LIMITATIONS DE VITESSE ET SECURITE ROUTIERE.

Jean-Claude Wanner est ingénieur Général de l'Armement. Il a exercé de nombreuses années dans les dommaines de l'aviation et il a été ingénieur d'essai tant d'avions civils que militaires. A ce titre les risques ne lui sont pas inconnus. Il a été ainsi a évacuer, en essai, le prototype 001 du SO4050 Vautour avec un siège éjectable prototype également! Il a présidé l'association 3SF, précurseur de l'Institut. Il participe toujours activement aux travaux de nos groupes de travail de Lyon. Dans cet articleil applique, aux risques automobiles, un certain nombre de règles propores à l'aviation. Ces règles dérivent de celles qu'il a mises au point pour la rédaction du réglement de certification, performances et qualité de vol, de Concorde. Au moment ou le gouvernement met comme priorité nationale la baisse des victimes sur les routes, l'approche de notre ami Jean-Claude Wanner est à la fois d'une grande rigueur scientifique et pleine de propositions pour le futur

NDLR

Cette note constitue une réflexion pouvant aboutir à la définition d'un axe de recherche concernant la sécurité du transport routier.

Voilà plus de quarante ans que je travaille sur les problèmes de sécurité, dans les transports aériens, féroviaires, maritimes et routiers, dans le domaine des satellites et lanceurs, dans celui des processus industriels, chimie et pétrole, production d'énergie nucléaire, construction aéronautique, etc.

A ce titre j'ai, entre autres activités, présidé le Comité Scientifique pour les Etudes Détaillées des Accidents de la Route de l'INRETS, ce qui justifie mon intérêt pour les problèmes de sécurité routière.

Depuis quatre décennies je défends le principe de la limitation de vitesse pour le transport routier, mais force est de reconnaître que ce principe est loin d'être communément admis et encore moins d'être respecté.

La limitation de vitesse s'impose pour trois raisons fondamentales en ce qui concerne les causes des accidents. Nous en rajouterons une quatrième qui résulte des conséquences des accidents.

- Toute augmentation de la vitesse d'un véhicule se traduit par une augmentation de la charge de travail du conducteur qui dans un temps donné doit exécuter plus d'opérations de saisie d'information, plus d'opérations de décision de modification de tactique et plus d'actions sur les commandes. Cette augmentation de charge de travail se traduit par une augmentation de la probabilité de manquer l'une de ces opérations et donc de commettre une erreur qui peut avoir des conséquences graves. Bien entendu la probabilité d'erreur ne dépend pas que de la vitesse. Les conditions d'ambiance, la fatigue du conducteur, son état physique et mental, son entraînement et son habileté influent sur cette probabilité. Par beau temps, sur une route dégagée, le dernier vainqueur du rallye de Monte Carlo, reposé et sans souci, aura moins de chance de commettre une erreur que monsieur Tartalugue fatigué, grippé, conduisant, par temps de pluie, la nuit, sur une route surchargée, avec quelques enfants turbulents à bord.

Mais il n'en reste pas moins que pour chacun de ces conducteurs, l'augmentation de la vitesse se traduit toujours par une augmentation de la probabilité d'erreur.

- Toute augmentation de la vitesse d'un véhicule se traduit par une augmentation de sa sensibilité aux perturbations extérieures et aux pannes. Une rafale latérale, un changement de l'état du revêtement se traduira par une modification de trajectoire plus importante, indépendamment de l'habileté du conducteur. Un éclatement de pneumatique se traduira par une embardée d'autant plus grande que la vitesse sera grande.

Là encore la probabilité que la réponse du véhicule conduise au dépassement des limites de la route ne dépend pas que de la vitesse. Certains types de véhicules sont plus sensibles que d'autres. Mais il n'en reste pas moins que quel que soit le véhicule, la probabilité de dépassement des limites de la route augmente lorsque la vitesse augmente.

- Toute augmentation de vitesse d'un véhicule se traduit par une réduction de ses possibilités de manoeuvre. Le rayon de virage minimal, respectant les limites de dérapage des pneumatiques, augmente avec la vitesse. La distance de freinage, au cours d'une manoeuvre respectant la limite d'adhérence des pneumatiques, augmente lorsque la vitesse augmente. Enfin les possibilités d'accélération maximale diminuent lorsque la vitesse augmente (à la vitesse maximale en palier, moteur à la puissance maximale, l'accélération disponible est nulle !).

Ici aussi les performances maximales en manoeuvre ne dépendent pas que de la vitesse. Nul ne met en doute qu'à même vitesse, une Jaguar a des performances de manoeuvre supérieures à celles de la 2 CV. Les distances de freinage sont plus courtes pour les véhicules équipés de système type ABS. Mais toute augmentation de vitesse se traduit, quel que soit le véhicule, par une augmentation de la probabilité d'avoir à effectuer une manoeuvre, imposée par les aléas de la circulation, dépassant les capacités de la machine et conduisant de ce fait à l'accident.

Cette analyse de l'effet de la vitesse sur la sécurité est une application directe des principes du règlement que j'ai mis au point pour Concorde au moment de la sortie de cet avion dont la conception révolutionnaire nécessitait de nouvelles méthodes de certification.

- Par ailleurs il faut se souvenir que l'énergie dissipée à l'occasion de l'arrêt brutal d'un véhicule augmente comme le carré de la vitesse, autrement dit, elle est seize fois plus grande à 120 km/h qu'à 30. Cette énergie est absorbée par la déformation ou les ruptures du véhicule et de l'obstacle. C'est le quatrième argument portant sur les conséquences de l'accident et non sur les causes. Il est beaucoup moins nocif, quoique non recommandé, de s'écraser sur un platane à 30 km/h plutôt qu'à 120 !

Ainsi l'augmentation de la vitesse d'un véhicule se traduit-elle par une augmentation de la probabilité d'accident et ceci indépendamment des conséquences de l'accident dont la gravité augmente avec la vitesse, comme nous venons de le rappeler.

Or bien souvent l'argument utilisé pour limiter la vitesse ne concerne que les conséquences de l'accident et non les causes que nous venons de mettre en lumière.

Ceci conduit alors au raisonnement fallacieux consistant à nier la nécessité de la limitation de vitesse en prétendant que puisque le risque d'accident est indépendant de la vitesse, on peut se moquer de ses conséquences même si celles-ci augmentent avec la vitesse.

Par ailleurs les propriétaires de voitures de haut de gamme, font état des meilleures performances de leur véhicule pour justifier la possibilité de rouler à des vitesses plus élevées. Il est vrai que ces machines ont des probabilités d'accident plus faibles sur le critère de manoeuvre, mais il n'est pas évident que la sensibilité à certaines perturbations soit diminuée et surtout, le conducteur, qu'il soit au volant d'une Jaguar ou d'une 2 CV, reste le même homme avec les mêmes limitations de sa charge de travail.

La difficulté pour faire admettre la limitation de vitesse réside dans deux faits

- il n'existe pas de limite au-delà de laquelle un phénomène physique évident montre que la catastrophe est inévitable. Ce n'est pas le cas pour les avions pour lesquels on ne peut dépasser une vitesse au-delà de laquelle on observe des débuts d'endommagement de la structure dus aux forces aérodynamiques (avions de transport subsonique) ou dus à l'échauffement cinétique (avion supersonique) qui réduit la résistance de la pointe avant, des bords d'attaque, des transparents et des compresseurs des réacteurs. De même il existe une limite basse au-dessous de laquelle le phénomène de décrochage se traduit par une perte brutale de la portance et une mise en vrille. Aussi ne vient-il à l'idée d'aucun pilote de transgresser volontairement ces limitations. Pour l'aider dans le respect de ces limites on lui fournit, par ailleurs, des alarmes l'avertissant de l'approche des limites et, sur les avions modernes, des systèmes automatiques interdisent les dépassements.

Le seul cas analogue pour les véhicules terrestres est celui, anecdotique, où, suite à une rupture du pare-brise, on a été amené à le remplacer par un plastique transparent gonflable en secours. Il est évident alors, qu'au-delà d'une certaine vitesse, assez peu élevée, ce dispositif de fortune ne résistera pas à la pression dynamique. Mais sur un véhicule normal on peut aller jusqu'à la vitesse maximale à pleine puissance, sans risque d'endommager la structure !

Ainsi les valeurs retenues par le législateur, 130 km/h sur autoroutes (110 par temps de pluie), 90 sur routes et 50 en ville semblent totalement arbitraires pour l'automobiliste moyen qui n'en voit pas la justification, puisque rien ne se passe lorsqu'il franchit ces limites.

- les probabilités d'accident sont très faibles (de l'ordre de 1/500.000 par heure), ce qui est totalement hors de portée de l'expérience individuelle, bien que suffisamment importantes pour conduire, loi des grands nombres oblige, à plus de 8.000 morts par an en France.

Il faut savoir que pour pouvoir estimer correctement, par expérience, une probabilité de 1/500.000 il est nécessaire d'exécuter 2,3 x 500.000 heures de conduite soit 1.150.000 heures (cette valeur résulte d'études sur les statistiques et les lois de probabilité qu'il n'est pas question de justifier ici). Or un conducteur, exceptionnel, qui pendant 50 ans parcourt 100.000 km par an (à la moyenne de 60 km/h), ne rassemble que quelques 83.000 heures d'expérience, ce qui est très loin des 1.150.000 heures nécessaires.

L'estimation de la probabilité d'accident est donc hors de portée de l'automobiliste moyen qui ne voit donc pas la nécessité de limiter la vitesse et considère cette règle comme une atteinte intolérable à sa liberté.

"Moi, Monsieur, j'ai déjà fait trois fois Paris, Nice à 180 de moyenne et il ne m'est rien arrivé. Vous voyez bien que la limitation de vitesse est inutile !"

Ainsi l'expérience personnelle ne suffit-elle pas à convaincre de l'utilité de la limitation de vitesse.

Néanmoins chacun connaît un accidenté dans son voisinage ou chez ses proches, chacun peut lire la presse, écouter la radio et voir des accidents à la télévision.

Chacun est averti du risque, mais a tendance à en faire porter la responsabilité sur la malchance, la maladresse ou l'incivilité des victimes. Avez-vous déjà rencontré quelqu'un vous narrer le déroulement de son accident sans en faire porter la responsabilité sur un tiers ?

A défaut de convaincre, comment faire respecter la limitation ?

Plusieurs méthodes sont proposées.

• Brider les moteurs.

  Cette solution a trois inconvénients majeurs.

  - La vitesse maximale dépend de la pente de la route. On observera des vitesses trop élevées en descente et des vitesses anormalement pénalisante en montée.

  - Seule la vitesse maximale sur autoroute en palier est ainsi fixée. Le problème reste entier pour la circulation sur route et en ville.

  -A la vitesse maximale, le véhicule n'aura plus aucune accélération disponible. On interdit ainsi les possibilités de manoeuvres en accélération, ce qui augmente les risques, par exemple, lors des opérations de dépassement d'un autre véhicule. C'est le défaut majeur de cette solution qui échange un risque pour un autre.

• Sanctionner les infractions relevées en quelques points du circuit routier.

  C'est la méthode en vigueur actuellement. Elle a également quelques inconvénients.

  - Le nombre d'infractions pratiquement relevées est très faible par rapport à celui des infractions commises. Cela conduit l'automobiliste moyen à considérer que la probabilité de se faire sanctionner est totalement négligeable (cela n'arrive qu'aux autres) et du même ordre de grandeur que la probabilité d'accident estimée, elle aussi, comme totalement négligeable comme nous l'avons vu plus haut.

  Le législateur pense contrer cette tendance en augmentant le montant des amendes ou en l'assortissant de peines de prison. Cette solution est illusoire. L'automobiliste accepte l'accident fatal, c'est-à-dire la peine de mort, dont il estime la probabilité nulle. Il acceptera aussi une amende, quel qu'en soit le montant, ou un emprisonnement, quelle qu'en soit la durée, dont il estime la probabilité tout aussi négligeable.

  Une augmentation du montant de la peine ne se justifie comme moyen de dissuasion que si la probabilité de se voir surprendre devient "palpable". Il est bien connu qu'aux Etats Unis "on se fait piquer à tout coup". Il n'y a sûrement pas un policier derrière chaque voiture, mais ils sont suffisamment nombreux pour que chacun ait le sentiment que toute infraction est détectée. Une probabilité supérieure à un sur cent est ressentie comme une certitude, inférieure à un sur cent comme une impossibilité !

  L'augmentation de la gravité des sanctions ne se justifie donc qu'à condition qu'elle soit accompagnée d'une augmentation sérieuse de la fréquence des contrôles.

  - L'automobiliste, même le plus respectueux de la législation, peut, par inadvertance, dépasser involontairement la limitation. Qui ne s'est pas surpris à traverser un village à 70 km/h ou plus, pour ne pas avoir noté le panneau signalant l'entrée dans la petite agglomération sur une route à grande circulation. S'il est sanctionné par la maréchaussée placée judicieusement à cet endroit stratégique bien connu des autorités, il se sentira odieusement puni pour une erreur involontaire et cette sanction sera sans effet sur son comportement futur.

  Ce type de mésaventure est favorisé du fait d'une signalisation quelque fois peu visible, inattendue et donc imprévisible et d'un manque de cohérence (on peut circuler à 90 km/h sur un chemin vicinal et la vitesse est limitée à 50 dans un petit village situé sur une grande nationale).

  Les panneaux de limitation à 50 sont utilisés par les entrepreneurs de travaux publics pour signaler un chantier avec de gros engins et de nombreux ouvriers ou pour signaler un petit tas de cailloux (déviation juridique de la sécurité, les responsables des entreprises se dégageant ainsi de toute responsabilité en cas d'accident)

Nous proposons donc une autre solution destinée à éviter les inconvénients des solutions précédentes.

1/ Il faut aider le conducteur respectueux des lois à ne pas commettre d'erreur s'il n'a pas bien noté quelle est la limitation en vigueur dans sa position actuelle.

2/ Il faut le prévenir en permanence de l'approche de la limitation pour lui éviter de la transgresser involontairement alors qu'il est pris par sa conduite sur une route chargée par exemple.

3/ Il faut sanctionner le conducteur indiscipliné, systématiquement, dès qu'une limite est franchie. La sanction peut être modérée, quelques euros, mais chacun est très sensible à une perte financière, faible peut-être, mais systématique alors qu'une sanction lourde, mais très aléatoire, nous laisse indifférent. A titre anecdotique confortant cette idée, on constate que personne ne songe à abandonner son "caddy" sur un parking de supermarché pour ne pas perdre sa caution d'un seul petit euro !

La localisation des véhicules par GPS est déjà d'usage courant et sera généralisée dans un avenir qui n'est peut-être pas lointain. Il sera donc possible d'attribuer à chaque voie une vitesse limite, valeur mise en mémoire dans l'unité centrale de l'ordinateur de bord et affichable en permanence dans le véhicule. Les changements de données pourraient être téléchargés via Internet par exemple ou disponibles sur CD Rom dans les stations service.

Il serait alors possible de moduler les limitations d'une façon plus judicieuse, en fonction du type de véhicule, voiture de tourisme ou poids lourds, du type de route, de la géographie du trajet, autoroute, grande ou petite nationale, départementale, communale, chemin vicinal, route de montagne, route sinueuse, carrefour, points noirs,... et des conditions de conduite, pluie, nuit, brouillard (détectées par la mise en service des essuie-glaces, des phares ou des antibrouillards), conditions givrantes (détectées par une sonde de température).

Il serait même envisageable d'augmenter les vitesses maximales autorisées. En effet la limitation à 130 sur autoroute est mise en place pour limiter pratiquement la vitesse à 150 ! Si l'on est sûr que la vitesse maximale sera respectée, on peut alors la porter à 150.

Une balise, mise en place à l'entrée d'un chantier, pourrait, sur la fréquence du GPS, transmettre une limite modulée en fonction de la nature du chantier.

Les "Stops" pourraient être signalés et faire l'objet d'un vérification de l'arrêt effectif du véhicule.

Une sonde pourrait également détecter la proximité d'autres véhicules et réduire en conséquence la limite autorisée.

Le conducteur sera donc en mesure d'identifier en permanence les limites à respecter sans être contraint à la surveillance d'une signalisation fugitive et imprévisible. La première exigence est ainsi satisfaite.

Il est alors facile d'installer une alarme prévenant le conducteur de l'approche de cette limite, alarme dont il faut étudier l'ergonomie, alarme sonore, alarme vocale ou alarme visuelle pour satisfaire la seconde exigence.

Ces deux premières dispositions ont pour but de limiter les possibilités d'erreurs du conducteur discipliné.

Pour le conducteur peu soucieux de sa sécurité et de celle des autres, la solution consiste à lier au système d'avertissement de l'approche de la limite, un système qui prélève, directement sur une carte à puce, une dîme fonction du temps de dépassement et de l'écart avec la limite. Dans un but démocratique, le montant de la dîme pourrait être également fonction de la puissance du véhicule et deviendrait très pénalisante pour les écarts importants et les longs temps de dépassement.

Bien entendu le prélèvement ne prendrait effet que quelques secondes après le franchissement de la limite et serait ajourné dès que la vitesse commencerait à diminuer, afin de ne pas pénaliser l'étourderie ponctuelle.

On pourrait être tenté par la mise en place d'un système automatique qui réduirait la puissance en cas de franchissement de la limite. Ce dispositif serait une version améliorée du "bridage" des moteurs et n'aurait pas les deux premiers inconvénients cités plus haut étant indépendant de la pente de la route et respectant les divers types de limitations. Par contre il interdirait toute possibilité d'accélération au voisinage de la limite, ce qui serait contraire à la sécurité. Il serait en effet pour le moins fâcheux d'interdire toute possibilité d'accélération au moment d'un dépassement délicat par exemple. Le franchissement très provisoire de la limite n'entame pas sérieusement la sécurité, ce qui n'est pas le cas pour la suppression des possibilités d'accélération. Le "bridage automatique" du moteur est donc lui aussi à proscrire.

Par contre rien n'interdit un "bridage automatique intelligent" permettant un franchissement modéré et de courte durée de la limite, pour laisser une possibilité d'accélération, mais interdisant un grand dépassement qui ne se justifie en aucun cas. Personne n'a besoin de rouler à 170 km/h sur autoroute et la limite absolue à 170 ne réduit pas les possibilités d'accélération à 130.

C'est le non-respect permanent, durable et systématique des limitations de vitesse qui entame la sécurité et non le franchissement ponctuel. Ainsi le dispositif proposé autorise-t-il de façon occasionnelle le franchissement de la limite au prix d'une dîme relativement faible, si les conditions de conduite l'exigent (dépassement délicat, blessé ou femme enceinte à déposer rapidement à l'hôpital, etc.), mais en interdit le franchissement permanent (personne n'acceptera de payer systématiquement une amende, lourde et systématique, consécutive à un voyage Paris Nice au-delà de la vitesse limite !) et interdit, par ailleurs, tout dépassement exagéré.

Ce système est du même type que le système, dit de la boite noire, dont on parle de plus en plus, mais il a l'avantage d'être un instrument de prévention des accidents et non un instrument de répression qui n'intervient qu'une fois survenu l'accident, ce qui est trop tard.

Il s'agit d'éviter l'accident et non de déterminer le coupable après l'accident !

Les techniques de l'informatique ont permis d'installer, à des prix de plus en plus réduits, de nombreux systèmes automatiques sur les voitures modernes. Le système proposé est donc maintenant parfaitement viable sur le plan technique. Sa mise en service ne repose que sur une volonté politique d'amélioration de la sécurité.

On voit tout de suite s'élever des arguments pour critiquer ce système !

- Nous ne pouvons espérer la mise en place de ce type de système avant longtemps.

C'est une raison pour appliquer, sans délais, les mesures actuellement proposées, augmentation du nombre des contrôles, augmentation des sanctions, limitation des puissances excessives de certains véhicules, mais c'est également une raison pour commencer dès maintenant les études techniques, ergonomiques et juridiques permettant de rendre un jour le système proposé viable.

La recherche de sécurité est une œuvre de longue haleine et les solutions actuelles, aussi efficaces soient-elles, sont encore insuffisantes.

- Le système devra présenter une très grande fiabilité pour être acceptable.

Il est vrai qu'il serait insupportable de se voir sanctionner pour avoir dépassé le 50 sur autoroute ! Il faut donc que le système ait une excellente fiabilité intrinsèque et que la base de données soit aussi bonne que possible. On y arrive bien dans le domaine de l'aéronautique où les pannes d'ordinateurs de bord (autrement plus complexes que ne le sera le système proposé) et les erreurs sur les bases de données de navigation sont suffisamment rares pour que la sécurité du transport aérien soit raisonnablement assurée.

- Il y aura toujours des petits malins pour contourner le système.

Bien que des mesures techniques soient capables de rendre cette opération difficile, on ne peut contrer tous les bricoleurs astucieux. Qui ne connaît pas un fraudeur ayant fabriqué un décodeur de télé cryptée ! C'est vrai. Mais au lieu d'observer 90% de la population des automobilistes ne respectant pas la limitation, on observera seulement quelques pour cent de fraudeurs. Le gain n'est pas négligeable ! Par ailleurs le pourcentage de fraudeurs peut être réduit par des sanctions très sévères.

- Quelques fous du volant accepteront de payer pour satisfaire leur besoin de vitesse.

Il est possible de rendre la sanction vraiment dissuasive si le dépassement est permanent, la dîme n'augmentant pas proportionnellement au temps mais de façon exponentielle. En outre rien n'interdit un bridage automatique à une vitesse très basse si le temps de dépassement devient trop grand (après en avoir avertit le conducteur bien sûr). On se trouve, ici aussi, dans le cas des fraudeurs, qui, s'ils ne sont pas très nombreux, ne mettent pas en cause la sécurité globale.

- Que se passera-t-il en cas de panne du système ?

La vitesse limite sera alors automatiquement réduite à 50 km/h, ce qui permettra d'aller jusqu'au garage le plus proche pour faire un échange standard. Par ailleurs la fiabilité d'un tel système peut être suffisamment élevée pour que la fréquence de panne ne soit pas supérieure à celles des autres systèmes, allumage électronique, freinage assisté, direction assistée, pompe à carburant, joint de culasse ,.. limitant aussi les possibilités de conduite. Chacun admet de rouler lentement, bien qu'en pestant, jusqu'au prochain garage avec un pare-brise cassé parce que cet événement est suffisamment rare pour être acceptable.

- La mise à jour de la base de données nécessitera un rechargement régulier, donc fastidieux, de l'ordinateur de bord (rouler avec une base de donnée obsolète imposera, comme une panne, une limite à 50). Bien entendu une tolérance raisonnable sera prévue sur les dates de validité des bases en service.

On remarquera que le réservoir de carburant nécessite aussi un rechargement régulier, que la mise à jour de la base de données peut se faire à l'occasion d'un plein et que glisser un CD dans un lecteur est plus rapide que remplir un réservoir. Enfin les bases de données peuvent être valides plusieurs mois et le prix du CD, de l'ordre de l'euro, ne grèvera pas beaucoup le budget de l'automobiliste.

- Je laisse au lecteur le soin de trouver d'autres arguments !

Une étude defaisabilité technique, ergonomique et juridique devrait bien sûr être menée, mais ceci est une autre histoire qui sort de mon domaine de compétences.

Jean-Claude Wanner

Ingénieur Géral de l'Armement (2ème section)

Membre de l'Acadéùie Nationale de l'Air et de l'Espace

Membre du Conseil Scientifique de l'IEC