la part des fabricants et des autorités de transport en raison des possibilités qu’il offre pour les opérations de circulation, la sécurité et la réduction de l’impact environnemental. C’est pourquoi ils travaillent constamment sur des innovations dans ce domaine.
Grâce au logiciel PTV, il est possible de simuler des véhicules autonomes connectés et donc des pelotons dans un environnement virtuel. Différents scénarios, sur n’importe quelle voie ou infrastructure, peuvent être testés et analysés.
Jochen Lohmiller, chef de produit pour la mobilité par microsimulation au sein du groupe PTV, note :
« Il y a quelques pilotes de peloton sur le terrain. Cependant, l’impact des pelotons de camions autonomes en coexistence avec des véhicules conventionnels n’a pas encore été suffisamment étudié. Comme ces systèmes en sont encore à leurs débuts et que leurs effets sur nos routes ne sont que théoriques, la simulation joue un rôle essentiel ».
L’impact du platooning sur la fluidité du trafic
Dans une étude récente, les experts de PTV ont analysé l’impact des pelotons de 3 à 8 camions sur la fluidité du trafic. Deux environnements ont été modélisés dans PTV Vissim : un simple réseau routier avec des conditions de circulation sursaturées afin d’explorer les variations de débit et un réseau existant – le modèle d’un corridor routier à quatre voies, situé entre Eindhoven et Helmond aux Pays-Bas, avec de multiples installations adjacentes, telles que des artères et des routes urbaines.
L’un des objectifs était de démontrer comment la formation de pelotons peut améliorer les opérations sans avoir besoin de systèmes de signalisation avancés le long du couloir.
« Dans l’étude, nous ne nous sommes pas concentrés sur la dynamique des véhicules au sein du peloton. Nous avons analysé comment des pelotons stables et leurs configurations ainsi que tous les paramètres connexes affectent le flux de circulation sur différents types de routes, » explique Jochen Lohmiller.
Le logiciel de microsimulation a fourni un modèle détaillé et réaliste du trafic réel dans différents scénarios, ce qui a permis de déterminer les conditions d’un flux de trafic optimal. L’analyse a démontré les avantages des formations de pelotons en termes de performance et de capacité des routes – non seulement pour les camions, mais aussi pour les voitures particulières.
Au sein de la communauté des chercheurs, beaucoup d’efforts ont été faits pour développer des algorithmes permettant d’obtenir la stabilité des pelotons comme condition préalable à un trafic sûr et efficace. C’est pourquoi, dans le cadre de l’étude, les experts PTV ont également examiné les recherches antérieures sur les paramètres des pelotons et leur valeur possible pour les algorithmes de PTV. Et ils ont pu valider l’algorithme de peloton mis en œuvre dans le PTV Vissim 2020, dans le cadre de CoEXist – un projet de recherche européen qui se concentre sur l’interaction entre les véhicules semi-automatiques et conventionnels pendant la période de transition vers des flottes de véhicules entièrement autonomes.
La simulation dans les études universitaires
Les logiciels de simulation ouvrent désormais de nombreuses possibilités nouvelles. Les projets futurs peuvent, par exemple, se concentrer sur la formation et la dissolution des pelotons. À ce jour, pas moins de 307 études universitaires sur la formation des pelotons ont bénéficié de l’outil de simulation PTV. L’entreprise propose un programme universitaire spécial qui offre aux étudiants, aux enseignants et aux chercheurs un large éventail de possibilités pour soutenir leurs études.
L’étude PTV est également une vitrine technologique. Elle servira à enrichir les publications consacrées au domaine et apportera un éclairage documenté sur le fonctionnement du logiciel aux utilisateurs concernés : entreprises, scientifiques, consultants, villes, ainsi qu’universités et grandes écoles.
Encore un long chemin à parcourir ?
Grâce aux études pilotes, aux simulations et à l’amélioration constante des systèmes d’aide à la conduite, la formation de pelotons devient une possibilité toujours plus réaliste. Les experts sont optimistes quant à la possibilité de voir les premières sections de camions semi-autonomes sur nos routes dans les cinq prochaines années. Cependant, des questions importantes concernant l’impact des convois de camions sur la sécurité routière et le cadre juridique de la formation de pelotons restent à définir. En voici un exemple : Dans les pelotons, la distance minimale entre deux camions pourrait être réduite de 50 mètres à 10 mètres – ce qui doit être ajusté dans la loi.
C’est également l’une des conclusions de l’étude PTV. souligne Peter Sukennik, chef de produit technique de PTV Vissim : « Il y a encore beaucoup d’incertitude sur la façon dont les pelotons travailleront à l’avenir, en particulier en ce qui concerne leur comportement de changement de voie et la façon dont les véhicules rejoindront et quitteront exactement le convoi. Les véhicules roulant à une vitesse requise seront-ils autorisés à augmenter temporairement leur vitesse pour atteindre et rejoindre le peloton ? Les pelotons vont-ils « attendre » les dispositions appropriées ? Ou se dirigeront-elles activement vers des véhicules adaptés au peloton ? De nombreuses questions restent sans réponse. La combinaison de tests sur nos routes et de simulations dans des environnements virtuels aidera à trouver les réponses ».