Post doc : Modélisation probabiliste de trajectoires de véhicules et estimation de risque de violation de critères de sécurité routière

L'Université Gustave Eiffel, modèle innovant d’université rassemblant le triptyque université, écoles et organisme de recherche, dispose de plusieurs campus de formation et de recherche implantés sur le ter- ritoire national.

L’établissement compte plus de 15000 étudiants et plus de 3000 personnels enseignant (e)s-cher- cheur(e)s, chercheur(e)s et personnels d’appui au sein de 33 laboratoires, 15 composantes de formation ainsi qu’au sein de services support et de soutien.

L’université œuvre dans de nombreux domaines de recherche et représente à elle seule un quart de la re- cherche française sur les villes de demain. Elle regroupe des compétences pluridisciplinaires pour conduire des recherches de qualité au service de la société, proposer des formations adaptées au monde socio-économique et accompagner les politiques publiques.

L’Université Gustave Eiffel est également la première université française en apprentissage et forme jeunes, salariés, ou citoyens à tous les niveaux ; apporte des éclairages scientifiques à l’ensemble de la société et vise à contribuer in fine à l’élévation du niveau de qualification de tous.

Visionner le film de présentation : https://www.youtube.com/watch?v=8uVHEAaj75A

Introduction au sujet :

La sécurité routière demeure un enjeu majeur en 2026, en particulier en Ile de France, sur des sites urbains et périurbains spécifiques tels que les virages ou encore les zones de transition entre différents types d’usagers pour ne citer que ces quelques exemples. Les approches scientifiques classiques fondées sur l’analyse d’accidents avérés présentent des limites importantes lorsqu’il s’agit de quantifier la sécurité en amont de l’accident, notamment en raison du caractère rare des accidents graves et du manque de données fines sur les comportements réels des usagers.

L’essor des traces numériques issues des véhicules et des infrastructures permet aujourd’hui d’envisager une analyse plus fine des trajectoires de conduite. Toutefois, dans de nombreux contextes applicatifs, les données réellement observées restent limitées, hétérogènes et parfois insuffisantes pour une analyse purement statistique. Dans ce cadre, les approches probabilistes constituent un cadre méthodologique particulièrement pertinent pour évaluer des situations de perte de sécurité en amont de l’accident.

Le projet de recherche QIM-EDAR (Exploitation de Données pour l’Amélioration Routière) vise à développer un cadre méthodologique permettant d’estimer des probabilités de violation de critères de sécurité à partir de trajectoires de véhicules, observées ou simulées, sur des sites d’intérêt. Ce projet QIM-EDAR (https://www.iledefrance.fr/presse/comprendre-les-facteurs-daccidentalite-et-ameliorer-la-securite-routiere-en-ile-de-france) est financé par la région Ile de France.

Objectifs scientifiques et travaux à réaliser dans le cadre du post-doc :

L’objectif principal du post-doctorat est de mettre en œuvre et exploiter des méthodes probabilistes existantes pour estimer les probabilités de violation de critères de sécurité à partir de trajectoires de véhicules sur des sites routiers ciblés. Le travail s’inscrit dans une approche visant à caractériser et quantifier des situations de perte de sécurité avant la survenue d’un accident, en s’appuyant sur des données réelles et simulées.

Les trajectoires de véhicules seront considérées comme des réalisations de processus aléatoires, évoluant dans des espaces fonctionnels contraints par la géométrie des sites étudiés. Le candidat travaillera sur l’exploitation des données disponibles : trajectoires mesurées sur certains sites, en particulier des virages, trajectoires simulées permettant d’explorer des configurations rares ou extrêmes, ainsi que des trajectoires hybrides combinant données observées et données simulées afin d’enrichir l’analyse probabiliste.

Ces travaux s’inscriront dans la continuité de recherches précédemment menées à COSYS/PICS-L. On pourra notamment s’appuyer sur des travaux de modélisation probabiliste de trajectoires menés dans ([2],[4]) ainsi que sur des travaux d’analyse de comportements de conduite [3]

Le post-doctorat visera à prolonger et appliquer ces types d’approches aux problèmes spécifiques de classification [1], de simulation et de calcul de probabilités de franchissement d’états limites, ainsi qu’à la construction d’indicateurs de risque.

À partir des trajectoires, les critères de sécurité déjà définis, tels que la position latérale, la valeur de l’accélération transversale et les limites géométriques des sites, seront utilisés pour formaliser des états limites de service et des états limites ultimes. Le candidat sera chargé de simuler des trajectoires réalistes, d’estimer les probabilités de violation des états limites, et d’analyser la sensibilité de ces probabilités aux variations de paramètres d’entrés.

Les résultats permettront de produire des indicateurs de risque probabilistes mettant en relation la géométrie des sites, les trajectoires pratiquées et la probabilité de violation des critères de sécurité. Ces indicateurs pourront être utilisés pour caractériser et comparer différents sites, notamment des virages et des zones de transition entre différents types d’usagers.

Selon l’avancement du travail et des priorités globales du projet QIM, ces travaux pourraient être complétés par l'exploitation de trajectoires d'Engins de Déplacements Personnels Motorisés instrumentés (EDPM).

En dernier lieu, les travaux réalisés dans le cadre de ce post-doctorat donneront lieu à la rédaction d’au moins un article dans une revue scientifique internationale, et pourront également être présentés lors d’un congrès spécialisé en 2027.

Profil recherché : Candidat ayant un doctorat en mathématiques appliquées ou dans un domaine proche

Disciplines abordées : Statistiques, probabilités, informatique, analyse et fouille de données, Data scientist, machine learning, deep learning, simulations stochastiques

En un an les travaux réalisés dans le cadre de ce post-doctorat donneront lieu à la rédaction d’au moins un article dans une revue scientifique internationale, et pourront également être présentés lors d’un congrès spécialisé en 2027.