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Recherches sur les poids lourds au LCPC
Heavy Truck Research Works at the LCPC
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
Direction Technique Infrastructure et Sécurité
Contact : Bernard Jacob - 01 40 43 53 12
V. Cerezo, H Imine, B. Jacob
Jeudi 20 septembre 2007
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La problématique / The current situation

Demande de transport de marchandises : + 50 à 100% d’ici 10 ans

Infrastructures limitées et exposées à l’endommagement

Atteintes à l’environnement (bruit, pollution)

Risques accrus pour la sécurité routière en cas de poids lourds impliqué

Coût économique si embouteillage à cause de poids lourd renversés

Freight transport demand +50% to 100% in the next 10 years

Infrastructures cannot be extended but are exposed to damages

Negative impacts on environment (noise and pollution)

Increased risks on road safety if a truck is involved

Cost of traffic jams due to a truck rollover
Trafic PL en tonnes km
HGV Traffic in tons/km
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Les objectifs / The objectives

Améliorer la sécurité du trafic et des infrastructures

Améliorer l’efficacité du transport routier de marchandises

Maîtriser les impacts sur l’infrastructure et l’environnement

Cahiers des charges d’infrastructures plus sûres
Systèmes d’alerte au conducteur (sur l’infrastructure ou embarqué)
Contrôle des charges et surcharges en temps réel

to improve traffic and infrastructure safety

to improve the freight road transport efficiency

to monitor the impacts on infrastructures and environment

Specifications for safer infrastructures
Warning systems to the driver (on board or on road systems)
Loads and overloads monitoring and enforcement
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Les contraintes / The constraints
Ne pas construire d’infrastructures nouvelles mais optimiser l’exploitation de
celles existantes

Déployer de nouvelles technologies dans les poids lourds (systèmes d’aide
à la conduite)

Faire évoluer les normes sur les poids et dimensions des poids lourds

not to build new infrastructures, but to use them more efficiently

to implement new technologies on trucks (ADAS systems)
to improve and up-date truck weight and dimension regulations and
standards

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Projets / Projects
Opération TRUCK, projets PREDIT/ARCOS (thème 11), VIF (Véhicule
Interactif du Futur, pôle Lyon Urban Busses and Trucks), contrat pesage
en marche DGMT/LCPC

Projets européens en cours ou soumis : Heavyroute, FORT
TRUCK project, ARCOS (theme 11: HGV’s safety), VIF (Interactive heavy
Vehicle of the Future), contracts on WIM with the Ministry in charge of
Transports

European projects (on-going or submitted): Heavyroute, FORT
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Accidents et infrastructures / Accidents and infrastructures

Influence de l’infrastructure sur les accidents de PL : méthodologie

Analyse des accidents (statistiques)

Modélisation numérique Ù recherche de valeurs limites (ex: Vmax en fonction
des caractéristiques de l’infrastructure)

Synthèse des deux approches Îpropositions de seuils pour dimensionner
l’infrastructure (ex: dévers maximal en carrefour giratoire)
Influence of the infrastructure design on HGVs’ accidents: methodology

Study of accident database to detect dangerous configurations
Numerical models to assess limit values (ex: max. speed as a function of road
parameters)
Synthesis of the two approachesÎ design values for road characteristics
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Accidentologie : chiffres / Data on truck accidents

Les semi-remorques représentent / Tractors with semi-trailers represent :

50% du trafic PL / 50% of the HGV traffic

60% des accidents en courbe / 60% of the accidents occurring in curves

46% des accidents en ligne droite / 46% of the accidents in straight lines
Î Type de véhicule le plus fréquent et le plus accidenté / the most representative
and involved in accidents heavy vehicle
Accidents de PL seul en ligne droite (données Rhône-Alpes
entre 2000 et 2004) / Heavy vehicles accidents in straight line
(data from Rhone-Alpes between 2000 and 2004)
PL < 7,5t /
Trucks < 7,5t
3%
Tracteur-semi
remorque /
Tractor semitrailer
46%
Accidents de PL seul en courbe (données Rhône-Alpes
entre 2000 et 2004) / Heavy vehicles accidents in curves (data
from Rhone-Alpes between 2000 and 2004)
PL < 7,5t /
Trucks < 7,5t
4%
PL > 7,5t /
Trucks > 7,5t
29%
PL+
Remorque /
Tractor +
Trailer
22%
Tracteur-semi
remorque /
Tractor semitrailer
60%
PL > 7,5t /
Trucks > 7,5t
14%
PL+
Remorque /
Tractor +
Trailer
22%
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Quelques chiffres / Some data from safety studies

Les poids-lourds avec remorque représentent / The tractors with trailers :
5%
du trafic PL / 5% of the HGV traffic
22%
des accidents en courbe / 22% of the accidents occurring in curves
22%
des accidents en ligne droite / 22% of the accidents in straight lines
Î Véhicule présentant le plus de risque / The most dangerous heavy vehicle

Type d’accidents / Typology of accidents:
PL
Î

seul / Truck alone
2/3 de renversement / 2/3 of rollover
PL avec VL / Truck with passenger car
Î
Accidents de PL seul (192 cas) /
Accidents involving a truck alone (192 accidents)
Sortie de route /
Go off the road
33%
50% de collisions frontales / 50% of front collisions
Mise en
portefeuille /
Jack-kniffing
6%
Renversement /
Rollover
61%
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Analyse d’accidents / Accident Analysis
Analyse
détaillée des fichiers d’accidents (véhicule, infrastructure, météo…)
Reconstitution
sur simulateur et étude des scenarii
Identification
des zones et paramètres (infrastructure)
et des comportements de conduite à risque
→ Recommandations pour l’infrastructure et la
conduite (alertes)
Renversement d’un tracteur seul
(resp. d’un semi-remorque)
Rollover of a tractor (resp. tractor semi-trailer
Detailed analysis of accidents records (truck, infra, meteo…)

Studies of scenarios on simulators

Identification of risky area and parameters (infra)
and of dangerous behaviours
→ Recommendations on infra and driving
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Risques d’accident (1) / Risk of accident (1)

Carrefours giratoires / Roundabouts :

Bonne adhérence Ö Renversement / high skid resistance Ö rollover
Faible adhérence Ö Sortie de route / low skid resistance Ö road
departure
Si

Si l’adhérence est correcte,
Vmax indépendante du dévers /
For high skid resistance, max
speed independent on the
crossfall
40
Vitesse maximale (km/h) /
Maximum speed (km/h)
l’adhérence est faible,
Vmax Ô quand le dévers Ò /
For low skid resistance, max
speed Ô when crossfall Ò
35
30
25
20
faible adhérence /
low skid resistance
15
10
bonne adhérence /
good skid resistance
5
0
-4%
-2%
0%
2%
4%
6%
8%
Dévers dans le rond-point (%) / Crossfall in the ring (%)
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Risques d’accident (2) / Risk of accident (2)

Virages / Curves :

3 types d’accidents : sortie de route, renversement, mise en
portefeuille / 3 types of accidents: road departure, roll-over,
jack-knifing
Détermination de Vmax en entrée de virage en fonction du rayon
de courbure, de l’adhérence et du dévers Ö abaques /

determination of Vmax with respect to the radius of curvature,
crossfall, skid resistance Ö abacus

Information à l’usager si Vmax trop élevée (alarme!) /
Information to the driver and warning in case of an
excessive speed
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Système anti-renversement / Anti-Rolling System

Alerte prédictive de renversement (concept développé dans ARCOS)

Simulation du concept réalisé dans ARCOS/VIF/Heavyroute

Implémenté dans le projet VIF en cours
Observer/ Estimator
État dynamique du PL / Dynamic state of HGV
Evaluation
risque / Risk
evaluation
Road Data base
Warning

On board predictive warning system to avoid roll-over situation – (ARCOS)

Implemented by simualtion in ARCOS/VIF/Heavyroute

Implemented in a real truck in VIF (in progress)
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Contrôle d’inter distance sur les ponts / Gap control on bridges
Système de gestion des inter distances avec utilisation d’une station de pesage en
marche, pour minimiser les dommages sur le ponts (Heavyroute project)
Bridge Gap control concept
Trafic
Microsimulation
Increase gap
contrôle value
Bridge parameters
Bridge load effect
Yes
> Capacity
NO

System to monitor and manage lorry spacing on bridges to minimize the
damages (use of a WIM system) (Heavyroute project)
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Pesage en marche des PL / Weigh-In-Motion of HGVs

Objectifs / Objectives
Sécurité routière / Road safety
Concurrence loyale entre modes et sociétés de transport / Fair competition
between transport modes and companies
Sécurité et durabilité des infrastructures / Safety and durability of
infrastructures

Techniques / Techniques
Pesée statiques inefficaces et peu nombreuses / Static weighings not efficient
and not enough
Pesage en marche à basse vitesse (contrôles) / LS-WIM (controls)
Pesage en marche multicapteur et par ponts instrumentés (détection) / MS-WIM
and B-WIM (controls)

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Pesage à basse vitesse / Low Speed Weigh-In-Motion

Objectifs / Objectives
Remplacer/compléter pesée statique / to
replace/complete the static weighing
Améliorer efficacité contrôle: 5→60 PL/h
/ to increase weighing efficiency: 5→60
trucks/hr

Calendrier / Schedule
2001-2004: essais sur sites (CAPTELS) /
2001-2004: on site tests (CAPTELS)
fin 2005: agrément de modèle / late 2005:
type approval
mai 2007: installation Rupt-aux-Nonains /
May 2007: installation on the highway RN4

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Pesage multi-capteur / Multiple sensor WIM
Grille de barreaux piézo-céramiques /
MS-WIM array of piezo-ceramic sensors
Echantillonnage
de la force
d’impact /
Impact force
sampling
V. Cerezo,
H Imine, B. Jacob
Algorithmes
d’estimation du
poids statique /
Static weight
estimation
algorithms
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Pesage par ponts instrumentés / Bridge WIM
SiWIM, ZAG + CESTEL (Slovenia)
BWIM shema
B-WIM system
Axles
detection
Strain
measurement
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Résultats Nogent RN19 (9/2005) / B-WIM at Nogent

Essai / Test
pont cadre sur RN19 / integral bridge on the
highway RN19
échantillon de 29 poids lourds du trafic /
sample of 29 trucks from the traffic flow

Résultats / Results
classe de précision B(10) (COST323) /
accuracy class B(10) (COST323)

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Conclusions / Conclusions
Typologie
des accidents de poids lourds et rôle de l’infrastracture /
Characterization of HGVs’ accidents and sensitivity to the infrastructure
Conception d’un système anti-renversement, validation par simulation
et modèle mécanique, alertes au chauffeur / Anti-rolling system
designed, validation by simulation using a mechanical model, warning to
the driver

Protection des infrastructures contre les surcharges ou les cas de
charge dangereux (ponts notamment) / Protection of road infrastructures
against overloads or worst loading cases (e.g. bridges)

Développement de techniques performantes de pesage en marche
pour le contrôle / Advanced WIM technologies developed for overload
screening and enforcement

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