Electrique(sge’14) : ef-epf-mge 2014, 8-10 juillet 2014, ens cachan, France Eco-conduite des véhicules : du calcul de la trajectoire idéale à son utilisation lors de l’activité de conduite





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Symposium de Génie Electrique(SGE’14) : EF-EPF-MGE 2014, 8-10 juillet 2014, ENS Cachan, France



Eco-conduite des véhicules : du calcul de la trajectoire idéale à son utilisation lors de l’activité de conduite

Félicitas Mensinga,b, Rochdi Triguia, Hélène Tattegrainc, Eric Bideauxb

a : IFSTTAR-LTE

b : Ampère-Insa de Lyon

c : IFSTTAR-LESCOT


RESUME -L’éco-conduite des véhicules représente aujourd’hui un des moyens pour réduire la consommation d'énergie et limiter les émissions de CO2 dans l’atmosphère. En plus du coût d’investissement très faible de cette option, son application possible à des véhicules anciens rend son impact important et immédiat.Les travaux exposés ici visent à quantifier dans un premier temps les potentiels de gain permis par une éco-conduite pour un véhicule donné (ici le cas du véhicule conventionnel est détaillé) en utilisant des méthodes numériques d’optimisation. Ensuite, un outil d’aide à l’éco-conduite basé sur cette optimisation a été conçu et testé.La démarche de conception tient compte de différentes contraintes qui peuvent apparaitre comme le trafic et la pollution mais aussi celles dues à la réceptivité du conducteur et à son aptitude à assimiler les informations qui lui sont destinées.

Mots-clés—Eco-conduite, véhicules, consommation, système d’aide, sécurité.

(1)Introduction


L’éco-conduite est un moyen facilement utilisable pour réduire la consommation d'énergie et limiter les émissions de CO2 dans l’atmosphère. Non seulement elle n’introduit pas de surcoût important à l’achat du véhicule (contrairement à l'hybridation ou l'électrification), mais elle permet aussi de réaliser des économies d’énergie et de CO2 sur des véhicules du parc roulant y compris (et même spécialement) les véhicules les plus anciens.

Les premières études visant à réduire la consommation de carburant dans l’usage des transports furent publiées en 1976 consécutivement au premier choc pétrolier [1]. La motivation était alors purement économique. Aujourd'hui les restrictions environnementales obligent les pays et les constructeurs automobiles à investir dans un transport efficace et 'vert' [2].

Dans cette optique, certains pays proposent une formation à l'éco-conduite [3], dans le cadre de l'obtention du permis de conduire par exemple. Ces dix dernières années, plusieurs études sur l'intérêt de l'institution de règles d'éco-conduite ont été réalisées, révélant l'efficacité de cette démarche [4]. Toutefois, une étude sur les conséquences à long terme de ces formations [5] a démontré la limitation dans le temps de leurs effets positifs, le conducteur reprenant instinctivement ses « mauvaises » habitudes de conduite. En conséquence, il est nécessaire d'utiliser des systèmes d'assistance pour l'éco-conduite afin d'assurer une conduite efficace sur le long terme.

Dans ce cadre, les travaux conjoints entre le LTE, le LESCOT et Ampère ont visé dans un premier temps à quantifier les potentiels de gain permis par une éco-conduite pour un véhicule donné (conventionnel, électrique ou hybride) en utilisant des méthodes numériques d’optimisation. Ensuite, ces travaux ont permis de développer un outil d’aide à l’éco-conduite basé sur cette optimisation, mais qui tient compte des différentes contraintes qui peuvent apparaitre, en particulier celles dues à la réceptivité du conducteur dans différentes situations de conduite.

Après l’exposition du principe de l’optimisation qui conduit à la quantification du potentiel de gain sur un trajet donné, nous expliquerons dans cet article comment des contraintes comme le trafic ou les émissions de polluants interviennent pour modifier le potentiel attendu par l’éco-conduite. Ensuite, et à partir des algorithmes développés hors ligne, un système d’aide à l’éco-conduite est conçu puis testé sur un simulateur de conduite.

On détaillera en particulier les collaborations entre l’équipe SPI (LTE et Ampère) et l’équipe SHS (LESCOT) qui ont abouti à une présentation simple, efficace et sûre des informations nécessaires à une conduite plus économique et écologique.
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