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07/02/2017

Quelle place pour la France dans la course au véhicule autonome ?

Dans une note d’analyse, France Stratégie considère possible un scénario de rupture qui verrait le véhicule autonome généralisé sur nos routes dès 2040. La presse spécialisée et grand public relaye par ailleurs régulièrement les annonces des constructeurs automobiles et leaders du digital quant à la commercialisation prochaine de véhicules autonomes. Est-on à l’aube de l’essor rapide et imminent du véhicule autonome ? Quid de la France dans la course à la conduite automatique ?

Il s’agit d’abord de mieux comprendre ce que l’on entend par véhicule autonome et la révolution des usages qu’il promet. Le véhicule autonome forme un nouvel écosystème qui doit relever de nombreux défis. La coopération entre acteurs industriels et avec les autorités est donc nécessaire. De ce fait notre conviction est que le véhicule autonome réussira au sein de pôles mondiaux. La France a les cartes en main pour s’imposer comme un de ces pôles.

Des projets émergent de toutes parts pour explorer les nouveaux cas d’usage promis par le véhicule autonome

Des degrés divers d’automatisation

A l’annonce d’une nouvelle expérimentation ou mise sur le marché d’un véhicule autonome, les communiqués de presse désignent par le simple adjectif « autonome » le moyen de transport évoqué. Il existe cependant plusieurs niveaux d’autonomie, suivant la sophistication des systèmes de conduite embarqués dans le véhicule. Pour mieux appréhender cette diversité, la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), autorité de régulation américaine du transport routier, a défini quatre niveaux successifs d’automatisation :

Figure 1 : Les quatre niveaux d’autonomie selon la NHTSA

Alors que les deux premiers niveaux d’automatisation ont déjà été atteints par la mise sur le marché durant cette décennie de fonctions d’automatisation telles que l’assistant de maintien de ligne (lane keep assist) ou le contrôle de vitesse adaptatif (adaptative cruise control), les niveaux suivants font encore l’objet d’expérimentations. Il s’agit d’abord pour les entreprises et institutions impliquées dans le développement de véhicules autonomes de s’assurer de la faisabilité technique de systèmes à l’autonomie toujours plus avancée. Leurs travaux sont aussi l’occasion de tenter de saisir la nature et l’ampleur des impacts qu’auront les véhicules autonomes.

Le véhicule autonome promet une diversité de nouveaux cas d’usage qui font l’objet de multiples expérimentations

L’essor de véhicules à l’autonomie partielle ou totale annonce en effet un ensemble de nouveaux cas d’usage susceptibles de bouleverser le transport routier tel que nous le connaissons. Qu’il s’agisse de transport individuel, collectif, marchand ou spécialisé, les fonctions d’autonomie laissent entrevoir des bénéfices substantiels en termes de sécurité, maîtrise des coûts, niveau de service ou confort.

Figure 2 : Le véhicule autonome permet d’envisager une amélioration significative des propositions de valeur sur l’ensemble de l’écosystème du transport routier.

Un travail de développement et d’expérimentation s’avère nécessaire pour identifier les points bloquants inattendus et mieux jauger les bénéfices et inconvénients potentiels. L’actualité abonde ainsi d’annonces liées à des expérimentations et déploiements en cours ou futurs.

Google entend par exemple révolutionner le transport individuel grâce à la voiture autonome. Le groupe teste depuis 2014 une flotte de son propre véhicule, la Google Car, et a créé en décembre 2016 une filiale dédiée au véhicule autonome, Waymo. Waymo entend s’associer aux constructeurs automobiles pour équiper leurs véhicules avec le logiciel de conduite autonome dès cette année.

Les opérateurs de transport urbain et périurbain mettent en service des lignes expérimentales de navettes autonomes. Citons Keolis, qui fait circuler des navettes Navya dans le quartier de La Confluence à Lyon, ou encore PostBus qui opère ces navettes dans le centre-ville de Sion-Valais.

Les sociétés de VTC et taxi telles que Uber sont également impliquées ; la start-up nuTonomy fait par exemple circuler quelques taxis autonomes dans la cité-état de Singapour.

Le transport marchand et spécialisé est également concerné. Toujours à Singapour, la société française Gaussin a ainsi été short-listée pour développer des poids lourds autonomes. Dans l’industrie minière, Caterpillar et Komatsu propose déjà de véritables solutions d’autonomie à leurs clients Rio Tinto et BHP Bilton, qui testent leurs camions et pelleteuses autonomes.

De nombreuses inconnues et autant d’opportunités

Le foisonnement de cas d’usage innovants à l’étude traduit aussi le niveau d’incertitude sur l’ampleur et l’impact des transformations dont pourraient être porteurs les véhicules autonomes à l’avenir :

Comment les habitudes de déplacement évolueront-elles ? Ces évolutions se feront-t-elles au détriment du transport en commun et des véhicules en partage ? Au contraire, ces modes de transport seront-ils renforcés par une offre complémentaire ?

Comment le budget transport des citoyens - environ 12% du budget total moyen - sera-t-il affecté ? A l’avantage ou au détriment de quels acteurs ? Comment les divers acteurs pourront-ils capter cette nouvelle valeur ?

Quelles évolutions à moyen terme pour rester pertinent face à des solutions disruptives utilisant des véhicules totalement autonomes ?

Comment anticiper les bouleversements des chaînes logistiques par l’arrivée de véhicules potentiellement plus économes et fiables ?

Les études prospectives tentant d’apporter des réponses à ces questions ne manquent pas. L’étude des défis à relever et des leviers mobilisables permet cependant de comprendre les dynamiques déjà à l’œuvre à l’échelle mondiale et d’anticiper les mouvements possibles d’ici la fin de la décennie.

 

Un nouvel écosystème se forme et s’anime, entre acteurs traditionnels de la mobilité et nouveaux entrants

Le véhicule autonome redéfinit la chaîne de valeur de la mobilité

La multiplicité de projets et d’annonces révèle la grande diversité des acteurs qui se positionnent sur le véhicule autonome. Ces acteurs – entreprises ou institutions – constituent de fait un écosystème en construction, celui du véhicule autonome. Cet écosystème peut se comprendre en tentant d’en définir la chaîne de valeur, ou du moins les maillons sur lesquels le véhicule autonome fait porter des enjeux de création et de captation de valeur.

Figure 3 : Une chaîne de valeur à définir, reprenant les maillons traditionnels de la mobilité auxquels s’ajoutent de nouveaux maillons liés aux évolutions technologiques et aux nouveaux usages.

Les maillons de la mobilité traditionnelle restent d’actualité : il s’agit toujours d’être en mesure de produire industriellement et de distribuer des véhicules, lesquels devront être entretenus et opérés. Les infrastructures urbaines et périurbaines sont appelées à se transformer pour favoriser ou s’adapter à l’essor des véhicules autonomes. Le cadre juridique et réglementaire mais aussi les politiques d’assurance joueront encore un rôle critique dans l’usage de véhicules autonomes.

Les fonctionnalités propres aux véhicules autonomes imposent par ailleurs la maîtrise de nouveaux composants technologiques : capteurs embarqués, intelligence artificielle assurant la conduite et la gestion des aléas routiers ou encore services de cartographie et d’échange de données.  Ceux-ci doivent parvenir au haut niveau de performance qu’imposent les exigences de sécurité et les attentes des voyageurs.

Les cas d’usage imaginés pour le véhicule autonome suggèrent également que de nouveaux services sont à imaginer autour de ces nouvelles expériences de voyage.

Chaque acteur doit intégrer de nouveaux défis et enjeux

Une maîtrise de l’ensemble de ces maillons s’avèrera déterminante pour le succès technologique, économique, sociétal et environnemental du véhicule autonome. On comprend alors que les acteurs concernés par le véhicule autonome peuvent s’assurer des places de choix dans ce nouvel écosystème, en faisant valoir leurs expertises et leur valeur ajoutée. Ce qui suppose de relever les défis clés tout en s’assurant un positionnement concurrentiel viable.

Les acteurs traditionnels, qui maîtrisent les activités clés du transport, font face à de nouvelles problématiques :

  • Les constructeurs automobiles doivent réussir l’intégration de multiples composants et logiciels sophistiqués dans leurs véhicules tout en assurant performance et sécurité. A l’heure où les usages pourraient être révolutionnés, il leur faut aussi imaginer les modèles de commercialisation adéquats.
  • Les équipementiers ont un rôle essentiel car ils fourniront aux constructeurs-assembleurs les composants dont ils ne maîtrisent pas encore complètement la complexité technologique et les coûts de production.
  • Les opérateurs de transport public et exploitants réfléchissent à comment intégrer les véhicules autonomes dans leurs flottes.
  • Les gestionnaires d’infrastructures pourraient avoir à réaliser des aménagements significatifs pour accompagner l’arrivée des véhicules autonomes.
  • Les assureurs, qui traditionnellement assurent des particuliers, envisagent désormais d’assurer les constructeurs contre les défauts de composants critiques.
  • Les autorités de régulation et institutions sont attendues pour joueur un rôle moteur mais doivent maintenir un cadre réglementaire viable.

Tandis que de nouveaux entrants pourront tirer profit de leur maîtrise du digital :

  • Les entreprises du digital - dont les GAFAs - sont les plus à même de développer une intelligence artificielle aux niveaux de performance et fiabilité attendus. Elles ont aussi l’expérience et l’agilité requises pour inventer les nouvelles façons d’utiliser les véhicules autonomes qui séduiront les utilisateurs (modèles de service, divertissements à bord, etc.).
  • Les opérateurs télécoms détiennent les infrastructures réseaux par lesquelles pourraient transiter les flux d’information générés et consommés par les véhicules autonomes. Ils influeront également sur les standards de télécommunications à définir.

 

De nouvelles modalités de coopération et de compétition sont déjà à l’œuvre

Avec leur savoir-faire et atouts respectifs, aucun acteur lancé dans la course n’est à ce jour capable de maîtriser seul l’ensemble de la chaîne de valeur du véhicule autonome. De nouvelles modalités de compétition et coopération sont donc à anticiper, à même de satisfaire leurs ambitions diverses. Certaines d’entre elles sont d’ailleurs déjà à l’œuvre.

Dans un souci d’intégration verticale pour acquérir les nouvelles compétences clés sur ce futur marché, plusieurs constructeurs ont pris des parts ou noué des partenariats avec des entreprises du digital. Par exemple Ford Motor Company a investi plusieurs millions de dollars dans Civil Maps, une startup qui crée des cartes haute résolution pour les véhicules autonomes. En Europe et aux Etats-Unis, les industriels coopèrent au sein de pôles de compétitivité ou via des partenariats avec des instituts de recherche spécialisés. Ils ont par ailleurs initié un travail de concertation avec les autorités pour faire évoluer les réglementations en faveur du véhicule autonome.

 

Quels sont les défis à relever pour que le véhicule autonome prenne son essor ?

Plusieurs scénarios sont envisageables

Dans cet environnement concurrentiel où les compétiteurs rivalisent d’initiatives pour mettre sur le marché des véhicules à haut niveau d’autonomie, deux grandes voies de développement se dessinent.

Figure 4 : Deux voies de développement sont envisagées.

Une première consiste à intégrer progressivement dans les véhicules des systèmes d’autonomie croissante. C’est le chemin suivi par les constructeurs automobiles historiques. Celui-ci a l’avantage d’offrir un marché de masse pour démocratiser des systèmes toujours plus complexes. Une autre voie envisageable consiste à déployer des véhicules totalement autonomes dans des environnements très contraints (terrain privé industriel, mine, etc.) puis à élargir les espaces de circulation quand les progrès technologiques le permettent.

Un ensemble de freins devront être levés

Quelles que soient les voies de développement choisies, de nombreux freins restent à lever pour permettre au véhicule autonome de prendre son essor.

Freins technologiques

Preuve n’a pas encore été faite de la capacité technologique à concevoir un véhicule autonome :

  • Qui cohabite en toute sécurité avec les autres véhicules, autonomes ou non,
  • Résilient aux difficultés de circulation et aux pannes,
  • Pouvant être produit à grande échelle
  • Le tout à des niveaux de coûts admissibles.

Freins juridiques et réglementaires

  • Les réglementations actuelles ne permettent pas encore la mise sur le marché de véhicules autonomes et sont donc amenées à évoluer.
  • Par devoir de protection du citoyen, les autorités de régulation doivent s’assurer du respect des impératifs de sécurité.
  • Les contrats d’assurance devront être repensés et les responsabilités des acteurs revues.
  • Toute arbitrage, norme ou interdiction peut impacter la viabilité des différentes solutions techniques et modèles économiques associés.

Freins financiers

  • Il s’agit de définir des propositions de valeur permettant de convaincre utilisateurs individuels et opérateurs de flotte.
  • La valeur ajoutée des véhicules autonomes et les économies envisageables à l’usage sont à mettre en regard des surcoûts dus à la complexité des équipements (prix d’achat, coûts de maintenance). A l’heure actuelle l’ajout des derniers équipements de pointe alourdirait de 60 000 Euros le coût d’un véhicule.

Freins sociétaux et environnementaux

  • Des études révèlent de vraies interrogations des potentiels acheteurs quant à la sécurité (notamment face au cyber-menaces) et au respect de leur vie privée à bord de véhicules autonomes.
  • L’automobile est porteuse des valeurs de plaisir de conduite et d’affirmation statutaire qui pourraient se perdre avec une conduite complétement automatisée.
  • La complexité des espaces urbains, à l’espace limité et où cohabitent divers modes de transports, reste un défi pour les systèmes autonomes.
  • L’impact environnemental, incertain, peut être dissuasif.

 

Forte de ses atouts, la France peut s’imposer comme un des pôles mondiaux du véhicule autonome

Quels facteurs clé de succès pour l’essor du véhicule autonome ?

Au vu des freins et défis précédemment évoqués, des progrès notables ne sont possibles qu’au sein de pôles d’expertise et d’expérimentation qui parviendront à réunir les éléments suivants :

  • La présence d’acteurs privés qui conjointement sont en pointe sur les différents composants hardware/software : constructeurs automobile, équipementiers traditionnels, entreprises du digital.
  • Des moyens de recherche appliquée travaillant sur le sujet : sociétés privées, centres de recherche, universités.
  • Un régulateur proactif et flexible, notamment pour autoriser des essais en environnement public.
  • Des acteurs apportant une capacité d’investissement significative et durable : fonds privés, institutions, subventions.
  • Le lancement d’initiatives de coopération pérennes et de gestion partagée : groupes de réflexion et de travail, partage de résultats d’expérimentations.
  • Un marché régional potentiel suffisant à moyen terme pour motivant les efforts des acteurs privés.

Plusieurs pôles mondiaux ont le potentiel pour s’imposer comme hubs du véhicule autonome

A l’échelle du monde, plusieurs régions ont le potentiel pour s’affirmer comme leader dans le développement des véhicules autonomes :

Figure 5 : Les hubs potentiels du véhicule autonome.

L’enjeu poursuivi par chaque hub est d’acquérir une position prédominante sur ce marché naissant. D’une part les entreprises qui sauront se positionner avec succès ont le potentiel de s’affirmer comme leaders industriels mondiaux et de porter le tissu industriel régional. D’autre part on peut envisager que les premières réglementations fassent école et que les premières normes significatives s’imposent comme des standards mondiaux, à l’avantage de l’écosystème national.

La France est déjà dans le peloton de tête

La France a les cartes en main pour prendre une place de choix : forts de leurs atouts, les acteurs français se sont positionnés sur le véhicule autonome en lançant des initiatives à différents niveaux

  • Le plan Nouvelle France Industrielle (NFI) lancé en 2013 par le gouvernement a créé un comité de travail pour préparer la mise sur le marché de véhicules autonomes, chapeauté par la PFA[1], réunissant constructeurs, équipementiers et chercheurs. Deux groupes travaillent parallèlement sur les aspects technologiques : l'un sur l'intelligence embarquée, la connectivité et l'interface homme-machine et l'autre sur la sécurité des systèmes autonomes. L’objectif est de dresser un dossier de sécurité démontrant la capacité du système autonome dans le but de faire évoluer la réglementation, qui n’autorise encore que des fonctions autonomes de niveau 2. En échange des autorisations de test, les autorités accèdent aux résultats. L'exécutif a notamment facilité l'expérimentation sur route ouverte en août 2016 en créant, par ordonnance, un régime d'autorisation de circulation sur la voie publique spécifique à l'expérimentation de véhicules à délégation partielle ou totale de conduite.
  • Les pôles de compétitivité Véhicule du Futur, Mov’eo et Systematic Paris-Region se sont associés sont mobilisés sur les deux projets suivants : Car2Road qui consiste en une série de tests sur un circuit simulant parcours autoroutier, interurbain et urbain et e-motive qui fait progresser la R&D sur les systèmes intelligents d’aide à la conduite.
  • Les constructeurs automobiles ont annoncé des plans ambitieux. Renault-Nissan vise à la conduite automatique dans les bouchons d’abord, sur autoroute (2018) puis en ville (2020). Le groupe teste déjà des véhicules capables de conduite automatique. PSA Peugeot Citroën s’engage à proposer des véhicules équipés de fonctions de conduite autonome partielle dès 2018. Les navettes des constructeurs Ligier Group (Easymile), Navya (Navya Arma) et Akka (Link & Go) remportent par ailleurs un franc succès dans les expérimentations menées de par le monde.
  • Le tissu industriel d’équipementiers, spécialistes en systèmes embarqués et intelligence artificielle s’implique dans les projets en cours. Citons Thalès, Valeo, M3 Sytems, Continental Automotive, Actia Automotive, Robosoft, etc. Le groupe Valeo travaille sur un démonstrateur de système de conduite autonome sur autoroute, Valeo Cruise 4U.
  • Plusieurs laboratoires travaillent déjà sur des sujets critiques pour les véhicules connectés. Le laboratoire Guide GNSS teste la précision des systèmes de géolocalisation de nouvelle génération. Le laboratoire Laas-CNRS quant à lui est un des leaders en sûreté et sécurité des systèmes robotiques.
  • BPI Fance a apporté en décembre 2016 7,4 millions d'euros pour financer un centre d'essais de véhicules autonomes que l'organisme UTAC-Ceram, responsable notamment des homologations de véhicules, mettra à disposition des constructeurs début 2018.
  • Les opérateurs de transport tels que Transdev ou RATP apportent leur support en coordonnant des expérimentations et anticipent l’intégration de flottes de véhicules autonomes dans leurs réseaux.
  • Enfin la France compte des acteurs de dimension mondiale dans la construction et l’exploitation d’infrastructures routières et urbaines (qui seront à terme adaptées : routes intelligents, capacité d’induction, capteurs divers, etc.) et de réseaux télécoms.

 

Les acteurs français de la mobilité s’intègrent donc dans un véritable écosystème à même de relever les nombreux défis posés à l’essor du véhicule autonome. Tout laisse à penser que les annonces de coopérations entre industriels se multiplieront en 2017, à l’instar de l’annonce récente de la prise de participation d’Alstom au capital du fabricant de navettes autonomes Easymile pour un montant de 14 millions d’euros. Cet apport de capital vise à soutenir le programme de R&D d’Easymile et s’accompagne d’un partenariat commercial pour proposer des solutions intégrées destinées au transport urbain.

 

[1] La PFA, Filière Automobile et Mobilités, est une organisation d’intérêt collectif regroupant les 4000 entreprises acteurs industriels de l’automobile et du transport routier en France.

 

 

Quelle place pour la France dans la course au véhicule autonome ?

 

 

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