Ces dernières années, les statistiques ont montré une augmentation du nombre d’accidents de la route. Dans la majorité des cas, un véhicule lourd y est impliqué. Les conséquences de ces accidents sont nombreuses en terme de coût, de nombre de morts, dommages environnementaux, congestion, etc. Les accidents de poids lourds sont très liés aux conditions de conduite regroupant le conducteur, le véhicule et son environnement et en particulier lorsque le véhicule est conduit hors des limites de stabilité. L’objectif de cette de thèse est d’étudier et de développer un système d’alerte et d’assistance au chauffeur d’un véhicule poids lourd. Une étude d’accidentologie a montré que le poids lourd de type tracteur semi-remorque est le plus impliqué dans les accidents. Une modélisation de ce type de poids lourd a été développée et un simulateur a été réalisé pour la validation en simulation. Par la suite, une synthèse sur les équipements en capteurs d’un poids lourds et une étude d’observabilité du modèle du système nous ont permis de proposer des observateurs utilisant les techniques des modes glissants. Ces observateurs permettent de reconstruire l’état dynamique instantané du véhicule et ainsi permettre l’estimation des forces de contact pneumatique/chaussée. Le concept du système prédictif de renversement/mise en portefeuille a été mis au point. Ce système de prévention des renversement / mises en portefeuilles des poids lourds est composé de trois sous systèmes. Ces trois systèmes sont l’observateur, la base des données de l’infrastructure et le modèle d’évaluation des risques. En effet, l’observateur fournit les informations sur l’état dynamique du poids lourd, la base des données permet d’extraire les données sur la route et le module de risque analyse et évalue la situation de conduite sur la base de critères utilisant les informations de l’observateur et celles de la base des données. Titre en anglais: Heavy Vehicle/Infrastructure Dynamics Interaction Modeling for Safety and Warning. These last years, the statistics showed an increase in the number of road accidents. In the most of the cases, a heavy vehicle is involved. Truck accidents result in costly damages, death and injured people, environmental damage, and traffic delays with significant economic consequences. Truck accidents occur for several reasons involving components of driver-vehicle-environment system. Such situation occurs when the vehicle is driven beyond its stability limits. The objective of this work is to study and develop an assistance and warning system for the truck driver. A study on truck accidents showed that tractor with semi-trailer are the most involved heavy vehicle in rollover / jackknifing accidents. These vehicle were modeled and a simulation software was developed for validation. Then, a synthesis on the required on board sensors was performed. An observability study of the model enabled us to propose observers using the sliding mode techniques. These observers allow to assess the instantaneous dynamic state of the vehicle and thus to estimate the contact tire/pavement forces. A predictive system concept for rollover/jackknifing situation was developed. This prevention system consists of three sub-systems : (i) the observer, (ii) the road database, (iii) and the model of risk evaluation. Indeed, the observer provides information on the truck dynamic state, the data base provide data on the road and the risk module analyzes and evaluates the driven situation, using information of the observer and those of the data base.
Abstract