Éco-conduite et analyse du comportement du conducteur

Les systèmes complets d’évaluation du comportement au volant sont encore trop rares dans le monde. C’est pourquoi Gurtam a décidé de créer une application simple mais extrêmement efficace qui pourrait détecter avec précision qui s’occupe du véhicule et aide à réduire les coûts, et qui ne le fait pas.

Après avoir utilisé iDriveSafe pendant près de 18 mois, nous avons examiné les recommandations et les demandes concernant ses fonctionnalités, et aujourd’hui nous sommes ravis de présenter sa version améliorée pour l’évaluation du comportement du conducteur à Wialon. Eco Driving, une nouvelle application basée sur Wialon, vous permettra d’évaluer avec précision la façon dont le conducteur traite le véhicule confié. Cela contribue à améliorer la sécurité de conduite, à prolonger la durée de vie du véhicule, à réduire les coûts de carburant et, ce qui est important, à assurer la sécurité des cargaisons.

Comment ça fonctionne

Alors que notre application précédente pour le contrôle du comportement du conducteur, iDriveSafe, fonctionnait uniquement sur la base des données GPS et pouvait à peine affecter les critères d’évaluation ou configurer les paramètres, Eco Driving est un système flexible qui reçoit des paramètres supplémentaires pour l’évaluation de la qualité de conduite et permet d’ajuster les paramètres personnalisés pour résoudre presque n’importe quelle tâche. Tous les critères et paramètres choisis peuvent être configurés individuellement pour chaque unité. Vous pouvez également configurer une unité et exporter/importer cette configuration vers le groupe d’unités.

D’ailleurs, sur le forum, vous pouvez partager vos paramètres de qualité de conduite configurés pour des véhicules particuliers ainsi que vos impressions sur la fonctionnalité en général.

Le modèle d’évaluation lui-même représente des points de pénalité donnés pour un certain intervalle de temps. Moins il y a de points, meilleure est la qualité de conduite. Les points de pénalité sont calculés pour chaque trajet, et peuvent ensuite être additionnés ou moyennés en fonction du temps ou de la distance parcourue.

En cas de certaines infractions (par exemple, freinage brusque alors qu’un capteur de charge d’essieu est activé), le score de pénalité est multiplié, ce qui signifie qu’il augmente considérablement.

Les points de pénalité sont ajoutés en fonction de cinq critères de violation:

• Accélération (les valeurs absolues d’accélération positive sont analysées);
• Freinage (les valeurs absolues d’accélération négative sont analysées);
• Excès de vitesse (les valeurs de dépassement de limite détectées par les cartes Gurtam sont analysées);
• Courbe / Virage (les valeurs absolues de l’accélération angulaire sont analysées); 
• Personnalisé (vous pouvez choisir n’importe quel capteur que vous souhaitez ajouter à l’évaluation de la qualité de conduite et définir des intervalles de violation individuellement);
• Conduite imprudente (utilisée pour détecter les accélérations excessivement fortes avant la décélération).

Vous pouvez configurer plusieurs violations pour chaque critère en définissant des intervalles de violation pour le paramètre. Les points de pénalité pour chaque violation (lorsque la valeur se situe dans la plage) sont indiqués individuellement en fonction de l’importance de la violation et peuvent être modifiés ultérieurement.  

Pour cela, sélectionnez un critère d’infraction dans l’onglet Eco-conduite, indiquez la plage de valeurs min/max dans le champ correspondant et une valeur de pénalité ajoutée pour cette infraction, comme suit (exemple pour excès de vitesse):

Plus sur les types d’infraction

Après avoir analysé les paramètres supplémentaires, nous avons amélioré l’analyse des messages. Par conséquent, des paramètres spéciaux sont désormais disponibles pour la liste d’appareils suivante:

• wln_accel_max — valeur d’accélération positive maximale pour la période entre les messages
• wln_brk_max — valeur d’accélération négative (freinage) maximale pour la période entre les messages
• wln_crn_max — valeur d’accélération angulaire maximale pour la période entre les messages

Par rapport aux données GPS, ces paramètres permettent de calculer plus précisément les valeurs d’accélération positive, de freinage et de virage.

Ces paramètres apparaîtront dans le message à condition que les valeurs soient non nulles. Vous n’avez donc pas besoin de configurer des capteurs pour ces appareils, il vous suffit de spécifier les paramètres de qualité de conduite.

Pour certains appareils (Teltonika FM5300 ou Cellocator) qui reçoivent des paramètres de qualité de conduite et non les valeurs maximales entre les messages, vous pouvez configurer un modèle d’évaluation de la qualité de conduite basé sur des capteurs (créés préalablement à l’aide de paramètres personnalisés dans les messages des unités).

Un petit rappel: par défaut, tous les appareils utilisent le modèle d’évaluation basé sur les données GPS dans les messages.

La description détaillée de chaque critère est ci-dessous:

Type de violation «personnalisé»

Alors que les types d’infraction majeurs ne posent généralement pas de questions, le type de violation «Personnalisé» nécessite quelques explications.

Tout d’abord, pour l’analyse, vous pouvez choisir les valeurs de n’importe quel capteur. Les infractions seront enregistrées en fonction des valeurs du capteur spécifié. Il étend le potentiel d’évaluation de la qualité de conduite sans être attaché aux données GPS ou aux paramètres analysés par Wialon (wln_accel_max, wln_brk_max, etc).

Le cas le plus répandu d’utilisation de cette configuration est le contrôle du régime moteur. Peu importe comment les informations pénètrent dans le capteur (qu’il s’agisse de CAN, OBD, d’entrée de fréquence ou du paramètre maximum de tours par minute entre les messages), vous pouvez toujours créer le capteur correspondant et utiliser ses valeurs pour détecter les infractions.

En outre, vous pouvez remplacer les types d’infraction standard (tels qu’une accélération ou un freinage brusque) par le type d’infraction «Personnalisé». Cette option peut être utilisée si les appareils envoient des données dans des formats différents de ce que nous pouvons analyser, par exemple Teltonika. Ainsi, l’appareil envoie certaines infractions détectées entre les messages actuels et précédents, tandis que la plage de valeurs autorisées est stockée sur l’appareil, ce qui rend impossible de les spécifier dans les Paramètres de conduite. C’est à ce moment que le type d’infraction «Personnalisé» peut être utile.

Plus de détails sur chaque paramètre sont dans le tableau ci-dessous:

Validation dans Éco-conduite

Dans la plupart des cas, les paramètres ne devraient pas causer de problèmes. Mais cela vaut la peine de commenter un tel paramètre supplémentaire que validateur. 

Tout d’abord, cela aide à assouplir les critères d’infraction. Le validateur peut également être utilisé comme multiplicateur pour le score de pénalité (la valeur du validateur est multipliée par la pénalité), si la case correspondante est cochée.

Quand l’utiliser

L’un des critères de qualité de conduite les plus importants est la sécurité des cargaisons. Et si une cargaison de valeur est transportée, la sévérité de l’évaluation de la qualité de conduite augmente. Dans ce cas, vous pouvez créer un capteur de charge et l’utiliser comme un capteur-validateur qui prend une valeur 0 (zéro) lorsque le véhicule est vide et une valeur positive lorsqu’il est chargé. Il peut être utilisé comme validateur pour exclure les infractions (lorsque le véhicule est vide) ou comme multiplicateur pour multiplier la pénalité par la valeur du capteur-validateur (par exemple, en fonction du poids de la cargaison).

Le tableau de rapport

Quand l’unité (et les capteurs, si nécessaire) est configurée, vous pouvez consulter les analyses des infractions dans le rapport par conducteur et le tableau Éco-conduite. Vous y trouverez la liste des infractions, leur évaluation et un score total.

Le tableau peut contenir des colonnes suivantes: 

• Début
• Fin
• Infraction (le nom du critère défini par l’utilisateur)
• Valeur d’infraction
• Vitesse
• Pénalité (arrondi à un nombre entier)
• Compte
• Classement

Vous pouvez regrouper les données dans le rapport par:

• périodes (jour, semaine, mois);
• trajets;
• nom de l’infraction (pour rendre le regroupement des données plus flexible, vous pouvez donner le même nom à différents types d’infractions et intervalles de valeurs).

Une nouvelle colonne Pénalités est disponible dans le tableau Trajets.

Application Eco Driving 

Pour les utilisateurs actifs de nos applications, nous avons créé une application Eco Driving où, dans un format pratique avec des marqueurs sur la carte, similaire à iDriveSafe, vous pouvez obtenir une évaluation détaillée de la qualité de conduite pour n’importe quel intervalle de temps, n’importe quel trajet, ainsi que des informations générales sur les unités.

Quelle est la différence entre Eco Driving et iDriveSafe?

Notre solution d’éco-conduite détecte les infractions avec une valeur de freinage minimale de 2,9 m/s2. C’est pourquoi Eco Driving n’a pas inclus l’accélération de 2 m/s2 dans la liste des infractions. Cependant, tous les cas de freinage avec une accélération supérieure à 3 m/s2 ont été détectés.

Comme iDriveSafe ne fonctionnait qu’avec des messages GPS (les données étaient obtenues toutes les 20 secondes), il n’enregistrait pas d’accélérations supérieures à 3 m/s2 (l’algorithme ne disposait pas de la fréquence d’acquisition des données GPS). Cependant, plusieurs accélérations supérieures à 2 m/s2 ont été détectées en raison des réglages par défaut qui considèrent le freinage avec une accélération de 2 m/s2 comme une infraction pour les véhicules légers.

Lorsque nous testions la valeur d’accélération minimale de 2 m/s2 pour détecter les infractions, Eco Driving détectait plus de cinquante infractions par jour (par rapport à quelques-unes dans iDriveSafe), nous l’avons donc définie comme une «conduite standard». 

Paramètres recommandés

Lors de la configuration du modèle d’évaluation de la conduite, nous avons tous mesuré et discuté des manœuvres avec le conducteur. Ainsi, nous avons défini la plage de valeurs d’accélération et les scores de pénalité correspondants. En conséquence, nous avons obtenu des combinaisons de paramètres que vous pouvez déjà utiliser pour commencer à tester la solution et à la proposer à vos clients. Notre version des paramètres pour les véhicules légers est comme suit.

Freinage:

Accélération:

Précisons que pour maintenir l’intégrité expérimentale, nous n’avons pas pris en compte l’accélération angulaire qui n’était disponible que sur l’appareil Galileosky. En toute honnêteté, nous n’avons pas réussi à définir les valeurs définitives de ce paramètre sur cet appareil, car il repose fortement sur des paramètres instables tels que l’adhérence à l’itinéraire, la taille du véhicule et le type de cargaison. Avec tous ceux que cela intéresse, nous pouvons discuter de ce sujet sur le forum Wialon.

Vous pouvez tester nos préréglages en les ajoutant directement depuis l’onglet Éco-conduite dans les propriétés de votre appareil.

L'influence de la qualité de conduite sur les valeurs clés

Nous nous sommes demandé au cours de nos essais : qu’est-ce que la qualité de conduite affecte exactement ? Nous avons interrogé nos clients, résumé leurs réponses et proposé les catégories de tâches suivantes:

• sécurité de la cargaison; 
• sécurité de conduite; 
• économies de carburant; 
• usure du véhicule.

Examinons de plus près chaque catégorie à part.

Sécurité de la cargaison

Une conduite imprudente affecte non seulement le véhicule lui-même, mais tout ce qu’il contient: la cargaison, le conducteur, le passager, le tracker GPS. En raison des fortes accélérations, en particulier angulaires, la force d’inertie fait que la cargaison à l’intérieur ne se déplace pas en synchronisation avec le véhicule, et si c’est le cas, la cargaison peut arriver endommagée. Si la cargaison a de la valeur, sa sécurité est le critère clé d’une conduite de qualité.

Exemple:

La tâche consiste à transporter un réfrigérateur Bosch KGV 39×25 dans une boîte standard 209x67x71 cm. Le coefficient de frottement d’une boîte en carton sur le plancher en bois est égal à 0,3.

Une fois que le conducteur accélère ou freine, la boîte est exposée à la gravité, à l’inertie et au frottement. Si la boîte reste non fixée et non sécurisée, il y a 3 options de comportement: soit elle commence à glisser et se cogne contre le mur, soit elle se renverse ou rien ne lui arrive. Laissons de côté tous les calculs et hypothèses que nous avons faits et concentrons-nous sur les formules que nous avons obtenues:

• si rien ne se passe : a < gb/h et a < kg; 
• si la boîte glisse : a > kg; 
• si la boîte se renverse : gb/h < a < kg

où a est l’accélération du véhicule, k signifie le coefficient de frottement, b est pour la largeur de la boîte et h est pour la hauteur de la boîte.

Dans ce cas, nous obtenons les résultats suivants: l’accélération suffisante pour que la boîte se renverse est égale à 0,32g; l’accélération de glissement est égale à 0,3 g. Ainsi, pour garder la boîte en sécurité, le véhicule ne doit pas dépasser l’accélération de 0,3g et avec le facteur de coefficient de frottement donné, le renversement de la boîte est hautement improbable.

Évidemment, ce cas de réfrigérateur n’a rien à voir avec la réalité car, pour l’économie, les vendeurs de réfrigérateurs essaient de mettre le plus de réfrigérateurs possible dans un véhicule, tandis que les services de livraison essaient de sécuriser leur cargaison. De plus, le coefficient de frottement est une valeur relative et instable. Mais au lieu d’un réfrigérateur, on peut avoir autre chose, par exemple des personnes dans un bus. La limite de 0,3g semble donc une chose raisonnable dans cette situation.

Passons à la catégorie suivante de tâches.

Sécurité de conduite 

La sécurité de conduite et l’élimination des risques d’accidents de la route font partie des critères clés de l’évaluation de la qualité de conduite. En cas d’accident, le conducteur et l’employeur sont responsables. Si l’accident est grave, le véhicule ne fonctionne pas pendant un certain temps. Sans parler de la cargaison: à moins qu’elle ne soit totalement endommagée, elle ne sera pas livrée à temps, et même si elle peut toujours être utilisée, elle n’aura plus jamais la même apparence.

Un accident peut se produire lorsque le conducteur freine brusquement ou si l’adhérence à la route est perdue en raison d’une accélération ou d’un virage brusque. Tout dépend de la saison, de la surface de la route, de la qualité des pneus, du niveau de densité des roues, c’est pourquoi il est si difficile d’évaluer la performance du conducteur. La seule conclusion que l’on peut tirer est que plus souvent le conducteur freine, pire c’est pour sa sécurité de conduite. Cela augmente également la consommation de carburant. Notre solution d’éco-conduite permet de savoir ce qui s’est passé avant ou pendant l’accident, d’analyser la qualité du trajet du conducteur en comparant le nombre de freinages brusques et d’accélérations.

Selon certaines recherches, la fréquence des accidents augmente de 10 à 15% si un conducteur roule 1 km/h plus vite que la vitesse moyenne. S’il est de 10 km/h ou plus, le taux d’accidents augmente pour le trafic urbain. Pour les routes de campagne, l’augmentation de la fréquence des accidents n’est pas si critique.

La meilleure solution pour le contrôle général de la sécurité de conduite serait d’installer un kit Mobileye. Il permet de contrôler la vitesse et l’approche brusque du véhicule qui précède, avertit des piétons, gère le changement de voie.

Passons à la catégorie suivante.

Économies de carburant

La première étape pour économiser du carburant consiste à utiliser le mouvement d’inertie du véhicule et à minimiser autant que possible le nombre total de freinages, en gardant à l’esprit que la sécurité est de la plus haute importance.

Pour économiser du carburant, optez pour le frein moteur, car il est plus efficace que la roue libre (lorsque vous relâchez la pédale d’accélérateur, le véhicule ralentit à l’aide du moteur et l’alimentation en carburant s’arrête, ce qui entraîne une consommation de carburant nulle; mettre le levier de vitesse au point mort est moins efficace, car l’alimentation en carburant ne s’arrête pas).

De plus, la roue libre est plus dangereuse. Pour le moment il est impossible de prouver ce fait (le freinage moteur est plus efficace que la roue libre) en utilisant les données des appareils GPS, mais c’est ça que les fabricants de matériel aimeraient faire.

La consommation de carburant augmente si le moteur est utilisé à des régimes élevés. Vous pouvez le tracer dans les caractéristiques de vitesse du moteur.

Même si la puissance du moteur augmente avec des tours plus élevés, son couple diminue et la consommation spécifique de carburant augmente. Il est donc important d’utiliser le bon rapport, de le changer rapidement et de ne pas dépasser le régime moteur optimal. Pour le contrôler, vous pouvez vous connecter à OBD II ou CAN, définir la plage de régime moteur nécessaire et indiquer le score de pénalité pour ses violations. Si vous ne pouvez pas le faire, vous pouvez analyser des valeurs d’accélération similaires en tenant compte de la vitesse (par exemple, pour configurer le validateur, lors du réglage de «l’infraction» correspondante). Après tout, une accélération de 0 km/h à 30 km/h n’est pas la même que de 40 km/h à 70 km/h même si c’est pour la même durée.

Usure

Si le conducteur passe fréquemment entre gaz-frein-gaz, cela use les systèmes d’embrayage et de freinage.

Résumé sur les tâches d’éco-conduite  

En résumant le tout et en tenant compte du type de véhicule, le tableau peut ressembler à ceci:

Comment cela fonctionne avec d’autres types de véhicules

Nous avons comparé les résultats de nos essais aux résultats iDriveSafe et aux recommandations de Ruptela sur les limites d’accélération pour différents véhicules:

Conclusions

Pour commencer à tester de nouvelles fonctionnalités, ouvrez les propriétés de l’unité, accédez à l’onglet Éco-conduite et ajoutez des critères de qualité de conduite à partir des préréglages.

La gamme de valeurs et de pénalités dans l’exemple n’est qu’un des modèles d’évaluation de la qualité de conduite qui a été utilisé par l’un de nos clients avec la flotte de véhicules légers.

Mais en raison de la flexibilité de la configuration (la possibilité de spécifier des scores de pénalité pour le dépassement des limites de critères et de sélectionner une méthode de calcul de la moyenne), vous pouvez configurer le modèle d’évaluation individuellement pour n’importe quelle tâche en fonction des processus de travail internes et des besoins de votre client. La possibilité d’exporter/importer des données vous fera gagner du temps si le projet est simple ou si vous devez configurer de nombreuses unités similaires.