analyse des situations accidentogènes des poids lourds et Évaluation des risques

LRV: Laboratoire de Robotique de Versailles1

Analyse des Situations Accidentogènes Analyse des Situations Accidentogènes Des Poids Lourds et Évaluation Des Risques Des Poids Lourds et Évaluation Des Risques

Boubezoul Abderrahmane

Responsables de Stage :J.C. Cadiou ,A. EL HADRI

Directeur du Laboratoire : N. K. M’Sirdi (LRV, UVSQ)


- Conclusion et Perspectives Conclusion et Perspectives

- Introduction générale- Introduction générale

- Présentation de la Mise en Porte-feuille- Présentation de la Mise en Porte-feuille

- Paramètres influents sur la mise en porte-feuille- Paramètres influents sur la mise en porte-feuille

- Analyse du Renversement- Analyse du Renversement

- Indicateurs de Renversement- Indicateurs de Renversement

- Présentation de Modèles de véhicules Poids LourdsPrésentation de Modèles de véhicules Poids Lourds

- Résultats de simulationRésultats de simulation


Introduction

Types d’accidents :• Renversement• Mise en porte-feuille

Source BDD Renault VI

statistique des accidents PL

275

101

528

6192

16

322

20 38

6

89

3 4 1 16 00

100

200

300

400

500

600

tracteur et semi-remorque

porteur porteur et remorque

tracteur

tout choc BDDrenversement BDDtout choc MTrenversement MT

Tués/an

33% des accidents du type véhicule seul

• 61% Renversement• 6% Mise en porte-feuille


- Présentation de la Mise en Porte-feuille- Présentation de la Mise en Porte-feuille

Roues avants Roues avants

du tracteur bloquéesdu tracteur bloquées

Roues arrièresRoues arrières

de la remorque bloquéesde la remorque bloquées Roues arrièresRoues arrières

du tracteur bloquéesdu tracteur bloquées


- - Paramètres influents sur la mise en porte-feuilleParamètres influents sur la mise en porte-feuille

L’infrastructure de la route (état de la chaussée ou véhicule en descente)

La mauvaise distribution de la charge.

Les forces latérales résultantes de la conduite en courbure, ou d’une trajectoire circulaire.

Freinage.


Analyse du RenversementAnalyse du Renversement

RENVERSEMENT

SUR - VOIE SORTIE DE VOIE

PAR MANŒUVRES EVASIVES

PAR GLISSEMENT

DECLENCHEMENTPar COLISION AVEC UN

OBSTACLE

DECLENCHEMENTPar COLISION AVEC UN

OBSTACLE


Paramètres influents sur le RenversementParamètres influents sur le Renversement

Hauteur du centre de gravité.

Largeur du train du véhicule.

Hauteur du centre de roulis.

La disposition du chargement

Flexibilité du châssis.

Manœuvres du chauffeur ( changement de voies, braquage dans un virage, freinage…)


Indicateurs de RenversementIndicateurs de Renversement

Indicateur statiqueIndicateur statique

t Largeur du train

h Hauteur du centre de gravité

2*y

ta

h

1R raideur de suspension

[1 (1 / )]

hauteur de roulis

2 r

r

R h h

h

a tyg h


Indicateurs DynamiquesIndicateurs Dynamiques• Taux de transfert de charge ( Load Transfer Ratio) Analyse des forces normale droite et gauche sur le même essieu

• Marge d ’ énergie de renversement dynamique (Dynamic Rollover Energie Margin)

Comparaison entre l ’énergie de rotation et l ’énergie potentiel nécessaire pour le renversement

• Temps de renversement (Time To Rollover) Prédiction de l ’évolution dynamique du véhicule à partir de l ’état et des

commandes actuelles


Taux de transfert de charge (Load Transfer Ratio)Taux de transfert de charge (Load Transfer Ratio)

Lorsque le Poids Lourd est à l’équilibre

Lorsque le Poids Lourd est proche

du renversement

, 22 ( cos ) sin/ 2

am yR h h hc rmT g

0R

1R


Marge d ’énergie de renversement dynamiqueMarge d ’énergie de renversement dynamique

(Dynamic Rollover Energy Margin)(Dynamic Rollover Energy Margin). .

T = 1 /2 * (Jei * ) : vitesse de roulis.i iJei : Inertie de roulis

212U g m z Ki i i i

Ucrit= U( ) tel que U/ = 0i i DRM 1- (U+T) /Ucrit

Lorsque le Poids Lourd est stable : DRM > 0

Lorsque le Poids Lourd est en situation de renversement : DRM < 0


Temps de renversement (Time To Rollover)Temps de renversement (Time To Rollover)

Angle de braquage

Temps< X s?

TTR

Oui

Non

Dépassement du seuil

de l’angle de Roulis ?

Modèle du véhicule

Future Angle de roulis Oui

Non

TTR = X s

Prédiction du renversement à partir : • D ’un modèle simple de Poids Lourd

• De l ’état de la commande


Présentation de quelques modèles Présentation de quelques modèles

de véhicules Poids Lourdsde véhicules Poids Lourds

Modélisation de J.Ackermann

route

y2

y1

Axe de roulis

h . cos

CG1

CG2

z1

m1gFz,R

T

Fz,L

z2

m2g

hR

m2 ay,2

fSqLqGDqM )(

M matrice d’inertie D matrice d’amortissementG matrice de Coriolis et Centrifuge

L matrice de raideur du systèmeS vecteur opérateur, lié à l’entrée du système (l’angle de braquage)

Tyq ,,


Modélisation du LRV

( ) ( , ) ( )M q q C q q q G q

1 2 3 4 5 6, , , , , , , , , , ,n n n x z zrq x y z q q q q q q

M : matrice d’inertieC : matrice de Coriolis et CentrifugeG : Gravitation

: vecteur des forces (internes et appliquées)

Forces pneumatiques Forces de suspensions

Fa2

Fb5

Fb1

Fb3Fa3

Fa4

Fb4

Fb6

Yu Xu

Fa1

Fb2

Fa5

Fa6

masse suspendue


Résultats de simulationRésultats de simulation Sur uneSur une trajectoire chicanetrajectoire chicane

Braquage

-5,6

-4,8

-4

-3,2

-2,4

-1,6

-0,8

0

0,8

1,6

2,4

3,2

4

4,8

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18Temps (s)

Braq [1,G]Braq [1,D]

-50 0 50 100 150 200 250-5.5

-5

-4.5

-4

-3.5

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

X(m)

Y(m

)

Trajectoire de chicane


LTR

Load transfer ratio

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

Temps en (s)

L T

R

Load transfer ratio

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

Temps en (s)

Résultats de l’application de la LTR Sur uneRésultats de l’application de la LTR Sur une trajectoire chicanetrajectoire chicane

1er cas : Non renversement

2eme cas : Limite de renversement

LTR

load transfer ratio load transfer ratio

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

temps en (s)

Limite de renversement

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

LTR

temps en (s)


3eme cas : Renversement load transfer ratio

L T R

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

temps en (s)

Renversement

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

temps en (s)

load transfer ratio

Renversement limite de Renversement


Résultats de l’application de la DRM Sur uneRésultats de l’application de la DRM Sur une trajectoire chicanetrajectoire chicane

180 2 4 6 8 10 12 14 16-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

temps en (s)0 2 4 6 8 10 12 14 16 180

0.1

0.2

0.30.4

0.5

0.60.7

0.80.9

1

temps en (s)

DR

M

5 6 7 8 9 10 11

-0.01

-0.005

0

0.0050.010.015

DR

M

DR

M

Energie potentielle

DRM

Energie cinétique

1er cas : Non renversement



temps en (s)

18


0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-0.2

0

0.2

0.6

0.8

1

temps en (s)

0 2 4 6 8 10 12 14 16-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

temps en (s)


4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

DR

M

Critère de renversemnt



Energie potentielle

DRM

Energie cinétique

temps en (s)

18


0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

temps en (s)


4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

Critère de renversemnt



Energie potentielle

DRM

Energie cinétique

1.2

DR

M DR

M


3eme cas : Renversement

180 2 4 6 8 10 12 14 16-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

temps en (s)

Renversement

DR

M

DR

M

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-0.2

0

0.2

0.4

0.8

1

1.2

5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4

-0.18

-0.16

-0.14

-0.12

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02 0

0.02

DR

M

Renversement

temps en (s)

temps en (s)

D

RM

Energie potentielle

DRM

Energie cinétique

0.6


Génération d’alertes

ApplicationDu critère

Systèmes de génération d’alertesSystèmes de génération d’alertes


Systèmes de génération d’alertesSystèmes de génération d’alertes

Application du Critère


1er cas : Non renversement (Franchissent)

Acker model



Application du critère


Acker


3eme cas : Renversement

Applicationdu critère

Situation 3


ACk


Conclusions et PerspectivesConclusions et Perspectives

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