Reconstruction et analyse de trajectoires 2D d’objets mobiles par modélisation markovienne

Le transport ferroviaire est probablement l’un des modes les plus efficaces et les plus écologiques. Pourtant les passages à niveau, qui représentent le croisement entre une voie ferrée avec une voie routière, constituent un environnement très dangereux pour les usagers. La solution la plus sûre à ce problème serait de remplacer tous les passages à niveau par des ponts ou des souterrains. Cependant, cette solution est très coûteuse (5 à 10 millions d’Euros par an en Europe) et elle n’est pas toujours possible à réaliser en particulier dans les zones très urbanisées.

Normalement, le franchissement des passages à niveau peut être réalisé en toute sécurité en cas de respect de la signalisation routière définie à partir de la « Convention sur la signalisation routière » signée à Vienne en 1968 et appliquée dans le monde entier [Cousin 1981]. Malheureusement, les statistiques montrent que les usagers de la route ou les piétons ne respectent pas la signalisation routière, ce qui occasionne près de 98% des accidents aux passages à niveau [Min 2011]. En réalité, des milliers de presque-accidents ou incidents s’y produisent chaque jour dans le monde entier. Le risque d’accident augmente aussi en cas d’implication d’autocars ou de véhicules lourds et peut entraîner des conséquences catastrophiques [Bea 2012]. Selon l’agence ferroviaire européenne (ERA) [Agency 2012], 619 accidents ont tué 359 personnes dans l’Union européenne en 2010 (alors qu’en 2009, 831 accidents avaient fait 405 morts). Ce chiffre représente 28% de l’ensemble des décès par accidents dans les chemins de fer et 1,2% des morts sur la route. En plus des coûts médicaux élevés, les accidents mortels aux passages à niveau laissent des effets très négatifs à long terme sur la conscience personnelle des passagers de la voiture ou du train, sur le conducteur du train, sur les témoins et les personnes blessées.

Plusieurs raisons expliquent la prise de risque au franchissement des passages à niveau : la pression du temps, l’inattention, des raisons physiologiques (par exemple la fatigue, l’alcool). Selon les chiffres de la commission européenne [TREN 2003], 20% des accidents de la route sont dus à la fatigue et 25% à une conduite sous l’influence de l’alcool ou de stupéfiants. L’excès de vitesse constitue le plus fort facteur de risque de collision aux passages à niveau. Selon les chiffres de la commission européenne, 30% des accidents routiers mortels survenus dans l’UE sont dus à un excès de vitesse (Fig. 1.1). Malgré la diversité des solutions techniques proposées [Silmon 2010][Tey 2009], telles que les systèmes d’alerte, les systèmes de navigation par satellite et l’émission de signaux d’alerte transmis aux véhicules à l’approche des trains aux passages à niveau (systèmes en cours d’essai en France et en Australie), le contrôle ou bien la prédiction du comportement humain reste le problème le plus difficile à résoudre [Tey 2012] d’où l’importance de l’organisation de journées internationales pour la sécurité aux passages à niveau. Le but de ces journées est la sensibilisation des usagers quant au respect de la signalisation routière et au danger que peut représenter le franchissement illicite d’un passage à niveau (PN).

Malgré les efforts menés par les gouvernements pour sécuriser ces endroits et sensibiliser les usagers, le nombre d’accidents aux passages à niveau reste toujours trop élevé, même s’il baisse progressivement.

Malgré les efforts importants menés par le gouvernement français, la S.N.C.F.et les collectivités territoriales dans le cadre d’une politique de suppression des PN, de nombreux points de conflits entre circulation routière et ferrovaire demeurent.

En 1938, année de création de la S.N.C.F., il existait 33 500 PN publics dont 27 000 étaient gardés. En 1973, le nombre de passages à niveau a été réduit à 24 500. Aujourd’hui, la situation s’est profondément modifiée. Le nombre de passages à niveau publics a été ramené à 19 310 en 1995, suite essentiellement aux importants programmes de suppression de PN, concernant en priorité les lignes ferroviaires à grandes vitesse, et à la fermeture des lignes de faible importance. Aujourd’hui, il reste 18 459 passages à niveau (Fig. 1.2). Parmi eux, il existe 17 351 PN ouverts à la circulation publique dont 840 (4,85 %) sont ouverts au seul cheminement des piétons et 16 511 PN (95,15 %) sont ouverts à la circulation des véhicules et des piétons (Table 1.1). 63 % des PN se situent sur des voies communales, 36 % sur des voies départementales et il ne reste que 67 PN sur des routes nationales (1 %), mais ces PN disparaissent progressivement au cours du temps.

Les dernières statistiques communiquées [SET 1996][Got 2012], montrent que la plupart des victimes des accidents aux passages à niveau font partie des habitants qui résident à proximité des passages à niveau, notamment ceux qui sont habitués à traverser ces zones. Il semble que l’utilisation quotidienne d’un passage à niveau contribue à la baisse de vigilance de ces usagers quotidiens.

Durant les vingt dernières années, 88 % des accidents sont répartis sur les passages à niveau à signalisation automatiques (S.A.L. 2, S.A.L. 4, S.A.L. 0) [Shigeru 1988] et les passages à niveau non gardés. Les passages à niveau à signalisation automatiques Lumineuse (S.A.L), représentant 59 % du nombre total de PN et sont concernés par 70 % des collisions usager routier/train. Les PN de type S.A.L.2 sont responsables de 70 % de collisions qui se produisent sur les passages à niveau automatiques. Les causes de collisions sur ce type de passage à niveau (S.A.L.2) se caractérisent principalement par des passages en chicane et par des passages avec des vitesses routières trop élevées à l’approche du PN. En revanche, la cause principale des collisions sur les passages à niveau automatiques de type S.A.L.4 (généralement situés sur les routes à fort trafic) est l’arrêt des véhicules sur le PN ou la présence de remontées de files. Les PN non gardés (représentant 21 % du nombre total de PN), généralement équipés de croix de Saint André, avec ou sans STOP, sont concernés par 18 % des accidents. Les passages à niveau piétons sont concernés par 10 % des accidents. La principale cause des collisions sur ces deux derniers types de PN est le non-respect de la signalisation sur la route. Les passages à niveau gardés subissent une politique de suppression ces dernières années (transformation en passages supérieurs ou inférieurs. . .) et sont en train de disparaître. Le nombre d’accidents sur ces PN est presque nul ces 10 dernières années.

Durant la période 1991-1995, on compte une moyenne annuelle de 210 accidents de type collision entre un usager routier et un train, causant en moyenne 61 tués et 26 blessés graves par an. Malgré ces chiffres, on note heureusement un ralentissement du nombre de décès aux passages à niveau depuis une dizaine d’années. Depuis l’année 2000, les points de croisement entre la route et la voie ferrée sont à l’origine en moyenne de 115 collisions par an (une collision tous les trois jours), 14 blessés graves et 40 décès. Ces accidents sont en grande majorité la conséquence d’infractions au code de la route. 50% des collisions entre une voiture particulière et un train causent un mort alors que 5% des « Accidents routiers typiques » sont dans ce cas.