Modélisation du comportement dynamique d'un deux-roues motorisé pour la reconstruction d'accidents et la détection d'incidents

Modeling of the powered two-wheelers dynamic behavior for accident reconstruction and incident detection

• Auteur / Autrice : Laura Costa
• Direction : Kouider Nacer M'Sirdi, Thierry Serre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et informatique. Automatique
• Date : Soutenance le 29/11/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'information et des systèmes (Marseille ; La Garde, Var ; 2002-2011) - IFSTTAR LMA (Salon-de-Provence)
• Jury : Président / Présidente : Michel Basset
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Said Mammar, Christophe Perrin, Bruno Caranta
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jorge A. C. Ambrósio

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accidents -- Prévention

Motocyclettes -- Accidents

Dynamique des fluides

Machines, Dynamique des

Modélisation des données (informatique)

Mots clés libres

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Résumé

Les usagers de deux-roues motorisés (2RM) figurent parmi les plus vulnérables, le taux de mortalité et d’accidentologie peut être partiellement expliqué par les problèmes liés à la dynamique du véhicule spécifique aux 2RM. D’où la décision d’aborder cette problématique et d’étudier la dynamique de ces véhicules afin de modéliser le comportement d’un 2RM au cours de la phase de pré-choc en prenant en compte les spécificités nécessaires à la reconstruction d’accidents. Un modèle multicorps à 6 corps et 11 degrés de liberté capable de traduire le comportement dynamique d’une moto lors de la réalisation de manœuvres d’urgence a été développé. Une fois le modèle implémenté avec Sim Mechanics, nous l'avons validé grâce à une moto instrumentée lors de la réalisation de manœuvres de type slalom et évitement. Les actions du conducteur, à savoir l’effort appliqué sur le guidon et la vitesse du véhicule, ont été injectées dans le modèle et les résultats obtenus numériquement et expérimentalement ont été comparés. Une fois le modèle numérique validé, nous l’avons utilisé à des fins de reconstruction d’accident. Pour cela, nous avons mis en place une méthodologie : passer sur les lieux de l’accident avec la moto instrumentée afin de recueillir les actions du conducteur en situation normale de conduite, extrapoler ces données vers la situation d’urgence afin de les injecter dans le modèle dans le but de balayer les différentes configurations possibles. Après une analyse approfondie des résultats de simulation, nous pouvons estimer par exemple la vitesse au moment du choc ou l’action qu’à réalisé ou non le conducteur et qui a mené à l’accident.

Powered two-wheeler (PTW) users are among the most vulnerable, the mortality and accident rates can be partially explained by the problems associated with the vehicle dynamics specific to the PTW. Hence the decision to approach this problem and to study the dynamics of this category of vehicle in order to model the behavior of a PTW during the pre-crash phase taking into account the specificities necessary for the reconstruction of accidents. A multibody model with 6 bodies and 11 degrees of freedom able to reproduce the dynamic behavior of a motorcycle during the execution of emergency maneuvers has been developed. Once the model implemented in Sim Mechanics, we have instrumented a motorcycle to verify the validity of the model. Indeed, the dynamic parameters of the motorcycle were recorded during the realization of slalom and avoidance maneuvers. The driver's actions, like the torque applied on the handlebar by the driver and the speed of the vehicle, were injected into the model and the results obtained numerically and experimentally were compared. Once the numerical model was validated, we used it for accident reconstruction purposes. To do this, we have introduce a methodology: cross the scene of the accident with the instrumented motorcycle to collect the actions of the driver in normal driving situation, extrapolate these data to the emergency situation in order to inject them into the model in order to sweep the different configurations possible. After a thorough analysis of the simulation results, we can estimate, for example, the speed at the moment of the impact or the action to be taken or not carried out by the driver and which led to the accident.