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De l'histoire des transports à l'histoire de la mobilité ?

 | 
Vincent Guigueno
, 
Mathieu Flonneau

Troisième partie. La mobilité comme science et expertise

Naissance et développement d’outils d’évaluation de la sécurité des véhicules

Marine Moguen-Toursel

Texte intégral

Introduction

1Depuis les années 1950, des progrès considérables ont été effectués dans les tests et mesures des accidents de la route, notamment par le développement de deux nouvelles disciplines, l’accidentologie et la biomécanique. L’accidentologie, qui a pour but d’identifier les causes de l’accident et l’ampleur des dommages causés au corps humain, et la biomécanique, qui explore les propriétés mécaniques des organismes vivants ainsi que les principes d’ingénierie faisant fonctionner les systèmes biologiques (nécessitant une approche pluridisciplinaire ingénieurs/médecins), ont ainsi pris place dans les pratiques de recherche en sécurité routière, donnant toute son importance à la sécurité passive qui était restée jusque-là largement en retrait.

2On entend par « sécurité passive » le dispositif permettant de réduire les conséquences des accidents, notamment par l’amélioration en cas de choc de la sécurité des passagers des véhicules, ainsi que des deux-roues et des piétons. Les travaux préalables à l’amélioration de la sécurité passive nécessitent la prise en compte conjointe de connaissances sur le comportement de la structure mécanique du moyen de transport, sa dynamique, son contrôle, ainsi que des modélisations physiques du corps humain : mannequins et, de façon croissante, modèles numériques. Dès lors, l’objectif principal de la biomécanique des chocs est de comprendre et analyser le comportement du système musculo-squelettique humain en condition de chocs, d’impacts ou de fortes accélérations.

  • 1 Jean-Pierre Verriest est directeur du laboratoire de biomécanique et modélisation humaine, commun (...)

3Le cours de Jean-Pierre Verriest1 au sein du laboratoire de biomécanique et mécanique des chocs (LBMC), unité mixte de l’INRETS et de l’université Claude-Bernard Lyon I, rappelle les principaux jalons du développement de la discipline. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, la biomécanique se base sur l’anatomie fonctionnelle et des machines simples (Borelli). Au XIXe siècle, la discipline repose sur deux piliers : la photographie du mouvement et la cinématique (Muybridge, Marey) d’un côté, et l’anthropométrie et l’ergonomie militaire de l’autre (Braune, Fisher). Dans les années 1950, la discipline connaît un essor certain grâce au concept de chaîne cinématique, à la répartition des masses, à la mesure de la force musculaire, à l’ergonomie du produit industriel, à la réparation des blessés de guerre. W. T. Dempster, en particulier, décrit le corps humain comme un système de barres rigides articulées (les chaînons). Dans les années 1960 et 1970, l’essor est plus marqué encore grâce aux développements technologiques tous azimuts, moyens de mesure, de calcul, de simulation, notamment en réponse aux besoins de l’industrie automobile, aéronautique et spatiale. L’année 1968 voit la création du Journal of Biomechanics. Dans les années 1980 et 1990 se développent de nouveaux supports pour la biomécanique, en particulier l’informatique, la micro-électronique et la robotique.

  • 2 Cf. site personnel de Claude Got (www.securite-routiere.org/got/motivati.htm).

4Ces progrès dans la recherche en sécurité routière prennent corps dans un contexte marqué, notamment au plan français, par une progression constante du nombre d’accidents, de tués et de blessés sur les routes, en corrélation avec l’augmentation de la population et celle du parc automobile. L’année 1972 marque une plus forte implication des pouvoirs publics dans le champ de sécurité routière, avec notamment la création d’un comité et d’un délégué interministériels de sécurité routière. Christian Gérondeau en a été le premier délégué. Les succès qui ont suivi les décisions de 1973 (port obligatoire de la ceinture de sécurité, limitation généralisée de la vitesse) faisant passer la mortalité de plus de 18 000 à 12 000 en quelques années ont prouvé que l’on pouvait agir efficacement2.

  • 3 Données figurant dans le rapport intitulé La sécurité routière et présenté par Henri Sarramon au C (...)

5À cette date, plus de la moitié des victimes des accidents de la route étaient des automobilistes. Le nombre des piétons, victimes d’accidents de la route a augmenté assez fortement, soit de 70 %, tandis que celui des victimes utilisant des véhicules à deux roues a progressé plus lentement, soit 18 %. Mais ce sont les occupants d’automobiles qui ont connu la plus forte augmentation, soit 240 %3. Cela contribue à expliquer que les efforts d’amélioration de sécurité des véhicules se soient portés en priorité sur cette catégorie d’usagers.

Cas français : évolution des accidents d’automobiles de 1960 à 1974. Source : Henri Sarramon, La sécurité routière, op. cit.

6Après avoir analysé les conditions historiques d’émergence des disciplines traitant de la protection des usagers des transports lors d’accidents, nous nous intéressons aux relais qui sont donnés à ces nouvelles disciplines et à la propagation de leurs résultats de recherche au sein de groupes de travail nationaux et internationaux, ainsi qu’à leurs applications dans la législation.

Le développement de la biomécanique aux États-Unis dans les années 1950

  • 4 Time Magazine, 12 septembre 1955.

7À partir de 1944, le colonel John Paul Stapp de l’armée de l’air américaine (United States Air Force), médecin de formation, étudie et expérimente la résistance humaine à des vols en altitude, à la décélération et aux accidents d’avions, notamment à l’aide de mannequins. En 1953, il remarque que l’armée de l’air américaine perd presque autant d’hommes dans des accidents de voitures que dans des accidents d’avions. Il met sur pied un programme d’étude des accidents de la route en projetant des mannequins contre des barrières de bois ou de ciment. Des volontaires testent également des ceintures de sécurité dans des cas de fortes décélérations. En 1955, Le Time Magazine4 lui consacre sa une en le surnommant « l’homme le plus rapide au monde et héros numéro 1 de l’armée de l’air américaine ». En mai 1955, il invite 26 personnalités des services de l’armée, des universités, des constructeurs automobiles, des laboratoires de recherche, des enceintes traitant de trafic routier et de sécurité routière ainsi que des médecins, à être témoins des expérimentations tentées sur la base d’Holloman (Nouveau-Mexique) où il travaille et à échanger sur le design automobile et les équipements de sécurité. Ces conférences se renouvellent en 1956 et 1957. Plusieurs recommandations de sécurité sont adoptées par les ingénieurs automobiles, notamment le fait d’avancer les tableaux de bord en utilisant des matériaux absorbants, d’équiper les portes de serrures de sécurité pour éviter qu’elles ne s’ouvrent lors des chocs, d’enlever les tablettes des fenêtres arrière, d’accrocher les sièges plus solidement au châssis du véhicule, d’améliorer le design du pare-chocs et de prouver l’efficacité des ceintures de sécurité. Ces conférences ont suscité l’intérêt du public, ainsi que de nombreux travaux sur la sécurité des véhicules dans des universités américaines telles que Harvard, Cornell, université de Californie et Wayne State. À partir de 1959, les conférences (désormais nommées « Conférences Stapp ») sont organisées à l’université du Minnesota par le professeur Ryan, spécialisé en biophysique. L’audience de ces conférences croît aux États-Unis et dans d’autres pays. Ainsi, en 1961, des participants viennent du Royaume-Uni et de Suède. En 1966, la SAE (Society of Automotive Engineers), dont les membres s’intéressent de plus en plus dans les années 1960 aux questions de sécurité des véhicules, propose de s’occuper de l’administration des conférences Stapp et de la publication des actes. Ainsi, les travaux pionniers du colonel Stapp en matière de tolérance humaine à de fortes pressions et de développement de systèmes de protection lors d’éjection de vols à grande vitesse ou d’accidents de voitures, ont ouvert la voie à des travaux américains de biomécanique des chocs rencontrant une audience croissante tant sur le plan géographique que sur celui des champs disciplinaires.

  • 5 Cf. travaux en cours menés par Stève Bernardin (Rives, université Paris I et Harvard University) e (...)
  • 6 L’épidémiologie est l’étude des rapports existant entre les maladies et divers facteurs (modes de (...)

8Parallèlement, des recherches récentes5 ont montré que, depuis 1956, un petit groupe de scientifiques américains a créé un consensus de santé publique sur le thème des blessés et des accidents automobiles. Il soutient l’idée qu’il est nécessaire de mettre rapidement en œuvre des études biomécaniques et épidémiologiques6 afin de réduire les chiffres catastrophiques de morts et blessés sur les routes. Des livres et des conférences font entendre ses revendications et contribuent à lui donner une reconnaissance dans la société américaine au début des années 1960. Une enceinte est donnée à ses travaux du fait d’une conjonction d’intérêts avec le groupe des réformateurs sociaux américains. L’action de Ralph Nader, et notamment son livre, Unsafe at any Speed, paru en 1965, doit donc être considérée davantage comme l’achèvement d’une communauté de réformes que comme une croisade individuelle, bien que ce soit souvent la façon dont elle est décrite. Ralph Nader emprunte aux méthodes et aux résultats épidémiologiques pour s’écarter des recherches qui faisaient jusque-là autorité sur le comportement de l’automobiliste. Il plaide pour le caractère obligatoire de nouvelles exigences de sécurité automobile à bord des véhicules afin de réduire les blessures en cas de choc. Comme l’indique un journal français de l’époque :

  • 7 Le dossier, Europe Auto, décembre 1966.

« Le mérite réel du livre de Ralph Nader est non pas d’avoir énoncé des accusations plus ou moins justifiées contre des modèles de voitures (la critique est aisée…), non pas de donner à la foule le spectacle un peu sadique des colosses à genoux, mais d’avoir projeté la pleine lumière sur le problème de sécurité de l’automobile en marche et sur celui de la sécurité à l’intérieur de l’automobile en cas d’accident7. »

9En 1966, le Congrès adopte l’essentiel des arguments avancés par Nader dans l’intérêt des consommateurs et crée une agence fédérale en charge de la réglementation de sécurité routière.

10Il nous semble intéressant de nous attarder sur cette nébuleuse de réforme à l’origine du mouvement faisant intervenir à la fois une réforme sociale et des attentes scientifiques. Les critiques de la culture consumériste d’après-guerre (Marcuse) aident à comprendre la mise en cause de l’industrie automobile comme une source d’aliénation individuelle (Packard). Le rôle du gouvernement fédéral dans le domaine de la sécurité routière devient l’objet de débats du Congrès en 1956 (Halpern). Néanmoins, les débats font encore état d’une division traditionnelle entre les industriels qui s’occuperaient de la sécurité de leurs véhicules, tandis que l’État prendrait en charge la réfection des routes comme un outil essentiel de l’amélioration de la sécurité routière. À la fin des années 1950, certains épidémiologistes essaient de faire connaître leurs travaux de recherche au-delà des limites de leur domaine académique. Ils travaillent avec des associations et des sociologues pour avancer l’idée d’une nouvelle forme de raison publique. Une nouvelle branche de l’épidémiologie révèle les causes « réelles » des accidents routiers, apportant de nouveaux outils pour endiguer le nombre de morts sur les routes. De leur côté, les réformateurs sociaux américains, proches de la Nouvelle Gauche, ne tardent pas à prendre part à cette redéfinition épidémiologique du problème des accidents de la route. Ils construisent une alliance forte avec les épidémiologistes au début des années 1960 et redessinent les frontières entre science et politique. Plus précisément, ils souhaitent susciter l’apparition de consommateurs « éclairés » informés des dangers de l’automobile par des méthodes épidémiologiques. Un tel idéal permettrait la réalisation de deux types de réformes. D’une part, les épidémiologistes appuieraient le développement de leur discipline au nom d’un tel besoin d’information. De l’autre, les réformateurs sociaux inspirés par C. Wright Mills, l’utiliseraient pour lutter contre les industriels et les rendre redevables devant le consommateur. Toutefois, les débats du Congrès se terminent en 1964 par le refus de reconnaître au gouvernement fédéral le droit de créer de nouvelles réglementations pour la sécurité des automobiles américaines. Ainsi, tandis que l’alliance entre réformateurs sociaux et épidémiologistes ne réussit pas, à cette date, à donner naissance à une nouvelle réglementation routière, elle y réussit en 1966. Les nouvelles normes américaines concernent les freins, les pneus, les jantes, l’éclairage, le pare-brise, la protection des enfants, des passagers et des piétons, le contrôle de la vitesse, la protection contre les chocs, les dispositifs qui absorbent l’énergie, les serrures et verrous de sécurité, les revêtements intérieurs ignifuges, les dispositifs de sécurité et de secours, ainsi que les systèmes de direction télescopiques.

Constructeurs automobiles français, recherches de biomécanique et applications

11Il a fallu attendre un demi-siècle et la circulation de 150 millions d’automobiles pour que les ingénieurs et les médecins commencent à se préoccuper vers 1950 de l’aménagement intérieur des voitures pour les rendre moins dangereuses en cas d’accident. Il est intéressant de noter que les études ont été menées de façon parallèle dans plusieurs pays. Le docteur Woodward aux États-Unis, A. G. M. Moore en Angleterre, les docteurs Ptrigani, de La Rochelle, Ginestet, chef de service au centre Foch à Suresnes, et bien d’autres spécialistes se sont penchés sur le problème. Le professeur Dye, de Cornell University, a mesuré les chocs sur les différentes parties de mannequins assis dans des voitures qu’on fracassait contre des obstacles.

  • 8 Wisner A., Quand voyagent les usines, Paris, Syros, 1985, p. 8-9.

12Dans le même temps, et sans être poussés en cela par une quelconque réglementation, les constructeurs automobiles effectuent leurs premières études de sécurité passive à la fin des années 1940. Pierre Lefaucheux, le président de la Régie Renault, propose à un jeune médecin physiologiste, Alain Wisner, de s’occuper des conditions de travail des salariés et d’ergonomie. L’offre tente Alain Wisner, mais il choisit de compléter auparavant sa formation en médecine du travail, psychologie industrielle et physiologie. Quand il rencontre à nouveau Pierre Lefaucheux en 1945, le président de la Régie lui indique que l’urgence n’est plus dans les ateliers mais dans la conception des voitures. Alain Wisner y consacre ses efforts pendant sept ans. Il est affecté au laboratoire central de la Régie dirigé par le métallurgiste Jacques Pomey. Sa première mission consiste à travailler sur les dossiers des tracteurs agricoles qui blessent leurs occupants. Au terme de son étude, il réalise un objet en mousse de faible coût qui convainc ses collègues de laboratoire, ingénieurs, et sa hiérarchie. Celle-ci décide de lui octroyer deux collaborateurs, qui se sont avérés des partenaires de grande valeur : Roger Rebiffe (qui a plus tard dirigé le service du confort des véhicules de la Régie Renault) et Jean Leroy (qui a ensuite pris la tête du laboratoire des chocs de l’Organisme national de sécurité des véhicules, ONSER, à Lyon). L’une des questions traitées par cette équipe est l’amorce de l’usage de la mécanique des chocs en sécurité automobile : comment mesurer et décrire les mouvements du corps humain quand la voiture reçoit un choc ? Quels critères doit-on retenir pour les matériaux amortissants qui revêtent les parois, pour les attaches de sécurité ? Le développement de ces travaux a ensuite été assuré par le service important que dirige Claude Tarrière à la Régie Renault et par le laboratoire de l’ONSER8.

  • 9 Lignes de conduite, Renault et la sécurité, Paris, Hachette, 2004, p. 17.

13À cette époque, les crash-tests deviennent un des principaux éléments d’étude de la sécurité. En 1951, Renault crée le Centre technique de Lardy, en région parisienne, pour y effectuer les essais de ses futurs véhicules (en particulier la Dauphine) et ses premiers crash-tests. Les essais d’alors n’ont pas l’extrême précision scientifique d’aujourd’hui, tant dans la manière d’envoyer la petite voiture s’écraser sur un camion ou contre un mur que dans celle d’étudier le comportement du corps humain dans l’habitacle. Pas de pistes d’essais ni de mannequins bourrés d’électronique. Les moyens sont encore rudimentaires. De plus, détruire un véhicule coûtait plus cher que maintenant. En cinq ans, de 1955 à 1960, les testeurs n’ont détruit que cent Dauphine, contre quatre cents voitures par an à l’heure actuelle, sans compter les crash-tests par simulation virtuelle, de l’ordre de 4 5009. Grâce à ces modélisations, Renault réussit à démultiplier ses pistes de recherche. En 50 ans, les ingénieurs de Renault testent près de 11 000 véhicules, tournent plus de 100 000 vidéos, effectuent près de 500 000 photos et analysent plus d’un million de mesures.

14En 1954, Renault confie à un médecin, Claude Tarrière, la création du Laboratoire de physiologie et de biomécanique. Son objectif est d’aider les bureaux d’études à développer le confort et la sécurité des automobiles. En 1969, de ce laboratoire naît le LAB, commun à Renault et à PSA Peugeot-Citroën (Laboratoire d’accidentologie, de biomécanique et d’étude du comportement humain PSA-Peugeot-Citroën-Renault). Il s’agit d’un outil unique en son genre en Europe : médecins et ingénieurs collaborent étroitement, notamment à la compréhension du comportement du corps humain en cas de choc. En plus de la relation constante avec le corps médical (notamment l’Institut de recherche orthopédique de Garches), le LAB travaille conjointement avec les forces de police et de gendarmerie, d’une part, et avec les ingénieurs de bureaux d’étude, d’autre part. Ce laboratoire réalise des enquêtes sur des milliers de cas, dont l’exploitation vise à caractériser et hiérarchiser en fréquence et sévérité l’ensemble des types de collisions observés, répertorier pour chaque type de choc la nature, la répartition et les mécanismes de blessures, préciser la violence des chocs et contribuer à l’évaluation de la tolérance humaine à l’impact, définir les caractéristiques des essais de chocs les plus représentatifs de la réalité routière, détecter les points forts et les points faibles des véhicules en circulation. Renault dispose ainsi d’une banque de données accidentologiques unique au monde par sa richesse.

6 324 accidents de voitures étudiés (12 078 personnes impliquées, 3 861 ceinturés, 635 tués, 31 302 lésions recensées)
485 accidents de deux roues
362 collisions voitures/ piétons
320 collisions où poids lourds ou autocars sont impliqués.

Banque de données médicales et techniques de l’association Peugeot/Renault, juin 1986. Source : « Sécurité et conception des véhicules : les efforts des constructeurs », FIA Info service, novembre 1986.

  • 10 « Renault “crashe” sa 10 000e voiture », 12 décembre 2006.

15Les essais de chocs et les précieuses informations relevées sur les lieux de l’accident, analysées et partagées par ce laboratoire, permettent de concevoir des systèmes de sécurité qui répondent à la réalité des accidents de la route10.

  • 11 Car, février 2006.

16Aujourd’hui, quelque 600 ingénieurs travaillent dans le département accidentologique de Renault et une équipe met en scène de véritables accidents, avec des véhicules occupés par des mannequins, qui coûtent 150 000 euros chacun, pour étudier l’impact des chocs et améliorer la sécurité des futurs occupants des modèles du groupe. Certains recueillent des données d’impacts frontaux, tandis que d’autres s’occupent des impacts latéraux. Lors des essais de chocs, une multitude de capteurs et cinq caméras sont à bord de chaque véhicule et six caméras vidéo les relaient qui filment l’impact sous tous les angles11.

17Qu’ont fait les constructeurs de ces résultats ? Les automobiles se sont améliorées au niveau de la sécurité primaire, celle qui prévient les accidents (tenue de route, freinage, éclairage, systèmes d’assistance au freinage ABS, etc.), comme de la sécurité secondaire, avec des ceintures de sécurité mieux étudiées, des airbags et des habitacles étudiés pour résister aux chocs violents.

  • 12 Europe Auto, op. cit.

18Les constructeurs ont, dans un premier temps, aménagé les glaces qui coupaient le visage, les rétroviseurs qui tranchaient la gorge, les pare-soleil qui scalpaient, les cendriers qui perçaient la poitrine, les planches de bord qui brisaient les rotules, mais aucun constructeur au monde n’a proposé un aménagement destiné à protéger vraiment le passager en cas d’accident. Sauf un : Ford a présenté en 1956, à New York, une voiture telle que, d’après les experts, elle éviterait des suites corporelles à 70 % des accidents. Elle n’a rencontré aucun succès. À l’époque, le client qui achète une automobile ne veut pas entendre parler d’accident et en aucun cas il n’envisage de payer plus cher pour obtenir plus de sécurité12.

  • 13 « Le Premier Ministre fixe les trois conditions de la sécurité routière », Jour de France, 29 octo (...)
  • 14 « Christian Gerondeau fait le point sur la sécurité automobile », Trafic, no 3, novembre 1974.

19Les constructeurs ont toutefois poursuivi leurs efforts et, dès les années 1960, conçu des voitures dont l’habitacle était rigide et les extrémités déformables. De nombreux constructeurs ont également adopté les volants télescopiques, ce qui évite en cas d’accident d’être blessé ou tué par le volant. Ces améliorations de la résistance des véhicules aux chocs et de leur aménagement intérieur ont reçu l’encouragement des pouvoirs publics. Ainsi, en octobre 1966, le Premier ministre Georges Pompidou a vivement souhaité que les constructeurs développent encore les améliorations dans ce domaine13. Dans les années 1970, les recherches ont porté sur une meilleure rigidité de la carrosserie, en particulier en cas de choc latéral et de tonneaux. Les constructeurs se sont également efforcés de renforcer les côtés de la voiture et d’abaisser le point d’impact à l’avant de manière à ce qu’un pare-chocs ne touche plus la porte de la voiture adverse, mais le bas de caisse, qu’ils ont tâché de rehausser14.

20La question du point d’impact vaut tant pour la compatibilité des véhicules que pour les non occupants (piétons et deux-roues). Pour ces derniers, des normes ont été établies pour les saillies extérieures et l’effacement du miroir rétroviseur. Des communications françaises à la conférence portant sur la sécurité expérimentale des véhicules qui s’est tenue à Washington en 1972 ont montré par ailleurs que, par l’abaissement du pare-chocs, qui permet de heurter le non-occupant au-dessous du bassin et même au-dessous du genou, et par la forme plongeante du capot et du pare-brise, le non occupant peut être moins gravement blessé lorsqu’il se couche sur la voiture plutôt que d’être projeté en avant et cogné par une masse redoutable.

21En ce qui concerne les occupants des véhicules, les progrès ont porté sur deux orientations : d’une part, supprimer les aspérités du tableau de bord, améliorer son rembourrage et surtout la rétention des occupants. À cet égard, la ceinture de sécurité est indiscutablement considérée comme la formule la plus efficace. Les constructeurs se sont d’ailleurs efforcés d’améliorer son acceptabilité. L’autre volet consiste à réduire la décélération ressentie par les occupants en cas de choc. On a souvent reproché aux constructeurs français d’utiliser des tôles minces. L’expérience montre que, pour certaines parties du véhicule, la tôle mince est plus favorable à la sécurité. Il est, en particulier, souhaitable que la combinaison structure-tôles des parties avant et arrière d’un véhicule soit telle que ces parties absorbent une grande partie de l’énergie cinétique développée en cas de choc et que la décélération arrivant au passager soit plus faible. Il est connu qu’un tank qui heurte un mur à 30 km/h provoque la mort de tous ses occupants.

  • 15 C. W. Gadd, chercheur américain en biomécanique, a mis au point cet indice de sévérités des blessu (...)
  • 16 D’Ornhjelm E., Argumentaire de vulgarisation sur quelques problèmes de sécurité routière, notammen (...)

22Ceci étant, les constructeurs se sont efforcés de rendre l’habitacle plus résistant et de faire en sorte que les décélérations, c’est-à-dire les parties de choc ou de déplacement des éléments du corps ressenties par les occupants, se situent en deçà des limites tolérables. Des médecins dirigent les laboratoires biomécaniques des constructeurs et procèdent à des recherches de tolérance physiologiques. Il s’agit notamment des critères de blessure au fémur, au thorax et des tolérances de déplacement longitudinal latéral et vertical de la tête qui se traduisent par une formule intégrale très complexe dite « indice de Gadd15 ». En 1971, les médecins ont, à deux reprises, grâce à des connaissances accrues sur le comportement humain, perfectionné cet indice de Gadd. Ainsi, en même temps que les constructeurs améliorent la technique des véhicules, en fonction des connaissances physiologiques de l’homme, ils permettent d’améliorer les connaissances médicales16.

23Dans les années 2000, après avoir protégé les occupants contre les accidents les plus fréquents et les plus graves, les constructeurs se tournent vers des risques moins courants et des profils de passagers ou de non occupants moins standards (recherches sur les enfants, sur les femmes de petite taille, etc.).

Laboratoires de recherche en France

  • 17 L’Organisme national de sécurité routière (ONSER) a été créé en 1961 sous forme d’une association (...)

24Dépendant de l’ONSER17, le laboratoire des chocs et de biomécanique de Lyon-Bron, créé au début des années 1970, centre ses activités autour de deux thèmes :

  • le heurt du véhicule contre l’obstacle ;
  • le choc du passager ou des personnes impliquées dans l’accident à l’extérieur du véhicule contre les parois de l’habitacle.

25Les recherches poursuivies sont effectuées à partir d’essais en vraie grandeur sur les équipements routiers de sécurité (glissières, barrières, etc.). Des véhicules téléguidés, lancés à grande vitesse sur ces dispositifs, permettent la détermination de critères d’efficacité, avant l’implantation de ces systèmes sur les routes ou les autoroutes. Le rôle de ce laboratoire consiste à trouver des moyens permettant de minimiser les conséquences de l’accident et non pas d’en rechercher les causes. Historiquement, la première tâche du laboratoire de Bron a été d’améliorer l’infrastructure routière afin de rendre l’environnement routier moins agressif vis-à-vis du véhicule en cas de choc et de faire en sorte qu’il ait une action protectrice.

  • 18 Le Monde, 2 août 2002.

26L’approche scientifique utilisée se base sur la connaissance du comportement mécanique du corps humain en situation de choc et sa modélisation. Certaines données biomécaniques peuvent être acquises sur sujets vivants, mais les méthodes mises en œuvre étant plus généralement invasives, ces expérimentations sont réalisées sur « sujets anatomiques », le terme de cadavres, choquant pour les familles, ayant été banni18.

27Créé en 1978, le Laboratoire de biomécanique appliquée (LBA) de la faculté de médecine de Marseille-Nord affilié à l’INRETS s’est spécialisé dans l’accidentologie réelle et, pour ce faire, étudie l’impact des collisions sur des « sujets anatomiques ». Chirurgien des hôpitaux, Christian Brunet ne cache pas son hostilité aux mannequins de silicone qui, même équipés de nombreux capteurs, ne rendent jamais compte de façon réaliste des conséquences traumatologiques réelles d’un accident. Mais l’utilisation de « sujets anatomiques » reste extrêmement complexe et onéreuse, sans parler des considérations morales. Aussi le LBA s’est-il lancé, avec d’autres laboratoires, dans la mise au point de modèles virtuels. Le projet Humos (Human Model for Safety), financé par la Commission européenne, a consisté à créer un conducteur numérique que l’on peut, sur écran, soumettre aux chocs et aux accidents. « Il ne s’agit pas seulement d’une enveloppe virtuelle comme on en voit dans les films d’animation. On a reconstitué tous les organes, les os, les ligaments, en appliquant à chacun des caractéristiques de résistance », explique un des collaborateurs du projet. L’équipe du LBA a eu l’idée de congeler un cadavre en position de conduite. Puis elle l’a découpé en fines lamelles de 3 millimètres afin de noter l’emplacement de chaque organe. Cette technique a depuis, été popularisée par la Bibliothèque nationale de médecine américaine avec son Visible Human Project, qui a ainsi obtenu une image en trois dimensions d’un condamné à mort. L’ambition de ce projet est de développer un modèle « Être humain virtuel » qui soit bio-fidèle.

28La simulation numérique est aujourd’hui largement utilisée dans l’industrie des transports et notamment chez les constructeurs et équipementiers automobiles. Dans les domaines de la sécurité, l’objectif à terme est qu’elle remplace les essais impliquant des mannequins ou des sujets anatomiques. Les modèles numériques devraient simuler le comportement lésionnel du corps humain, permettant ainsi de décrire en détail les mécanismes et la gravité des blessures. Par ailleurs, ils offrent des perspectives de personnalisation en termes de géométrie et de propriétés des matériaux qui devraient permettre une meilleure représentation d’usagers plus vulnérables, comme les enfants ou les personnes âgées.

Groupes de recherches dans des instances internationales

  • 19 Le spécialiste français est Alain Wisner. Cf. Wisner A., op. cit., p. 9.
  • 20 Ibid.

29En 1968, l’OCDE crée le groupe de recherches sur la « biomécanique des accidents d’automobiles ». Ce groupe, auquel participent neuf pays, achève son travail en 1969 et propose cinq projets de programme de coopération dont deux sont placés sous la responsabilité de la France et de la Suède. En 1971, il est décidé, sur l’initiative des deux experts responsables (français19 et suédois), de créer un groupe de recherche international, l’IRCOBI (International Research Council on Biomechanics of Injury), dont les buts sont les suivants : stimuler l’étude sur le transfert et la dissipation de l’énergie cinétique à l’intérieur et à l’extérieur du corps humain, rassembler et diffuser l’information dans le domaine de la biocinétique de chocs, servir de groupe de référence vis-à-vis d’autres groupes engagés dans l’épidémiologie et la conception des véhicules, assurer la formation des chercheurs dans le domaine de la biocinétique des chocs. Quand cette organisation européenne de recherche a été créée, seule existait une association américaine, qui « avait été progressivement envahie par les représentants des constructeurs, si bien que ses membres ne pouvaient plus débattre librement20 ».

30Depuis la création de l’IRCOBI, d’autres chercheurs se sont joints au groupe initial (Allemagne, Australie, États-Unis). Le comité se réunit tous les trois mois aux États-Unis, mais des colloques et une conférence internationale sont organisés en Europe. La première a eu lieu en 1973 à Amsterdam, la seconde à Lyon en 1974.

  • 21 NATO Committee on the Challenges of Modern Society.
  • 22 Le nombre d’adhérents a ensuite augmenté : les gouvernements d’Australie, de Hongrie, de Pologne, (...)
  • 23 Sarramon H., La sécurité routière, op. cit.

31Sur le plan européen, un programme de biomécanique a été défini par un groupe de travail du Comité européen des véhicules expérimentaux (CEVE) au début des années 1970. Ce comité répond au programme lancé par les États-Unis dans le cadre de leur objectif Zéro Mort à la fin des années 1960, et piloté par eux au sein de l’Experimental Safety Vehicle (ESV). Le programme de l’ESV a débuté en 1970 sous l’égide du Comité chargé des défis de la société moderne dans le cadre de l’OTAN21. Ce Comité de l’OTAN, créé en 1969 à la suite d’une initiative américaine, est un carrefour de spécialistes jouant un rôle d’incitation à la recherche. Il n’a pas créé de laboratoire propre et ne distribue pas de crédits de recherche. Tout au plus attribue-t-il à des ressortissants des quinze pays membres quelques bourses d’études. Depuis sa fondation, il a entrepris huit études pilotes dont une sur la sécurité routière (le pays pilote était les États-Unis). Le Comité réunit deux groupes de membres. Le premier comprend quinze pays membres de plein exercice : les États-Unis, le Canada, la République fédérale d’Allemagne, la Grande-Bretagne, la France, l’Italie, la Belgique, les Pays-Bas, le Luxembourg, le Danemark, la Norvège, l’Islande, le Portugal, la Grèce et la Turquie22. L’autre groupe consiste en pays non membres mais associés ponctuellement à certaines études de l’OTAN. Ainsi, le Japon a été associé à l’étude sur la sécurité routière. Les études pilotes ne conduisent pas à la prise de mesures autoritaires mais seulement à des recommandations approuvées par le Conseil de l’OTAN. De la part des gouvernements, elles n’impliquent aucune obligation morale de type « résolution internationale23 ». Les études pilotées par les États-Unis ont ensuite été mises en œuvre par le biais d’accords bilatéraux entre les gouvernements des États-Unis, de la France, de la République fédérale d’Allemagne, de l’Italie, du Royaume-Uni, du Japon et de la Suède. Les nations participantes ont accepté le principe de développer des véhicules expérimentaux de sécurité pour améliorer l’état de l’art de l’ingénierie automobile et de se rencontrer régulièrement pour échanger des informations à ce sujet. Il est intéressant d’expliquer pourquoi l’OTAN se charge de questions de sécurité routière. Il nous semble que les explications sont de deux ordres. Le premier est que l’OTAN souhaite développer des travaux sur des sujets civils techniques ou économiques, sur lesquels le dialogue avec l’URSS et les pays de l’Est ne soit pas bloqué par des considérations politiques ou juridiques. Le second, qui est davantage de l’ordre d’une hypothèse, est que des spécialistes œuvrant au sein de l’OTAN se sont inquiétés d’un relatif affaiblissement des puissances occidentales du fait de la grande hécatombe qui sévissait à l’époque sur les routes de ses pays membres et ont souhaité y mettre un frein.

32En 1971, la conférence change de nom et devient la « conférence technique internationale sur les véhicules expérimentaux de sécurité ». Au fil des ans, l’objet de la conférence s’est déplacé du développement de véhicules de sécurité expérimentaux vers des questions plus larges de sécurité et de coopération internationale ayant pour objectif la réduction des morts et des blessés de l’industrie automobile. Ces questions incluent la sécurité des piétons, la protection contre les impacts frontaux et latéraux, la biomécanique, les systèmes de transport intelligents et la compatibilité des véhicules. En 1991, les gouvernements membres ont accepté de changer le sens de l’abréviation ESV afin de refléter les nouveaux objets d’étude. Elle signifie désormais : « Enhanced Safety of Vehicles ».

  • 24 D’Ornhjelm E., Argumentaire de vulgarisation, op. cit.

33Cet effort de recherche en matière de sécurité des véhicules orchestré au sein de l’OTAN par les États-Unis, bien qu’étant un élément fort d’une prise de conscience, n’a toutefois pas été du goût de tous. Certains ont considéré que le cahier des charges américain des voitures expérimentales de sécurité éliminait la petite voiture du type européen. En effet, il imposait une augmentation du poids du véhicule (d’environ 1 000 à 1 300 livres quel que soit le véhicule). Les normes de sécurité, jointes à celles sur la pollution, provoquaient un accroissement de prix peu différent en valeur absolue d’un véhicule à l’autre. Cette augmentation de prix atteindrait 50 % pour les petits modèles. La conjugaison de ces contraintes risquerait d’éliminer les petits modèles. Il en résulterait, pour une large part de la population, un phénomène de démotorisation qui ne serait pas socialement acceptable. Pareille tendance liée aux véhicules de sécurité irait même à l’encontre de la sécurité elle-même. En effet, si une part de la population est motorisée à quatre roues dans des tanks rembourrés, l’autre moitié devra se contenter de deux roues qui, même perfectionnées, seraient toujours moins sûres que les petites quatre roues. En outre, comme le parc sera plus hétérogène, les plus grosses voitures seront plus agressives à l’égard des petites24.

34Le même noyau de pays que ceux discutant avec les États-Unis dans le cadre de l’ESV : Allemagne, France, Italie, Royaume-Uni et Suède, a demandé à l’Espagne et aux Pays-Bas de se joindre à lui pour fonder le consortium du CEVE. Le CEVE n’a pas d’existence juridique : c’est une instance de dialogue commode afin de définir une politique européenne face aux propositions américaines d’ESV. Les préoccupations de sécurité routière semblaient pleinement justifiées aux yeux des délégués allemand, français, italien, britannique et suédois réunis au sein de l’OTAN, mais les moyens utilisés au sein de l’ESV ont paru à nombre d’entre eux utopiques et exagérément ambitieux. Par ailleurs, la position des gouvernements était différente de celle des constructeurs. Ainsi, les Européens, à des degrés différents, étaient hostiles à l’ESV pour des raisons de coûts financiers. Tandis que le principe de l’ESV était de travailler sur des véhicules entiers, le CEVE s’est donné pour objectif d’améliorer la sécurité de certaines parties du véhicule en prévoyant une implantation du dispositif à court terme. En effet, pour que le nouvel élément de sécurité soit retenu par le programme, il doit être prouvé qu’il peut être utilisé sur des véhicules courants. C’est ainsi qu’est née cette expérience proprement européenne au sein du CEVE.

35Au plan communautaire, un programme coordonné de recherche entre les États membres a été orchestré depuis les années 1970 par la Commission européenne. Dans la recherche après 1986, la priorité de cette dernière, porte sur la poursuite des travaux relatifs au « mannequin » européen (achèvement des travaux sur la prochaine génération de normes relatives à la résistance des véhicules aux chocs) et à l’établissement de données biomécaniques pour la résistance aux accidents.

Biomécanique et législation

36Les différences de poids, taille et âge entre individus ont une incidence sur l’évaluation des blessures et il est parfois difficile de déterminer les paramètres de la collision (angle d’impact, changement de vitesse, etc.) avec un degré suffisant de précision. Le remplacement des êtres humains par des mannequins a soulevé depuis longtemps des discussions entre experts sur les problèmes et inadéquations de cette situation. Mais elle a provoqué de nouveaux débats quand un règlement ECE sur la protection des occupants d’un véhicule a été sur le point d’être adopté. Tandis que les uns considèrent que cette méthode a fait ses preuves au fil des années, d’autres estiment qu’elle n’est pas suffisamment fiable pour l’incorporer dans la législation. De nombreux progrès en sécurité routière sont imputables à ces recherches, mais il est intéressant d’observer que la plupart de ces progrès ont été réalisés en dehors de la législation. La plupart des standards internationaux de sécurité passive ont été maintenus depuis leur conception par une association américaine : la Society of Automotive Engineers à la fin des années 1950. Aux États-Unis, le système d’auto-certification place le constructeur comme responsable des tests. En Europe au contraire, le régime d’homologation met davantage l’accent du côté du législateur et de l’administration centrale. Les difficultés d’élaboration d’un mannequin qui remplit les critères biomécaniques et permet un test fiable et reproductible expliquent les problèmes qui se sont posés pour utiliser ces acquis sur le plan de la législation. Ainsi, les procédures de tests intégrés dans une future directive communautaire sont discutées depuis des années au sein du Comité œuvrant pour l’amélioration de la sécurité des véhicules (European Enhanced Vehicle-Safety Committee) à Bruxelles et doivent mimer l’impact à 40 km/h d’un véhicule avec un piéton. Celui-ci est représenté pour la circonstance par un « impacteur » en trois parties, l’une représentant la jambe, l’autre la hanche et le bassin, et la dernière la tête (d’un enfant ou d’un adulte). Le principe est de mesurer la déformation encaissée par le véhicule lors du choc et, pour les véhicules qui respecteraient ces critères, de réduire de 20 % la mortalité des piétons. Mais les spécialistes en accidentologie critiquent le peu de réalisme de cet impacteur, dont l’intérêt essentiel est de permettre des tests reproductibles.

  • 25 Cf. Sarramon H., « La sécurité routière, op. cit.

37La nécessité constamment expérimentée par les constructeurs automobiles et les organismes d’homologation de disposer d’un mannequin de plus en plus réaliste justifie les études visant à acquérir des données afin d’améliorer les mannequins utilisés. Pour certaines études visant à tester un type de ceinture ou un modèle de siège d’enfant, l’objectif apparaît de manière évidente. Pour d’autres, d’aspect plus fondamental, on pourrait croire à première vue que la motivation ne répond qu’à une simple curiosité scientifique car l’application des résultats n’apparaît pas de façon aussi évidente. En réalité, la justification pratique de la recherche dans ces cas-là résulte d’un consensus entre les administrations compétentes des différents pays producteurs d’automobiles quant aux futures normes d’homologation des véhicules. En effet, jusqu’à maintenant, la sécurité des véhicules a été évaluée en se référant à des normes qui prennent en compte les qualités structurelles des divers composants du véhicule et la tenue de ce dernier au choc en se référant à des critères géométriques. Mais ces méthodes ont été reconnues insuffisantes par les autorités compétentes, qui souhaitent pour le futur une évaluation qui ne tienne pas compte uniquement du véhicule, mais étudie surtout la probabilité qu’a un occupant d’être sérieusement blessé lors d’un accident dans le véhicule considéré. On en est ainsi arrivé à la définition du concept d’essais de synthèse correspondant à quelques configurations de choc bien définies. Au cours de ces essais, la sécurité du véhicule serait jugée au moyen de critères de blessure qui représentent des valeurs de paramètres enregistrés sur des mannequins occupants. Ces valeurs doivent être telles que si elles ne sont pas dépassées au cours de l’essai, un homme vivant occupant n’aurait qu’une faible probabilité de subir un dommage corporel sérieux lors d’un choc similaire à celui de l’essai considéré. Une telle approche est bien adaptée au but visé, car elle est basée sur le risque encouru par la personne que l’on veut protéger et non pas seulement sur des qualités de résistance ou d’amortissement du véhicule qu’on ne peut pas toujours relier à l’efficacité de la protection. Mais à l’inverse, l’utilisation des critères de blessure est beaucoup plus difficile à mettre en œuvre qu’une réglementation fondée uniquement sur des critères géométriques. Ces critères de blessure doivent en effet être déterminés avec une précision suffisante pour refléter la réalité du risque lésionnel. Pour cela, il faut, d’une part, déterminer des paramètres physiques représentatifs des gravités de blessure et, d’autre part, des valeurs de cas paramètres déterminés à partir des niveaux de tolérance humaine au choc secondaire transposés sur le mannequin. L’examen des connaissances a montré qu’il y avait beaucoup de lacunes en ce domaine, aussi l’ONSER a-t-il engagé un grand nombre d’études biomécaniques s’inscrivant dans un programme d’ensemble visant à les combler. Ce programme est discuté chaque année avec l’administration française qui en assure le financement25.

38Ces discussions portant sur les caractéristiques bio-fidèles des mannequins, ainsi que la fiabilité et le caractère reproductible des tests, et les réticences qui les accompagnent chez les acteurs, expliquent que ce n’est qu’en 1998 que les tests sur mannequins ont été intégrés à la législation européenne.

Conclusion

39Biomécanique, accidentologie et ergonomie sont ainsi des domaines scientifiques en plein essor à partir des années 1950 tant aux États-Unis qu’en France, dans lesquels ingénieurs et médecins associent leurs compétences pour faire progresser les connaissances en sécurité passive des véhicules. En sécurité dans les transports, c’est l’interaction homme-machine qu’il faut parfaitement appréhender et maîtriser. Il faut prendre en compte conjointement les derniers développements dans la connaissance du comportement de la structure mécanique du moyen de transport, de sa dynamique et de son contrôle ainsi que les nouvelles modélisations physiques du corps humain. C’est donc une démarche pluridisciplinaire qui doit faire avancer la recherche de cette thématique (comportement aux chocs des matériaux et des structures, durabilité et fiabilité des structures, absorbeurs d’énergie, sécurité passive, sécurité active, biomécanique des chocs, analyse du mouvement, ergonomie et confort, accidentologie, dynamique du véhicule, freinage).

40Mais il existe une différence majeure entre les États-Unis et la France quant à l’expansion et aux relais de ces nouvelles connaissances, bien que ces travaux soient menés en parallèle sur le plan chronologique : tandis que les constructeurs français offrent à des médecins des postes de responsables de laboratoires en interne à leur entreprise pour travailler sur ces questions, les constructeurs américains sont sourds aux appels des épidémiologistes et des réformateurs sociaux, qui œuvrent pour une mobilisation sociale des principales victimes des accidents de la route. Ils trouvent une enceinte directement auprès de l’opinion publique, via les médias et les actions en justice. Cela contribue à expliquer pourquoi ces questions ont eu bien plus vite une ampleur médiatique aux États-Unis, tandis qu’elles sont restées plus largement du domaine des chercheurs et des experts du domaine en France.

41Il est à noter que, même si les constructeurs sont montrés du doigt pour avoir tardé dans la mise en œuvre des travaux sur la sécurité passive, ils l’ont fait à une période où la législation ne les y obligeait aucunement et où les automobilistes n’étaient pas demandeurs d’innovations dans ce domaine.

42Enfin, nous observons une prise en charge tardive des apports des recherches en sécurité passive au plan de la législation tant nationale qu’européenne.

Notes

1 Jean-Pierre Verriest est directeur du laboratoire de biomécanique et modélisation humaine, commun à l’INRETS et à l’université Claude-Bernard Lyon I. Physiologiste de formation, ses recherches menées tout d’abord à l’ONSER puis à l’INRETS portent sur la modélisation de l’être humain à usage de la simulation ergonomique et de la protection contre les effets des accidents.

2 Cf. site personnel de Claude Got (www.securite-routiere.org/got/motivati.htm).

3 Données figurant dans le rapport intitulé La sécurité routière et présenté par Henri Sarramon au Conseil économique et social le 3 décembre 1975 au nom de la section du cadre de vie, Comité des constructeurs français d’automobiles, Paris.

4 Time Magazine, 12 septembre 1955.

5 Cf. travaux en cours menés par Stève Bernardin (Rives, université Paris I et Harvard University) et présentés notamment à la conférence annuelle 2007 de T2M à Helmond (Pays-Bas) sous le titre : « Crashing Science into Politics : Reframing Automobile Safety for the Consumer, 1960-65 ».

6 L’épidémiologie est l’étude des rapports existant entre les maladies et divers facteurs (modes de vie, milieu ambiant ou social, particularités individuelles) susceptibles d’exercer une influence sur leur fréquence, leur distribution, leur évolution.

7 Le dossier, Europe Auto, décembre 1966.

8 Wisner A., Quand voyagent les usines, Paris, Syros, 1985, p. 8-9.

9 Lignes de conduite, Renault et la sécurité, Paris, Hachette, 2004, p. 17.

10 « Renault “crashe” sa 10 000e voiture », 12 décembre 2006.

11 Car, février 2006.

12 Europe Auto, op. cit.

13 « Le Premier Ministre fixe les trois conditions de la sécurité routière », Jour de France, 29 octobre 1966.

14 « Christian Gerondeau fait le point sur la sécurité automobile », Trafic, no 3, novembre 1974.

15 C. W. Gadd, chercheur américain en biomécanique, a mis au point cet indice de sévérités des blessures occasionnées suite à des accidents de la route (« Gadd severity index ») au fil des recherches qu’il a menées dans les années 1960.

16 D’Ornhjelm E., Argumentaire de vulgarisation sur quelques problèmes de sécurité routière, notamment sous forme de réponses à des questions susceptibles de mettre en cause la responsabilité des constructeurs, 30 juin 1972, Centre de documentation du Comité des constructeurs français d’automobiles, Paris.

17 L’Organisme national de sécurité routière (ONSER) a été créé en 1961 sous forme d’une association type loi 1901. Bien qu’elle soit de droit privé, la composition de son conseil d’administration l’apparente à une formation de droit public puisque, à côté d’organes concernant la sécurité routière (l’association générale des sociétés d’assurances contre les accidents, la caisse nationale de l’assurance-maladie des travailleurs salariés, l’Institut national de recherche et de sécurité, la Prévention routière, le Secours routier, l’Association Les droits du piéton, l’Institut de recherche des transports), on trouve les représentants ès qualités des ministères intéressés (Équipement, Intérieur, Armées, Travail, Santé).

18 Le Monde, 2 août 2002.

19 Le spécialiste français est Alain Wisner. Cf. Wisner A., op. cit., p. 9.

20 Ibid.

21 NATO Committee on the Challenges of Modern Society.

22 Le nombre d’adhérents a ensuite augmenté : les gouvernements d’Australie, de Hongrie, de Pologne, la République de Corée ainsi que deux organisations internationales, le Comité pour l’amélioration de la sécurité des véhicules (European Enhanced Vehicle-Safety Committee) et la Commission européenne, se sont joints aux travaux.

23 Sarramon H., La sécurité routière, op. cit.

24 D’Ornhjelm E., Argumentaire de vulgarisation, op. cit.

25 Cf. Sarramon H., « La sécurité routière, op. cit.

Table des illustrations

Légende Cas français : évolution des accidents d’automobiles de 1960 à 1974. Source : Henri Sarramon, La sécurité routière, op. cit.
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