Le prototype de radar sonore Hydre mis au point par Bruitparif aux fins de contrôle-sanction des véhicules excessivement bruyants

Mesurer les décibels et visualiser les traces acoustiques générées par les passages des véhicules était déjà possible grâce à la technologie brevetée utilisée dans les capteurs « Méduse » que Bruitparif avaient déployés à des fins d’étude et de pédagogie dès l’été 2019 le long de plusieurs axes routiers en Île-de-France (1 à Villeneuve-le-Roi, 3 en Vallée de Chevreuse et 2 à Paris) –voir article publié sur le capteur méduse ainsi que l’article publié sur les radars pédagogiques de bruit.

L’association francilienne va plus loin dans l’innovation technologique avec son prototype de radar sonore « Hydre » à visée de contrôle-sanction des véhicules émettant un bruit excessif.

Contexte

La mise au point par Bruitparif de son prototype de radar sonore à visée de contrôle-sanction s’intègre dans la dynamique d’expérimentation lancée au niveau national en application du cinquième alinéa de l’article L. 130-9 du code de la route, créé par l’article 92 de la loi n°2019-1428 du 24 décembre 2019 d’orientation des mobilités.

Le Ministère de la Transition écologique a procédé au cours des deux dernières années à une phase d’identification des solutions techniques qui pourraient être retenues en vue de la mise au point de prototypes d’appareils de contrôle automatique des niveaux d’émissions sonores des véhicules. À l’issue de cette période qui a comporté des tests réalisés sur piste d’essai, il a sélectionné trois fabricants (dont Bruitparif) pour participer à l’expérimentation des solutions en conditions réelles de circulation.

Cette expérimentation a démarré officiellement le 4 janvier 2022 suite à la publication au Journal Officiel du décret n 2022-1 du 3 janvier 2022. Elle durera 2 ans et sera conduite au sein de 7 collectivités pilotes (Communauté de communes de la Haute Vallée de Chevreuse, Paris, Rueil-Malmaison, Villeneuve-le-Roi, Nice, Bron, Toulouse).

L’expérimentation se déroule en deux phases.

La première phase de l’expérimentation a démarré début janvier 2022 et s’est achevée en octobre 2022. Il s’agissait d’une phase de tests « à blanc » sans constatation d’infraction ni de verbalisation. Les données collectées par les radars sonores ont été télétransmises sur les serveurs sécurisés du Cerema aux fins d’étude et d’analyse de la performance des systèmes.

La seconde phase d’expérimentation, avec verbalisation, débutera pour sa part, une fois les dispositifs de radars sonores homologués. Les dossiers comportant les éléments constitutifs d’une infraction préparés par les radars sonores seront alors télétransmis aux centres habilités pour constater les infractions au sein des territoires pilotes participant à l’expérimentation. L’infraction sera alors sanctionnée d'une contravention de 4ème classe, comme prévu par l’article R318-3 du code de la route. Cela correspond à une amende forfaitaire de 135€, minorée à 90€ en cas de paiement dans les 15 jours.

À l’issue de l’expérimentation, une évaluation et un bilan seront dressés par le Ministère de la Transition écologique. S’ils s’avèrent concluants, les radars sonores pourront alors être déployés plus largement en France.

Trois exemplaires du radar sonore « Hydre » expérimentés en Île-de-France

Trois exemplaires du radar sonore « Hydre » ont été installés au cours des mois de janvier et février 2022 sur trois sites en Île-de-France :

• Le 3 janvier 2022 le long de la RD46 à Saint-Lambert-des-Bois en Vallée de Chevreuse (78), site retenu pour effectuer une inter-comparaison des technologies proposées par les trois fabricants sélectionnés par le Ministère.
• Le 21 janvier 2022 le long de la RD5 (cours de Verdun) à Villeneuve-le-Roi (94).
• Le 14 février 2022 rue d’Avron dans le 20ème arrondissement de Paris.

Description du système

Le radar sonore « Hydre » de Bruitparif se compose principalement des éléments suivants :

• Deux dispositifs acoustiques « Méduse » composés chacun de quatre microphones, capables de calculer des niveaux sonores et des angles de provenance du bruit.
• Une caméra grand angle (180°) dont l’objet est de réaliser une photo de la scène complète au moment de la potentielle infraction.
• Deux caméras dédiées à la lecture automatisée de plaque d’immatriculation (LAPI) par l’avant et par l’arrière du véhicule ou dans chaque sens de passage.

L’ensemble des composants est hébergé au sein d’une structure métallique qui contient également l’unité centrale de traitement et de télétransmission sécurisée et chiffrée des données.

Principe de fonctionnement

Le premier traitement consiste à croiser les informations collectées par les deux dispositifs « Méduse » pour déterminer à chaque instant, le niveau sonore produit par le véhicule le plus bruyant dans la scène et sa position. La capacité à mesurer précisément à quelle distance se trouve la source de bruit est cruciale car elle permet de compenser l’effet d’atténuation du bruit en fonction de la distance. Il est ainsi possible de calculer le niveau de bruit du véhicule à une distance de référence fixée à 7,6 mètres (par cohérence avec les conditions d’homologation sonore des véhicules). Ceci permet de traiter à égalité tous les véhicules quelles que soient les trajectoires qu’ils empruntent sur les voies.

Lorsque le niveau sonore ainsi recalé dépasse le seuil de déclenchement retenu (ce dernier n’est pas encore connu et devrait être fixé prochainement par arrêté ministériel), et si les conditions environnementales sont réunies, un dossier d’infraction potentielle est ouvert au sein de l’appareil.

Le traitement récupère alors auprès de la caméra grand angle quelques secondes de vidéo avant et après l’instant considéré comme le plus significatif de l’infraction potentielle et sélectionne l’image de contexte à ajouter au dossier. Cette dernière fait figurer un cadre autour du véhicule identifié ainsi qu’un point à l’endroit de la source émettrice de bruit, ce qui matérialise le fait que c’est bien ce véhicule qui est en cause (voir exemple dans photo ci-après).

Le traitement interroge ensuite les caméras LAPI afin de récupérer l’image du véhicule concerné ainsi que le numéro de sa plaque d’immatriculation. L’ensemble de ces éléments sont ajoutés au dossier d’infraction potentielle, qui peut alors être télétransmis par liaison sécurisée.

Résultats de la phase 1 de l’expérimentation

Entre janvier 2022 et octobre 2022, s’est déroulée la phase 1 de l’expérimentation nationale. Il s’agissait d’éprouver le fonctionnement des systèmes dans les conditions réelles de circulation mais sans constatation d’infraction ni verbalisation à ce stade.

À l’issue de cette première phase, Bruitparif juge les résultats obtenus avec sa technologie très encourageants, notamment du fait qu’il est possible pour Hydre de détecter les véhicules excessivement bruyants dans une zone d’environ 15 mètres de part et d’autre du radar, et ce, même dans une scène complexe avec plusieurs véhicules présents simultanément.

Ainsi, durant la période de test, Hydre a été capable de détecter, selon les sites et leur volume de trafic, entre 10 et 44 véhicules en moyenne par jour qui ont émis un bruit au passage supérieur au seuil de détection de 83 dB(A) qui avait été fixé pour cette première phase d’expérimentation. Reste à savoir quelle valeur (probablement comprise entre 83 et 90 dB(A)) sera retenue à terme par le Ministère pour fixer le seuil qui conduira à la constatation d’infraction. Plus ce seuil sera élevé et moins il y aura d’infractions de constatées (voir figures ci-dessous).

Perspectives

À la suite de ces premiers résultats prometteurs, Bruitparif a décidé de poursuivre l’aventure en 2023 en soumettant son dispositif aux tests d’homologation en métrologie légale qui seront réalisés par le Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE). L’association Bruitparif a, dans ce cadre, conclu en juin 2023 un partenariat industriel avec la société Alliantech SAS afin de s’adjoindre les compétences et l’expertise d’un acteur français reconnu en instrumentation et en industrialisation de systèmes complets métrologiques selon le référentiel ISO 9001.

Si l’homologation de « Hydre » est obtenue, il sera ensuite possible de le redéployer sur les sites pour procéder à la deuxième phase opérationnelle de l’expérimentation nationale, qui comportera cette fois-ci la constatation des infractions et la verbalisation.

En attendant, le prototype de radar sonore Hydre continue d’être éprouvé sur le terrain au sein d’autres grandes villes européennes : Berlin, Genève, Bruxelles et Barcelone ont ainsi d’ores et déjà prévu de l’expérimenter successivement entre juin et la fin de l’année 2023.