Aspects cognitifs de la planification d'itinéraires urbains

Cognitive aspects of urban route planning

• Auteur / Autrice : Sébastien Chalmé
• Direction : Michel Denis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Planification d'itinéraires

Environnement urbain réel

Système d'aide à la navigation

Système d'aide à la planification

Psychologie cognitive

Ergonomie cognitive

Résumé

Cette thèse en Sciences Cognitives porte sur la conception d'un type de plans particuliers: des itinéraires. Une telle planification a été examinée dans deux expériences. Des sujets divers avaient à concevoir des itinéraires permettant de réaliser, dans un environnement urbain réel, 14 tâches sur lesquelles pesaient des contraintes temporelles et / ou spatiales. On a analysé l'effet de trois variables sur les représentations et les stratégies mises en œuvre pour planifier ces itinéraires: la connaissance de l'environnement, la présence de contraintes de nature temporelle dans l'énoncé du problème, et la pression temporelle pour la planification. Les personnes connaissant bien l'environnement considèrent l'aspect spatial du problème (définition des trajets à suivre en fonction des contraintes inhérentes au réseau routier) avant l'aspect temporel (respect des contraintes temporelles). Pour définir les trajets à suivre ces personnes ajoutent de nombreuses contraintes idiosyncrasiques et appliquent des critères portant sur la rapidité des trajets. Les personnes ne connaissant pas l'environnement considèrent, à l'inverse, l'aspect temporel du problème avant l'aspect spatial et appliquent prioritairement des critères portant sur la proximité spatiale. Quand elles sont confrontées à un problème sans contraintes temporelles, subissent peu de pression temporelle et reçoivent des précisions sur les grands axes, elles modifient la sélection des critères, et tendent à prendre en compte les contraintes inhérentes au réseau routier dans le processus de conception de leur itinéraire, comme le font les personnes connaissant bien l'environnement. L'analyse de ces résultats, enrichie des enseignements d'un état de l'art des systèmes d'aide à la navigation et d'aide à la planification, actuels et en cours de développement, conduisent à définir des spécifications générales pour la conception d'un système d'aide à la planification d'itinéraires.

This thesis in Cognitive Science aims at both identifying the cognitive processes involved in route planning and providing ergonomic specifications for navigational systems dedicated to support drivers route planning. We conducted two experiments in which participants were asked to plan an itinerary through an extended modem city environment, in which they were expected to complete 14 tasks with spatial constraints and some with temporal constraints. We analysed if participants mental representations and strategies were affected by specific environment knowledge (we considered two groups : persons with and persons without specific environment knowledge), tasks being constrained temporally (presence or absence of temporal constraints), and planning duration (short or long). Participants with knowledge tend to reduce the cognitive cost of plan execution, not that of planning. They tend to consider the spatial aspect of the problem (definition of routes to follow in function of the urban network) before its temporal aspects (respect of the temporal constraints). They tend to apply a travel time optimisation and to take into account numerous additional constraints in order to define a realistic plan. Participants without knowledge tend to reduce the cognitive cost of planning, as they aim to solve the problem as quickly as possible. They tend to consider the temporal aspects of the problem before its spatial aspect and to apply a travel distance optimisation. However, confronted with tasks without temporal constraints, with a long planning duration and provided with precisions on the urban network, they tend to integrate the urban network constraints in the development of a global solution of their journey, as do persons with knowledge. On the basis of these results and of an ergonomic analysis of navigational and planning aid systems, we formulate some ideas with respect to onboard navigational aid systems that might support drivers in their planning activities.