Dependability approaches for mobile environment : Application on connected autonomous vehicles.
Abdallah Dabboussi · 2019
Approche pour la sûreté de fonctionnement en environnement mobile : application aux véhicules autonomes et connectés. Les véhicules autonomes et connectés (VAC) doivent avoir une exigence de fiabilité et de sécurité adéquate dans un environnement incertain aux circonstances complexes. La technologie des capteurs, les actionneurs et l'intelligence artificielle (IA) améliorent constamment leurs performances, ce qui permet un développement continu des véhicules autonomes et une automatisation accrue de la tâche de conduite. Les VAC présentent de nombreux avantages dans la vie humaine, tels que l’augmentation de la sécurité routière, la réduction de la pollution et la fourniture d’une mobilité autonome aux non-conducteurs. Cependant, ces composants avancés créent un nouvel ensemble de défis en matière de sécurité et de fiabilité. Il est donc nécessaire d’évaluer ces technologies avant leur mise en œuvre.Nous étudions dans cette thèse la fiabilité du VAC dans son ensemble, en nous concentrant sur les capteurs et le système de communication. Pour cela, une analyse fonctionnelle a été réalisée pour le système VAC. Notre approche scientifique pour l'analyse de la fiabilité du VAC a été structurée avec des méthodes combinant des approches quantitatives et qualitatives (telles que l'analyse fonctionnelle interne et externe, l'analyse préliminaire des risques (APR) et l'analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC), etc. Afin de prouver nos résultats, une simulation a été réalisée à l'aide de la probabilité d'analyse d'arbre de défaillance (ADD) et elle a été réalisée pour valider l'approche proposée. Les données (taux d'échec) utilisées proviennent d'une base de données professionnelle concernant le type de composants présentés dans le système. À partir de ces données, un modèle probabiliste de dégradation a été proposé. Le calcul de probabilité a été effectué par rapport à un moment d'utilisation de référence. Par la suite, une analyse de sensibilité a été suggérée concernant les paramètres de fiabilité et des propositions de restructuration ont été élaborées pour les composants.CAV fournit des services de communication entre véhicules : véhicules à véhicules (V2V) ou avec infrastructures côté rue : véhicules à infrastructures (V2I). La technologie des “Communications dédiées à courte portée” (DSRC = Dedicated Short Range Communications) utilise plusieurs canaux pour fournir une variété d'applications de sécurité. Les applications de sécurité nécessitent des transmissions appropriées et fiables, tandis que les applications non liées à la sécurité exigent des performances et une vitesse élevée. Aujourd’hui, la diffusion de messages de sécurité de base (Basic safety message, BSM) est l’un des services fondamentaux des véhicules connectés. Pour cela, un modèle analytique destiné à évaluer la fiabilité des services de diffusion V2V relatifs à la sécurité basée sur IEEE 802.11 dans le système DSRC sur autoroute a été proposé. Enfin, une amélioration du modèle proposé a été faite afin d'accroître la fiabilité de la connexion V2V, en tenant compte de nombreux facteurs tels que la portée de transmission, la densité du véhicule, la distance de sécurité sur l'autoroute, le taux d'erreur de paquets, l'influence de bruit et les taux de défaillants pour les équipements de communications.L'évaluation de ces problèmes conduit à une analyse de sensibilité liée aux paramètres de fiabilité, ce qui contribue à davantage d'innovation dans les domaines de l'ingénierie automobile.