La simulation de trafic routier est aujourd’hui un élément essentiel dans l’industrie automobile. Elle est essentielle au développement de nombreux nouveaux systèmes automobiles qui améliorent la sécurité, la fiabilité et la communication les véhicules. La simulation du trafic contribue également à économiser l’argent et le temps investis dans le développement des systèmes automobiles.
Qu’est-ce qu’est la simulation de trafic routier ?
Dans les conditions de circulation actuelles, le comportement des automobilistes est très influencé par ce que font les autres usagers de la route. Chaque conducteur est affecté lorsque les autres véhicules roulent plus vite derrière, ou plus lentement devant, ou changent de voie. L’ensemble du flux de circulation résulte de la somme des actions des différents usagers.
Dans l’industrie automobile et dans la recherche, il est courant de créer des micro-simulations virtuelles du trafic. Elles permettent de modéliser le flux de trafic en générant les mouvements des véhicules similaires à la réalité.
Une multitude de scénarios avec différents nombres de véhicules et des comportements de conduite réalistes sont alors créés. Avec la simulation du flux de trafic, la nécessité d'”imaginer” de tels scénarios est remplacée par une méthodologie générique.
Quels sont les défis de la simulation de trafic ?
La simulation ou la création de la réalité au moyen de modèles sont largement utilisées dans de nombreux domaines techniques et physiques comme la physique multicorps, la simulation de dynamique des fluides numériques, le développement de systèmes de contrôle, et autres.
On utilise cette méthode afin d’économiser du temps et de l’argent. Les essais physiques en situation réelle deviennent de plus en plus coûteux lorsque de grands systèmes de circulation doivent être testés. En plus d’être moins cher, une simulation peut également modéliser des conditions qui n’existent pas encore.
Les expériences avec des véhicules réels sont particulièrement coûteuses et nécessitent beaucoup de temps et d’efforts humains. Si de tels prototypes doivent être testés dans un environnement de circulation réel, les projets n’aboutiraient jamais à cause du temps et des coûts nécessaires à la réalisation.
En outre, les conditions environnementales telles que les routes verglacées ou la faible visibilité peuvent être incluses dans les tests virtuels, quels que soient la saison et le lieu.
Un autre argument de poids en faveur de la simulation est la sécurité : Même en cas de défaillances entraînant des accidents, personne ne sera blessé dans ces environnements virtuels.
Comment est-elle utilisée ?
C’est pour les raisons mentionnées précédemment que les simulations sont appliquées. Le système testé est “joué” dans un environnement informatique.
Au début, les ingénieurs commencent souvent par de “petites” simulations. Ils modélisent une intersection, un changement de voie ou un passage pour piétons. Dans ce type de simulation, l’environnement est plus ou moins fixe, les mouvements des autres véhicules sont prédéfinis, mais les paramètres sont variés.
En revanche, la simulation de trafic routier crée automatiquement tous les scénarios pertinents pour une condition de trafic prédéfinie, comme l’heure de pointe sur une autoroute à trois voies ou toute autre entrée.
Quels sont les avantages de la simulation du trafic dans le développement automobile ?
Les véhicules modernes sont équipés de systèmes qui aident le conducteur dans ses manœuvres quotidiennes de conduite. Ils sont connus sous le nom d’ADAS – Advanced Driver Assistance System (systèmes avancés d’aide à la conduite). Ces systèmes intelligents réagissent automatiquement en fonction de l’environnement dans lequel le véhicule se trouve.
Les principaux exemples d’ADAS sont le régulateur de vitesse adaptatif (ACC), qui maintient la voiture à une distance appropriée du véhicule qui la précède et l’assistance au changement de voie qui avertit le conducteur des véhicules qui s’approchent des voies voisines.
Pour développer des systèmes d’assistance au changement de voie qui réagissent correctement aux autres véhicules, il est nécessaire de simuler de manière réaliste le comportement des autres véhicules. La simulation microscopique du flux de trafic permet d’obtenir ces résultats. C’est un des moyens qui permet d’accélérer le processus de développement et réduisant ainsi le délai de mise sur le marché.
Parmi les autres applications de la simulation de trafic routier, on peut citer le développement de la chaîne cinématique. Les profils de charge réalistes dépendent des possibilités de déplacement des véhicules et ceci peut être déterminé par la simulation du flux de trafic. Des profils de charge réalistes peuvent être créés à l’aide de la simulation afin contrôler le groupe motopropulseur, les essais RDE ou d’autres étapes de développement.
Quels sont les meilleurs moyens pour gagner du temps et réduire les coûts dans les simulations automobiles ?
La meilleure façon de couvrir un maximum de scénarios pertinents à partir du trafic réel est d’utiliser un logiciel de simulation de trafic.
Ces outils de simulation modélisent le comportement des véhicules et des conducteurs et permettent de créer de multiples scénarios réalistes. Ils créent automatiquement des situations, des variations et des combinaisons pertinentes.
Avec des logiciels puissants et des calculs hautes performances (HPC), il est possible de simuler des millions de kilomètres de test en une nuit. Cela permet une mise sur le marché plus rapide et plus sûre.