Contribution à la sécurité d'un système Homme-Agroéquipement : spécification d'un générateur de plans d'actions alternatifs pour l'analyse d'erreurs humaines

• Auteur / Autrice : Wided Ben Yahia
• Direction : Frédéric Vanderhaegen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique. Automatique, génie informatique
• Date : Soutenance le 06/02/2012
• Etablissement(s) : Valenciennes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique, de mécanique et d'informatique industrielles et humaines (Valenciennes, Nord ; 1994-...)
• Partenaire(s) de recherche : Pôle de recherche et d'enseignement supérieur (PRES) : Communauté d'universités et d'établissements Lille Nord de France (2009-2013)
• Jury : Président / Présidente : Nada Matta
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Vanderhaegen, Alain Bernard, Peter Wieringa, Philippe Polet, Nicolas Tricot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Bernard, Peter Wieringa

Mots clés

Mots clés contrôlés

Machines -- Dispositifs de sécurité

Systèmes homme-machine

Machines agricoles

Mots clés libres

Analyse des risques

Plans d’actions alternatifs

A2pg

REX anticipé

Agroéquipements

Systèmes homme-machine

Safety rules

Agricultural equipement field

Human action plans

Risk analysis

Résumé

Les travaux de cette thèse portent sur l’élaboration d’une approche d’anticipation des comportements possibles de l’opérateur humain lorsqu’il ne respecte pas certaines règles de sécurité. Le non-respect des règles de sécurité, considéré comme une erreur humaine, constitue la source majeure d’incidents/accidents dans le domaine des agroéquipements. Ce domaine caractérisé par un manque de formalisation de son REX. L’approche proposée consiste à définir une méthodologie permettant de proposer des plans d’actions humaines possibles résultant d’un non-respect des règles de sécurité et de les évaluer par la suite. La génération des plans d’actions alternatifs aux prescriptions est réalisée à travers un outil que nous avons développé, baptisé A2PG (Alternative Action Plan Generator). Ce dernier, s’inspirant des modèles de l’opérateur humain, est basé sur les paramètres suivants à définir : la tâche à réaliser et le catalogue d’actions qui contient l’ensemble des actions, des pré-conditions nécessaires et de sécurité associées à chaque action ainsi que les effets de l’exécution de l’action. Le non-respect peut être modélisé au niveau d’A2PG par la variation d’au moins un de ses paramètres (sauf les pré-conditions nécessaires). Nous nous sommes intéressés plus particulièrement à la variation des pré-conditions de sécurité, c'est-à-dire la non-prise en compte par l’opérateur humain des pré-conditions de sécurité. Des algorithmes de génération des plans d’actions alternatifs ont été mises en œuvre. L’identification des plans a été réalisée à travers une adaptation de l’algorithme SHOP2 qui se base sur le planificateur HTN (Hierarchical Task Network). Les plans alternatifs sont élaborer par un algorithme qui permet principalement de définir les combinaisons de pré-conditions de sécurité à considéré dans la spécification d’A2PG et dont au moins une pré-condition de sécurité est supprimée. L’applicabilité de l’approche a été démontrée sur le cas des tondeuses à gazon autoportées.

These research works concern the development of an approach anticipating the possible human behaviours when they do not respect safety rules. The failure in complying with safety rules, considered human error, is the major source of incidents/accidents in agricultural equipment field. The proposed approach consists in defining a tool for generation of human action plans. An action plan is a sequence of actions allowing the achievement goal. The identification of these plans is done through the implementation of algorithms of planning methods based on hirerachical methods. These allow the decomposition of tasks into sub-tasks according to the chose specification of the generator. This specification consists in defining the parameters of the generator in order to simulate the failure in complying with safety rule. It concerns the following input parameters; task to achieve, safety preconditions, action effects, actions, list. Work then focus on the defining of a strategy based on the expert judgements to assess the human action plans, produced by the generator, in terms of credibility. The developed approach is a part of an improvement human factors consideration in risk analysis of agricultural equipment. Finally, this approach is demonstrated by its application to the riding lawn mower.