Rapport Année : 2022

Projet ANR NEWMOB - L2.1 Capacités dynamiques des EDPM et VAE

Résumé

Une campagne d’essais expérimentaux réalisés sur piste avec des trottinettes électriques, des vélos à assistance électrique (VAE) et des gyroroues a été menée pour étudier les capacités dynamiques de ces véhicules. 147 essais ont été réalisés avec 3 trottinettes conduites par 3 conducteurs différent, 2 VAE conduits par 2 conducteurs et un gyroroue avec un conducteur. Au total 18 freinages, 41 accélérations, 72 évitements, 12 slaloms et 3 tours de circuit ont été effectués. Une application a été développée et utilisée pour enregistrer sur un smartphone fixé à l’avant de la trottinette, du vélo à assistance électrique ou du gyroroue, les accélérations longitudinale, transversale et verticale, les vitesses de rotation de roulis, lacet et tangage (50 Hz), la vitesse et la trajectoire GPS (1Hz), et la vidéo de la scène avant. Les essais ont été filmés de l’extérieur par GoPro et les évitements par drone. Les données à 50 Hz sont filtrées, et certaines données ont été calculées : les angles de roulis, de lacet et de tangage, la vitesse, la distance et les moyennes des accélérations longitudinales en freinage. Freinage En trottinette, les décélérations en freinage depuis une vitesse comprise entre 21 et 24 km/h sont situées entre 3.5 et 4.2 m/s² et la distance d’arrêt est proche de 5 m. En VAE, pour une vitesse initiale comprise entre 22 et 24km/h, la décélération est variable entre les 2 conducteurs et selon l’essai, située entre 5 et 7.3 m/s², avec une distance d’arrêt entre 2.7 et 4 m. En gyroroue en moyenne la décélération en freinage est un peu plus forte pour le conducteur (3.1 m/s²) que pour l’engin (2.8 m/s²) et la distance d’arrêt est entre 5.6 et 7.6 m pour une vitesse initiale comprise entre 20 et 23 km/h. Globalement le freinage en VAE est plus efficace (6 m/s², 3.3 m) qu’en trottinette (3.8 m/s², 5.2 m) et qu’en gyroroue (-3 m/s², 6 m). Accélération En mode « Eco » et accélération modérée, les conducteurs atteignent en moyenne presque 15 km/h en trottinette et en gyroroue, et 17 km/h en VAE. En mode « Sport », « Turbo » et accélération maximale, ils atteignent 22 km/h en trottinette, 23 km/h en gyroroue, et 24 km/h en VAE. Pour atteindre la vitesse maximale, en mode « Eco » et accélération modérée, les conducteurs mettent en moyenne 13s en trottinette, avec une accélération moyenne de 0.33 m/s², 12s et 0.38 m/s² en VAE et 10s et 0.42 m/s² en gyroroue, tandis qu’en mode « Sport », « Turbo » et accélération maximale, ils prennent 9s et 0.71 m/s² en trottinette, 8s et 0.86 m/s² en VAE, et 8s et 0.77 m/s² en gyroroue. En moyenne la distance pour atteindre la vitesse maximale est située entre 30 et 36 m avec peu d’écart entre les trois modes, le gyroroue étant le véhicule qui permet d’atteindre la vitesse cible le plus rapidement. Evitement On identifie deux pics de vitesse de roulis en évitement : le premier correspond à la fin du couloir permettant d’exécuter le virage avant l’obstacle, et le deuxième au redressement après obstacle. Ce deuxième pic de vitesse de roulis est toujours plus important que le premier. Que l’obstacle soit à 2 ou 3 mètres de distance et l’évitement à gauche ou à droite, le premier pic est approximativement le même, autour de +/-40°/s ou +/-50°/s, pour les trois types de véhicule. On observe par contre une augmentation de la vitesse de roulis sur la phase de redressement lorsque l’on diminue la distance avec l’obstacle, et ceci pour les trois types d’engin, différence d’environ 20°/s en évitement à gauche et 30°/s en évitement à droite. On remarque par ailleurs que les courbes de vitesse de roulis en gyroroue sont assez oscillantes, ce qui s’explique par la recherche d’équilibre. Slalom En slalom les trottinettes atteignent jusqu’à 98°/s de vitesse de roulis et 107°/s de vitesse de lacet, les VAE 94°/s de vitesse de roulis et de vitesse de lacet, et le gyroroue 102°/s de vitesse de roulis et 104°/s de vitesse de lacet. Les trottinettes prennent 20-22° d’angle de roulis maximal en slalom avec entrée à gauche et 24-27° en slalom avec entrée à droite. Les VAE prennent davantage d’angle de roulis : entre 26 et 31° en slalom à gauche et entre 33 et 36°. Le gyroroue prend 29° en slalom à gauche et 17° en slalom à droite. Tour de circuit La vitesse maximale atteinte lors des tours de circuit est de 23 km/h en trottinette, 24 km/h en VAE et 27 km/h en gyroroue. Les valeurs maximales des accélérations et vitesses de rotation permettront de calibrer des seuils pour détecter des situations « anormales », qualifiées d’incident ou événement. Un tel essai ne doit pas déclencher contrairement aux situations extrêmes de freinage d’urgence ou d’évitement.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04555360 , version 1 (22-04-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04555360 , version 1

Citer

Claire Naude, Rémy Chevalier, Bastien Canu, Ebrahim Riahi, Thierry Serre, et al.. Projet ANR NEWMOB - L2.1 Capacités dynamiques des EDPM et VAE. Université Gustave Eiffel. 2022. ⟨hal-04555360⟩
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