Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux

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Institut français

des sciences et technologies

des transports, de l’aménagement

et des réseaux

Ecoconduite : une simple question

de consommation ?

O. Orfila, G. Saint Pierre, S. Glaser, COSYS-LIVIC

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Définition de l’écoconduite

« L’écoconduite est une stratégie permettant de réduire la consommation de carburant en suivant plusieurs conseils. ex : ne pas accélérer trop fort, réduire sa vitesse, maintenir un régime moteur faible, anticiper le trafic. » M. Barth, K. Boriboonsomsin, 2009. Energy and emissions impacts of a freeway-based dynamic eco-driving system

« L’écoconduite ne doit pas être confondue avec l’hypermiling

qui néglige la sécurité au profit de la consommation alors que l’écoconduite ne fait pas de compromis » J. N. Barkenbus, 2010. Eco-driving: An overlooked climate change initiative

« L’écoconduite a pour but de suivre un véhicule en toute sécurité d’une manière qui permet de réduire la consommation de carburant sur le long terme » M.A.S. Kamal, M. Mukai, J. Murata and T. Kawabe, 2010. On board eco-driving system for varying road-traffic environments using model predictive control

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Définition de l’écoconduite :

proposition • L’écoconduite est, à chaque instant, une optimisation multicritère

(consommation d’énergie, confort, temps de parcours,…) des

différentes tâches de conduite (navigation, guidage, stabilisation)

sous contraintes de sécurité.

Infra Véhicule

Autres conducteurs

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Questions de recherche

• Les règles d’or de l’écoconduite, prises une à une, permettent-t-elles : • de réduire la consommation du véhicule concerné ?

• de réduire la pollution émise par le véhicule concerné ?

• d’améliorer la sécurité du véhicule concerné ?

• de réduire les congestions ?

• d’augmenter le confort de conduite ?

• de diminuer les nuisances sonores ?

• Et à l’échelle d’un réseau complet ?

• Est-t-il possible de modéliser et d’automatiser l’écoconduite ?

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Axes de recherche

• Evaluation de l’écoconduite : • connaissances des comportements (accélération,

vitesse, régime moteur, traversée d’intersections,…)

• Liens avec conditions de route et/ou infrastructure

• Modélisation de l’écoconduite • Systèmes dynamiques, Optimisation

• Systèmes d’aide à l’écoconduite • Electronique embarquée, Contrôle

• Impacts de l’écoconduite • Simulation de trafic

• Risque induit

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Evaluation de l’écoconduite

2009 : Etude de mise en œuvre de l’écoconduite en milieu rural : • Mesure de la consommation et des conditions de conduite sur 2 trajets

(normal et écoconduit, 20 sujets)

• Construction d’un « éco-index »

• Comportements de changements de rapports de boîte

2010-2013 : Liens entre écoconduite et ADAS (SERRES) • Analyse des données LAVIA et GERICO

• Lien entre consommation et infrastructure

2013 : Ecoconduite et sécurité en milieu urbain (DGITM, avec LPC) • Détection d’incidents

• Gestion des usagers vulnérables

2014 : Expérience ecoDriver (Syst. intégré vs. Syst. Android)

• Saint Pierre G., Ehrlich J. (2008), « Impact of Intelligent Speed Adaptation systems on fuel consumption and driver behaviour », 15th World Congress on Intelligent Transport Systems, New York.

• Saint Pierre G., Andrieu C. (2010). «Caractérisation de l’éco-conduite et construction d’un indicateur dynamique pour véhicules thermiques ». PRAC.

• Saint Pierre G. (2011), « Le système LAVIA et la consommation de carburant : méthodes exploratoires pour données de conduite en situation naturelle », collection "études et recherches du laboratoire des ponts et chaussées", CR54, 120 pages.

• Andrieu C., Saint Pierre G. (2012), « Using statistical models to characterize eco-driving style with an aggregated indicator », Intelligent Vehicles Symposium 2012, June 3-7, 2012, Alcalá de Henares, Spain.

• Andrieu C., Saint Pierre G. (2012), « Comparing effects of ecodriving training and simple advices on driving behavior », EWGT, Paris.

• Romon S., Saint Pierre G., Khoudour L. (2014), « Fuel consumption and speed profiles comparisons according to infrastructure using probe vehicle data », Poster au Transport Research Arena 2014, Paris, La Défense.

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Modélisation de l’écoconduite

• Optimisation du profil de vitesse et du rapport de boîte

avec critère de consommation, de temps de parcours et de

confort • H. T. Luu, 2011, Développement de méthodes de réduction de la consommation en carburant d’un véhicule dans un contexte de

sécurité et de confort : un compromis entre économie et écologie. Thèse de doctorat, Université d’Evry

• Olivier Orfila, Guillaume Saint Pierre, Cindie Andrieu. (2012) « Gear Shifting Behavior Model for Ecodriving Simulations Based on

Experimental Data » In EWGT, Paris.

• Ant Colony Optimization (ecoDriver) pour calcul temps réel

Vit

esse

(km

/h)

Distance (m)

Co

up

le (

Nm

)

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Aide à l’écoconduite

• Aide informative

• Thèse H. T. Luu, 2011

• Smartphone, ecoDriver

• Automatisée

• Projet FP7 eFuture, sur véhicule électrique

Smart and Green ACC

ddriver

Tdriver

V

d

Vi

g

SAGA Mode

Target Speed

Target Acc.

Error Flag

Accuracy

Dyn. Limit

Func. Limit

70

Vdriver

eHorizon

•Tu Luu, H.; Nouveliere, L.; Mammar, S.; “Ecological and safe driving assistance system: Design and strategy”, IV 2010. •Nouveliere, L. ; Mammar, S. ; Luu, H.-T. “Energy saving and safe driving assistance system for light vehicles: Experimentation and analysis”, 9th IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC), 2012 •Orfila O., Saint Pierre G., Messias M. (2014), « Development of an ecodriving assistance application for nomadic devices performing real-time and post trip coaching for road vehicles », TRA 2014, Paris, La Défense.

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Impact de l’écoconduite

Consommation de carburant dans un trafic urbain

congestionné

• Impact de l’écoconduite sur

un réseau global en fonction

du pourcentage

d’écoconducteurs

• Simulation de trafic sous

AIMSUN (Modèle poursuite

de Gipps, modèle de

consommation d’Alçelik)

• O. Orfila, 2011, Impact of the penetration rate of ecodriver on

traffic and fuel consumption, YR2011, Copenhaguen

• Impact sur la sécurité :

Fréquence des « incidents »

en milieu urbain

Consommation de carburant dans un trafic interurbain proche

de la saturation

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Coopérations écoconduite

IFSTTAR

LIVIC Aide à la conduite

LPC Facteurs humains

LESCOT Ergonomie des

interfaces

LTE Modèles de

consommation

EASE Impact des

infrastructures

CARRS-Q Simulation de

conduite

Tsinghua University Optimisation de profils de vitesse

TongJi University

Interactions infrastructure, ITS

CETE Méditerranée

Données trafic

Projet ecoDriver Acceptabilité

CETE Sud Ouest

Ecoconduite et infrastructure

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ecoDriver

• Projet européen FP7 sur l’acceptabilité des systèmes d’aide à l’écoconduite

• Rôle du LIVIC : modèles de consommation, modèle d’écoconduite, systèmes nomades d’aide à l’écoconduite (smartphones), analyse de données recueillies

• Démonstration finale prévue sur la piste de Satory

• Coordinateur : University of Leeds

• Partenaires : BMW, TNO, VTI, CTAG, Tom Tom BS, IKA, IFSTTAR, ERTICO, CRF (Centre de Recherche Fiat), NAVTEQ, Daimler

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