Daniel CISNEROS LOMBERA , doctorant du projet 3SA, soutiendra sa thèse de l’UNIVERSITE POLYTECHNIQUE HAUTS-DE-FRANCE et de l’INSA HAUTS-DE-FRANCE, le 11 septembre 2025, à 10h, sur le sujet : « Modélisation du comportement des conducteurs dans un trafic environnant un véhicule autonome ».
Résumé de la thèse :
La validation des véhicules autonomes est une tâche complexe, car pour couvrir tous les cas possibles et potentiels qui doivent être validés, cela demandera des roulages de centaines de millions de kilomètres, comme l’exige la réglementation. Ce qui est très coûteux, mais aussi, et surtout, demandera des années de roulage. Par exemple, pour parcourir 100 millions de kilomètres avec une flotte de 100 véhicules qui roulent 24h sur 24 à une vitesse moyenne de 25km/h, il faut 4 années, 6 mois, 26 jours et 16h! Aucun industriel n’aura la patience d’attendre aussi longtemps pour avoir les résultats ni le budget pour supporter le coût de l’opération. Pour pallier cet obstacle, la simulation peut être une alternative à explorer. Cependant, elle doit être représentative de la réalité tant de point de vue physique (la modélisation du véhicule, de l’environnement, des capteurs ) que les comportements simulés des autres véhicules, ce que nous appellerons le trafic. Néanmoins, les outils de simulation existant actuellement n’offrent pas un comportement réaliste dans la reproduction du trafic, car le facteur humain n’est pas pris en compte lors de sa modélisation. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet 3SA (Simulation pour la sécurité du véhicule Autonome) lancé à l’IRT SystemX (2019-2023) qui explore l’utilisation de la simulation numérique pour démontrer la sécurité d’un véhicule autonome. Elle est consacrée plus particulièrement à la modélisation et simulation du comportement d’un conducteur humain dans un trafic environnant un véhicule autonome en simulation. Pour atteindre ces objectifs, une architecture de comportement du conducteur à plusieurs niveaux est proposée dans la première partie de la thèse. Cette architecture vise à couvrir les facteurs internes et externes qui exercent une influence sur le conducteur lors du processus de conduite. La deuxième partie de la thèse explore l’application des systèmes décisionnels qui permettent de représenter les caractéristiques d’un conducteur. Afin de recréer les comportements ponctuels des conducteurs, la thèse explore deux méthodes pour le processus de prise de décision en utilisant des logiques floues. Dans un premier temps, en utilisant un système d’inférence Mamdani. Celui-ci s’appuie sur la perception de l’espace pour sélectionner la manœuvre à réaliser. En outre, pour améliorer le système de décision de manoeuvre, un algorithme d’optimisation Gray Wolf (GWA) est mis en oeuvre afin de réduire le temps de traitement informatique.
Une reconsidération de l’utilisation et des propriétés de la logique floue dans les systèmes décisionnels nous a conduits, dans un deuxième temps, à la création d’un système d’identification des intention du conducteur utilisant cette fois une méthode d’inférence de Sugeno qui résout les déficiences de calcul. Ceci en utilisant d’une fonction de coût pour la décision finale du choix de manoeuvre qui prend en compte l’évaluation des risques, les aspects légaux de la conduite et la « personnalité » du conducteur. En plus, de la mise en oeuvre d’une paramétrisation du modèle avec des caractéristiques du conducteur tels que l’influence du trafic et le temps de conduite dans la dégradation de la performance du conducteur, le profil de vitesse, etc. pour réussir à construire un modèle comportemental variable. Une validation expérimentale et des tests utilisateurs ont été réalisés en utilisant le simulateur de conduite dynamique SHERPA du LAMIH pour valider les approches proposées.
Composition du jury :
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Lauber Jimmy
Professeur des universités. UPHF-INSA – Président du jury -
Basset Michel
Professeur des universités. ENSISA-UHA. – Rapporteur -
El Badaoui El Najjar, Maan
Professeur des universités. CRIStAL. – Rapporteur -
Habib Lydia
Ingénieure docteure. Airbus Protect – Examinateur -
Faïza Khellad
Ingénieure docteure.System & Simulation Engineer Valeo Mobility Tech Center – Examinateur - Amokrane Ferka Kahina
Ingénieure chercheuse, IRT SystemX – Invitée -
Popieul Jean-Christophe
Proffesseur des universités, UPHF-INSA – Directeur de thèse -
Sentouh Chouki
Maître de Conferences HDR, UPHF-INSA – Co-directeur de thèse - Soualmi Boussaad
Ingénieur chercheur, .IRT SystemX – Co-encadrant
Informations pratiques :
La soutenance aura lieu le 11 septembre à 10h à l’ Amphithéâtre de l’IEMN à l’Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF) de Valenciennes Campus Le Mont Houy 59313.
