Infkuence des systèmes de retenue lors d'un accident automobile : Prédiction des blessures de l'occupant lors d'essais catapultés frontaux basées sur le data mining

Influence of retraint systems during an automobile crash : prediction of injuries for frontal impact sled tests based on biomechanical data mining

• Auteur / Autrice : Carine caroline Cridelich
• Direction : Saïd Noureddine Zerhouni, Emmanuel Ramasso
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Besançon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)
• Jury : Président / Présidente : Nadine Piat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Saïd Noureddine Zerhouni, Emmanuel Ramasso, Nadine Piat, Latifa Oukhellou, Véronique Berge-Cherfaoui, Nicolas Méger, Serge Fenet, Hervé Guyennet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Latifa Oukhellou, Véronique Berge-Cherfaoui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arbres de décision

Automobiles -- Dispositifs de sécurité

Mots clés libres

Sécurité passive

Systèmes de retenue

Essai catapulte frontal

Valeurs biomécaniques du mannequin

Méthodes de data mining

Procédé du KDD

Algorithme de GK

Arbres de décision

Passive safety

Restraint systems

Dummy biomechanical values

Data mining methods

KDD process

GK algorithm

Classification trees

Résumé

La sécurité automobile est l’une des principales considérations lors de l’achat d’un véhicule. Avant d’ être commercialisée, une voiture doit répondre aux normes de sécurité du pays, ce qui conduit au développement de systèmes de retenue tels que les airbags et ceintures de sécurité. De plus, des ratings comme EURO NCAP et US NCAP permettent d’évaluer de manière indépendante la sécurité de la voiture. Des essais catapultes sont entre autres effectués pour confirmer le niveau de protection du véhicule et les résultats sont généralement basés sur des valeurs de référence des dommages corporels dérivés de paramètres physiques mesurés dans les mannequins.Cette thèse doctorale présente une approche pour le traitement des données d’entrée (c’est-à-dire des paramètres des systèmes de retenue définis par des experts) suivie d’une classification des essais catapultes frontaux selon ces mêmes paramètres. L’étude est uniquement basée sur les données du passager, les données collectées pour le conducteur n’ étant pas assez complètes pour produire des résultats satisfaisants. L’objectif principal est de créer un modèle qui définit l’influence des paramètres d’entrées sur la sévérité des dommages et qui aide les ingénieurs à avoir un ordre de grandeur des résultats des essais catapultes selon la législation ou le rating choisi. Les valeurs biomécaniques du mannequin (outputs du modèle) ont été regroupées en clusters dans le but de définir des niveaux de dommages corporels. Le modèle ainsi que les différents algorithmes ont été implémentés dans un programme pour une meilleur utilisation quotidienne.

Safety is one of the most important considerations when buying a new car. The car has to achievecrash tests defined by the legislation before being selling in a country, what drives to the developmentof safety systems such as airbags and seat belts. Additionally, ratings like EURO NCAP and US NCAPenable to provide an independent evaluation of the car safety. Frontal sled tests are thus carried outto confirm the protection level of the vehicle and the results are mainly based on injury assessmentreference values derived from physical parameters measured in dummies.This doctoral thesis presents an approach for the treatment of the input data (i.e. parameters ofthe restraint systems defined by experts) followed by a classification of frontal sled tests accordingto those parameters. The study is only based on data from the passenger side, the collected datafor the driver were not enough completed to produce satisfying results. The main objective is tocreate a model that evaluates the input parameters’ influence on the injury severity and helps theengineers having a prediction of the sled tests results according to the chosen legislation or rating.The dummy biomechanical values (outputs of the model) have been regrouped into clusters in orderto define injuries groups. The model and various algorithms have been implemented in a GraphicalUser Interface for a better practical daily use.