Il y a trois ans, la société de contrôle automobile de Stuttgart Dekra, avec d'autres partenaires de recherche, a lancé le projet Laurin. Dans le cadre de l'«automatisation des tests numériques» subventionnée par le BMDV (ministère fédéral du numérique et des transports), des méthodes de test automobiles numérisées et automatisées devaient être examinées sur la piste d'essai Dekra du Lausitzring. À mi-chemin du projet, les participants avaient déjà communiqué des résultats intermédiaires et parlé des défis particuliers. L'action s'est maintenant terminée. Les résultats du projet de recherche, qui a coûté au total 4,2 millions d'euros, satisfont les participants au projet: «Cela a fait progresser de manière décisive la numérisation et l'automatisation des tests de véhicules basés sur des scénarios», indique le communiqué de presse.
Le projet a été lancé en mai 2022 pour simplifier, avec des solutions avancées, la grande complexité et le nombre de tests nécessaires pour l'homologation ou pour les tests d'accompagnement au développement de véhicules automatisés. En effet, à la grande complexité des scénarios de conduite, qui nécessite de nombreux cycles de tests, s'ajoutent, par exemple, des fonctions de conduite qui s'influencent mutuellement «en essaim». Les experts affirment que de tels scénarios ne peuvent être étudiés sur des champs d'essais numériques que «en fonctionnement continu». Les résultats de ces cycles d'essais sont toutefois d'un grand intérêt pour tous les fabricants afin de pouvoir développer les systèmes de contrôle interagissant nécessaires.
Sur le circuit de test Dekra du Lausitzring, il a été possible de mettre en œuvre une automatisation de test appropriée, qui permet «la création d'une base de données complète pour la conduite connectée et automatisée». Selon la description, la base de données comprenait entre autres la génération de scénarios avec réalisation de tests d'endurance et l'orchestration d'objets de champ d'essai dynamique. Dans le cadre de l'action, des tests en essaim ont par exemple été effectués, pouvant reproduire des «scénarios de trafic aussi complexes que souhaité». Cela permet de tester et de sécuriser des véhicules ou des fonctions automatisées dans des
conditions très exigeantes pour une utilisation dans la circulation routière.
Niveau de complexité inégalé
Selon Felix Kocksch, chef de consortium de Dekra au Lausitzring, on a atteint sur le terrain d'essai un niveau de complexité inégalé par toute autre technologie. Dans les processus de test reproductibles, «un essaim d'objets est orchestré au millimètre près». On cite en exemple des véhicules de série équipés de robots de conduite ou des plateformes autopropulsées simulant des piétons, des cyclistes ou d'autres véhicules: «Le véhicule en cours de test se trouve au milieu de cet essaim et est placé dans des situations complexes auxquelles les fonctions automatisées doivent réagir correctement.»
Avec le projet, il a été possible de développer une technologie pour ces scénarios de test. Il est donc désormais possible, dans un scénario de test, de réaliser des manœuvres telles que des suivis, des dépassements ainsi que des «réorganisations de l'essaim». Selon Kocksch, des parcours de test complets peuvent désormais être réalisés «sur plusieurs minutes et sur différents circuits d'essai».
Les technologies de test des fonctions de véhicules autonomes ou automatisés, c'est-à-dire les processus qui doivent fonctionner de manière autonome et sûre sans contrôle humain, sont extrêmement complexes et à peine réalisables dans des conditions «réelles». Le Fraunhofer IKS (Institut des systèmes cognitifs), par exemple, écrit à propos du défi de tester les véhicules autonomes sur les exigences de sécurité:
«Le problème est que tenter de prouver la sécurité des véhicules autonomes uniquement par des tests routiers nécessiterait des millions ou même des milliards de kilomètres parcourus. Par exemple, pour argumenter le délai moyen entre deux collisions d'un véhicule de 3,85 millions de kilomètres parcourus (basé sur les statistiques allemandes d'accidents) avec un niveau de confiance de 95 %, il faudrait au total parcourir 11,6 millions de kilomètres de test sans collision».
Il est également selon le partenaire de projet Fraunhofer IVI (Institut des systèmes de transport et d'infrastructure) exigeant de rassembler physiquement ou virtuellement les données collectées de différentes sources et de les traiter conformément aux
exigences de sécurité des données, comme l'exige l'interaction entre les usagers de la route, les fournisseurs de trafic et les opérateurs de systèmes.
Conforme aux règles
Selon Dekra, dans le cadre du projet Laurin, un test a été réalisé avec succès dans un «scénario de trois minutes sur l'ovale à haute vitesse et le parcours de maniabilité à des vitesses allant jusqu'à 90 km/h». Le test convient donc notamment à sécuriser la fonction de «conduite hautement automatisée avec fonction de changement de voie», appelée aussi système d'assistance à la tenue de voie automatisée selon l'UN/ECE R157.
Cette réglementation pour les voitures particulières et les véhicules utilitaires légers, adoptée en 2021, établit les premières règles uniformes pour l'utilisation des systèmes d'assistance au conducteur de niveau 3 (conduite hautement automatisée). Elle est désormais obligatoire lors de la demande d'une homologation de type pour des véhicules comprenant, par exemple, un système d'assistance au maintien de voie automatique (Automated Lane Keep System ou ALKS). Cependant, il est prescrit que cet ALKS ne peut être activé que lors d'un trajet sur autoroute (donc sans piétons ni cyclistes et sans circulation à contre-sens) et à une vitesse maximale de 130 km/h.
Selon l'organisation de test, il a été démontré qu'il est possible de contrôler de tels tests «au centimètre près et avec des temps de réaction minimaux» de manière reproductible. Cela signifie qu'on peut réaliser des simulations étendues avec des scénarios variés.
«Grâce à la numérisation complète du champ d'essai - avec une technologie de mesure de haute précision, un «jumeau numérique» a été créé - il est également très facile de transférer les scénarios entre la réalité et la simulation»,
indique le rapport.
Expertise de plusieurs partenaires du projet
Pour obtenir des scénarios de test réels et critiques, il a été démontré - sous la direction du partenaire du projet de Dresde Fraunhofer IVI (Institut des systèmes de transport et d'infrastructure) - comment des scénarios d'accidents réels peuvent être effectivement reconstruits sur le terrain de test. Pour ce faire,
on a utilisé la plateforme de données «Mobilithek», élaborée, selon les informations fournies, dans des procédés complexes pour cet usage de scénarios de test. Les trajectoires d'accidents, qui documentent de manière exhaustive le comportement d'un objet lors d'un accident, ont été analysées automatiquement. De plus, ce système a également permis d'identifier les tronçons de route appropriés. Le transfert de données des cycles de test vers l'équipement de test - y compris les systèmes robotiques et les cibles mobiles auto-conduites - s'est également effectué de manière automatisée. Le logiciel du partenaire de projet TraceTronic de Dresde a joué un rôle décisif à cet égard.
Indispensable: 5G
Un autre partenaire du projet, la société iMAR Navigation GmbH de St. Ingbert, a développé une «solution de contrôle adaptée» pour que les objets de test puissent être orchestrés et surveillés de manière centrale. Et en tant qu'élément indispensable du système global pour la transmission de données connectée, l'ensemble du terrain d'essai Dekra a dû être couvert par un réseau de campus avec la technologie mobile 5G - une contribution du Smart Mobile Labs de Munich, qui a élaboré une «configuration de l'infrastructure 5G adaptée aux exigences». Sur les 4,2 millions d'euros d'investissement pour la réalisation complète, le BMDV a financé, dans le cadre de l'«Initiative d'innovation mFund» créée pour la mobilité du futur, au total 2,45 millions d'euros. Kocksch conclut:
«En combinaison avec les circuits d'essai, l'équipement et l'expertise de Dekra, les différentes compétences spécialisées et éléments du projet sont désormais regroupés de manière unique - un avantage concret pour la mobilité sûre de demain.»
L'organisation de test, active dans le monde entier avec ses installations de test, ses inspections et ses procédures d'expertise automobile, mais aussi ses formations, compte parmi les plus grandes organisations d'experts indépendantes au monde avec environ 48 000 employés. Il y a peu, l'organisation, fondée en 1925, a mis en service un centre de test pour les applications de mobilité électrique aux États-Unis, un autre est sur le point d'être achevé à Brandenburg.
