Knowledge Mapping and Management

les 7 conséquences disruptives du véhicule intelligent

Le véhicule intelligent, qui fait régulièrement la une des journaux avec des résultats techniques spectaculaires, est porteur de nombreuses disruptions.

La très grande majorité des personnes adultes ont le permis de conduire  (>80% et presque 100% en dehors des zones urbaines denses). Cependant beaucoup n’accèdent pas à la mobilité individuelle, comme la plupart des personnes handicapées (aveugles, handicapés moteurs, âge …)  et les jeunes (moins de 18 ans, jeunes < 30 ans) (source). Enfin,

Il n’y a donc aucun doute sur la nature et l’importance du besoin.

Le véhicule intelligent est une nouvelle démonstration que l’intelligence artificielle permettra d’augmenter les services et diminuer les coûts et autres contraintes.

1 – Des nouveaux comportements

Le mot « automobile » a fait longtemps référence a la capacité d’un véhicule à se déplacer seul (‘auto’) sans la traction animale. Pourtant, l’intelligence de pilotage du conducteur était indispensable à son fonctionnement : l’automobile ‘classique’ a mis le conducteur au service de son véhicule (je dois conduire la voiture, je dois amener la voiture au garage, etc.).

Le véhicule autonome, véritablement Auto-Mobile, est capable de se déplacer seul, n’ayant besoin ni de conducteur … ni de passager : il peut se rendre seul d’un point à un autre pour répondre à une demande précise.

Des comportements alternatifs de gestion d’un véhicule deviennent faisables, et les nouveaux dialogues suivants deviennent une pratique quotidienne:

  • « va chercher les enfants Paul à l’école à 16h30 et Pierre à la gare à 17h »
  • « conduis papy chez le médecin »
  • « Maman, je t’emprunte la voiture pour aller chez Sophie, je te la renvoie dans une heure et je reste dormir chez elle ».
  • « va chercher les courses au drive »
  • « j’ai suivi la voie verte sur 40 km en roller, et la voiture est venu me récupérer à l’autre bout. »
  • « va te garer »
  • « viens me chercher »
  • etc.

Quelle interface sera nécessaire pour faciliter tous ces dialogues avec le véhicule ? Il ne s’agit pas simplement de la désignation d’objectifs en matière de lieux, mais d’être capable aussi de génération de plans et de reconnaissance de situations :

  • il faut aller à l’école, mais s’assurer que les enfants rentrent dans la voiture,
  • il faut aller à la gare, mais savoir attendre le passager attendu … et le reconnaitre, se garer sans gêner la circulation
  • savoir se garer sur un parking en forêt, …

Des outils d’IA de haut niveau sont à développer  pour permettre ces fonctionnalités !

2- Des transports en commun à la demande

Une des premières conséquences du véhicule autonome est l’impact sur les transports publics, sachangt que 80% de la population vit en zone urbaine dense, et 20% en zone très peu dense (mais > 50%  du territoire) (source).

Rappelons les grandes masses que l’on observe dans la réalité, liant densité de population et volume des transports publics  :

  • 10 000 habitants au km² (grande métropole, centre ville) : un métro toutes les minutes
  • 1 000 habitants au km², (banlieue) :  un tram  toutes les 10 minutes
  • 100 hab au km² (moyenne sur la globalité de la France) : 1 bus toutes les heures
  • 20 hab au km² (moyenne rurale, 50% de la surface de la France, 20% de la population) : 1 bus par jour.

On observe ainsi que les transports en mode capillaire (plutôt que de passer par les grandes artères) sont pourtant d’autant plus nécessaire que les domiciles sont éloignés des centres (plus de 20% de la population vit en zone non urbaine).

Le chauffeur de transport en commun, s’il est partie de la solution actuelle, fait aussi partie du problème :

  • Le poste ‘salaires’ dans les sociétés de transport public représente 50% du coût total de fonctionnement.
  • le chauffeur est nécessaire pour conduire le véhicule, et aussi nécessaire pour l’amener au dépôt (pour que d’autres chauffeurs puissent le conduire),
  • il faut aussi amener le chauffeur au lieu de départ du transport/dépôt : ceci impose des conditions de positionnement.
  • les chauffeurs doivent dormir la nuit.
  • il n’est pas rentable de transporter 1 ou 2 passagers dans un bus conduit par un chauffeur, le taxi a un coût inférieur (même s’il est plus cher à payer).

Le dépôt pour les véhicules intelligents n’est pas nécessaire, même s’il faut (peut-être) un atelier commun d’entretien.

Les véhicules intelligents sont une révolution économique pour les transports publics, car ils permettent à terme de réduire le coût d’opération, d’augmenter à prix constant les fréquences de passage, et de diminuer les métiers pénibles. En zone rurale, on peut utiliser des véhicules sur mesure, à la demande, et non en fonction d’horaires prédéfinis.

On remarque que dans les zones rurales, le partage de transport par les véhicules individuels (blablacar, …) est de nature à fournir une solution peu coûteuse aux besoins de mobilité (pas d’investissements collectifs et coût marginal quasi-nul), et doit être encouragée.

3- Le trafic et des embouteillages accrus

La demande de mobilité augmente, puisque un nouvel ensemble de personnes accès à la mobilité. Il faut rajouter aussi les trajets réalisés en pleine autonomie par la voiture.

Si l’on estime à simplement 5% des trajets supplémentaires dans les 2 cas, on arrive donc à une augmentation de la circulation et des km parcourus de 10%.

Il faudrait donc 10% d’énergie en plus pour assurer ces déplacements. Cependant on peut espérer de ces véhicules une approche très optimisée de la conduite, par rapport à la conduite manuelle, le gain étant dans le camp des technologues. Cependant, si ces aides à l’optimisation de consommation sont disponibles aussi pour les conducteurs, le gain n’est pas assuré.

Les gagnants sont évidemment les constructeurs de pneus !

Le point dur est dans la génération de nouveaux embouteillages, de façon considérable. La fluidité du trafic n’est en effet pas linéaire avec le nombre de véhicules sur la route : au delà d’un certain seuil de densité de trafic, il y a embouteillage.

Une analogie simple permet d’expliquer cette sensibilité au seuil : l’eau coule à peu près à la même vitesse dans un tuyau, qu’elle soit à 5°, 20° ou 80°. Et pourtant à 0°, l’eau se transforme en glace et ne coule plus. Le trafic suit un phénomène similaire. Au delà d’un certain seuil (environ 1200 véhicules par heure sur un seul axe, 300 véhicules par heure dans un carrefour régulé par des feux, …), le trafic se fige : à 1150 véhicules par heure on roule, à 1250 tout est arrêté.

Le trafic de la plupart des grandes villes est souvent saturé, non pas à l’intérieur, mais dans les accès primaires à l’urbanisation, zones de concentration des transports en commun, etc. Ces zones vont voir leur temps d’embouteillage exploser, l’augmentation de 10% du trafic transformant une zone fluide en zone embouteillée. Il va donc falloir développer des systèmes de circulation plus intelligents :

  • notamment des systèmes de feux plus intelligents, qui régulent mieux leurs flux grâce à des caméras, et aussi l’observation du contenu du carrefour. Rien ne sert de bloquer le carrefour s’il est inoccupé. Des logiciels de calcul de la libération des zones de croisement seraient ainsi capables d’améliorer significativement le débit des carrefours et les temps d’attente inutiles.
  • des systèmes de conduite permettant plus de débit et de compaction pour les files de voitures. Par exemple des véhicules qui se suivent à une seconde de distance, et non pas 2 ou 3 secondes comme recommandé actuellement par la sécurité routière, à cause des distractions des conducteurs.

4- Plus de km et plus de de véhicules à construire

Certains tenants du véhicule autonome et de l’uberisation des transports affirment que le véhicule autonome réduira considérablement le nombre de voitures construites : en effet,  alors qu’une voiture standard est à l’arrêt 95% du temps, un véhicule intelligent pourra être partagé et donc utilisé plusieurs fois dans la journée, augmentant son taux d’usage à 20% voire 30%. Ceci réduirait en proportion le nombre de voitures à construire d’un facteur 4 à 6.

Ce raisonnement est faux, car il ne tient pas compte de la durée de vie du véhicule. La durée de vie est constituée de deux termes :

  • une partie d’usure, car un véhicule de 200 000 km est généralement considéré comme usé (source), et ceci concerne aussi bien des parties mécaniques que les sièges, la carrosserie, etc.
  • une partie de vieillissement (un véhicule de 15 ans a une attractivité faible).

La durée de vie moyenne d’un véhicule en France est de l’ordre de 15 ans, l’âge moyen des véhicules est de 9 ans (source), à rapprocher aussi de la moyenne de 13000 km parcourus par an.

Pour avoir le nombre de véhicules construits, il faut diviser les km parcourus par la durée de vie en km.

Si chaque véhicule intelligent fait 60 000 km par an au lieu de 13 000, il atteint le seuil d’usure en 4 ans, au lieu de 15 : partager un véhicule à 4 personnes revient à l’user 4 fois plus vite, donc le changer 4 fois plus souvent.

En définitive, à technologie égale on construit autant si ce n’est plus de véhicules car il y a plus de km à parcourir. La question est donc de savoir si l’on développera des des technologies plus fiables, comme l’électrique … qui ont une autre forme d’usure, celle des batteries qui sont une part très importante du coût du véhicule.

5- Accidents : la diminution de  l’assurance voiture et un nouvel équilibre de la Sécurité Sociale

L’objectif de la conduite intelligente n’est pas que de permettre une mobilité nouvelle. Elle est aussi de réduire considérablement les accidents de la route et leurs conséquences tant humaines (France : 3500 morts par an, 25 000 blessés lourds)  qu’économiques.

  • L’assurance automobile assure 40 millions de véhicules pour un montant annuel de 16 Milliards d’Euros , et un tiers de ces ressources (soit environ 5 Milliards d’€) est lié aux dommages corporels (source). Il faut rajouter les coûts liés aux décès, aux soins des personnes blessées (graves et légers), aux incapacités de travail d’activités, etc. Le bilan annuel des accidents de la route global varie, selon les estimations, entre 25 et 40 Milliards d’euros pour la France(source), soit pas moins de 2% du PIB, alors que la valeur ajoutée de la construction automobile est inférieure à 1% du PIB (source).

Le coût médical pesant sur la sécurité sociale est de l’ordre de 10 Milliards par an, ce qui représente une population d’environ 100 000 personnels de santé affectées aux accidents de la route et 8% des professionnels .

Il n’y a aucun doute que libérer du temps et travail pour les urgences et du personnel médical pour s’occuper d’une population vieillissante est une nécessité nationale. Dépenser un milliard par an en recherche et développement sur le sujet est un investissement de long terme très rentable pour la nation, mais il s’agit d’un choix politique qui n’est pas près d’être assumé !

A l’autre bout de la chaine, la diminution des primes d’assurance d’environ 50% pourrait aussi permettre de nouveaux services ou un accroissement du pouvoir d’achat des assurés à prestations égales.

La problématique de la responsabilité en cas d’accident d’un véhicule autonome pourrait être réglée de façon très simple, globalisée par les assureurs, sur la base d’une culpabilité par défaut affectée au véhicule, sauf démonstration contraire, grâce aux capteurs embarqués, que la faute est d’une autre origine, et de tarifs standards appliqués actuellement aux conducteurs.

6- Le pay-per-assisted-drive : nouveau ‘business model’ du véhicule autonome

L’avantage de la conduite intelligente est patent pour certaines catégories de population, comme mentionné plus haut, mais il est aisé de comprendre que les situations où un conducteur apte ne souhaiterait pas conduire sont nombreuses :

  • un long voyage
  • un retour à la maison après un repas arrosé
  • une fatigue ou besoin de repos
  • une volonté de loisir
  • un professionnel qui a besoin de téléphoner tranquillement ou rédiger des rapports entre deux visites de clients.

La valeur de la capacité autonome de conduite varie donc au cours du temps, et pourrait être monétisée par les constructeurs automobiles.

Par exemple, il est à peu près certain qu’un surcoût de 1000 euros, qui correspondrait à  1 € par jour sur 3 ans serait tout à fait acceptable. Un professionnel pourrait bien sûr payer beaucoup plus. Cette approche n’est pas encore abordée par les constructeurs, qui n’ont pas cette habitude de marché, mais pourrait être envisagée rapidement néanmoins.

7- La conduite téléguidée et risques de hacking

Les véhicules intelligents sont par nature télécommandables : il faut pouvoir appeler un véhicule (son véhicule) depuis son smartphone pour qu’il vienne vous chercher ou lui indiquer un lieu e rendez-vous.

Au delà de cette fonction de pilotage par objectifs, les véhicules à conduite autonome auront besoin de mécanismes de fonctionnement dégradé. En particulier, un véhicule qui pour une raison quelconque ne pourrait se sortir de la situation dans laquelle il est devrait être repris en main par un opérateur, dans le véhicule s’il y a une personne en capacité de conduite ou hors du véhicule sinon, et donc à distance. La télécommande à distance fait ainsi partie des fonctions de base du véhicule intelligent.

Cependant cette facilité  d’accès à la navigation du véhicule via des outils informatiques ne doit pas permettre à un individu malveillant de s’emparer du véhicule, ou de générer des accidents.

Imagine-t-on qu’il soit aussi facile de pirater un véhicule que d’installer une application sur un smartphone ? L’expérience des PC et téléphones nous montre que la protection informatique est une activité très complexe … et pas toujours réussie. La sécurisation informatique des véhicules n’est donc pas une option. Les conséquences en matière de sécurité physique sont telles qu’un programme majeur sur la sécurité routière sous cet angle doit être envisagé.

 

PS :

Extrait d’un entretien (cf ici) réalisé en 2009 sur le véhicule intelligent :