Hichem Arioui

Recherche

Mes recherches sont menées au laboratoire IBISC (EA 4526) de l'Université d'Évry Paris-Saclay, au sein de l'équipe SIAM. Elles portent sur l'observation, l'estimation et la commande des systèmes dynamiques, avec comme fil conducteur la sécurité routière des véhicules à deux-roues motorisés, la simulation de conduite et le rendu haptique.

Ces travaux, à forte dimension expérimentale, ont conduit à près de 150 articles publiés (H-index : 26), 3 prototypes innovants de simulateurs de conduite et plusieurs projets ANR et européens dont j'ai assuré la responsabilité scientifique.

Thématiques de recherche

  • Simulation haptique — interfaçage et stabilisation du rendu haptique en présence de retards de transmission (téléopération, environnements virtuels partagés)
  • Simulation de conduite — conception mécatronique, modélisation et commande de plateformes de restitution de mouvement à faible coût, pour automobile et moto
  • Sécurité routière des véhicules à deux-roues motorisés (V2RM) — modélisation dynamique, sécurité préventive et active : quantification du risque, détection des pertes de contrôle, du sous-virage et du survirage, alertes en virage
  • Commande et observation — reconstruction d'états dynamiques et d'entrées inconnues, identification des paramètres des V2RM, reconstruction et analyse de trajectoires (observateurs Takagi-Sugeno/LPV, modes glissants, techniques algébriques, approches vision et visuo-inertielles)
  • Reconstruction multi-vues pour les véhicules aériens — structure from motion, localisation 3D et reconfiguration de flottes de drones
  • Dynamique du regard & trajectoire véhicule — étude du comportement visuel des motocyclistes, applications à la formation et aux systèmes de transport intelligents (projet ANR eMC2)

Principales contributions

  • Stratégies de commande prédictives et passives pour la stabilisation du rendu haptique sous retards de transmission variables ou constants
  • Conception, caractérisation mécatronique et commande de plateformes de restitution de mouvement à faible coût : trois prototypes opérationnels innovants de simulateurs de conduite (automobile et moto)
  • Méthodes avancées de restitution de mouvement, dont le paramétrage optimisé des filtres de type Washout
  • Développement de techniques d'estimation pour le transport terrestre (état du véhicule, conducteur, environnement) : observateurs à modes glissants, estimation algébrique, observateurs polytopiques, observateurs linéaires robustes, estimation basée vision
  • Contribution majeure à l'identification des paramètres inertiels et pneumatiques des V2RM (observation à entrées inconnues, identification robuste par techniques différentielles)
  • Fonctions originales de quantification du risque routier pour les motocycles par approches exclusivement visuelles et visuo-inertielles
  • Contrôle-commande des systèmes dynamiques : téléopération, plateformes de restitution de mouvement, véhicules autonomes

Projets de recherche

Responsabilité scientifique ou participation — financements ANR, européens et régionaux

  • eMC2 (ANR, 2022-2026) — dynamique du regard en virage moto, applications formation & STI. Responsable scientifique, 186 k€
  • TEDw (STIC Paris-Saclay, 2019-2020) — impact de la direction du regard sur la trajectoire moto. Porteur, 19 k€
  • VIROLO++ (ANR, 2016-2020) — étude de la prise de virage en moto. Responsable scientifique, 192 k€
  • e-MOTIVE (FUI, 2009-2014) — assistances à la conduite pour les V2RM
  • CompanionAble (Projet Intégré Européen, 7ᵉ PCRD, 2008-2012) — robotique d'assistance et domotique cognitive, plus de 20 partenaires. 270 k€
  • VIGISIM (PREDIT-ANR, 2006-2009) — simulateur de détection des altérations de la conduite (attention, vigilance). Responsable scientifique, 40 k€
  • SIMACOM (PREDIT-ANR, 2006-2009) — simulateur pour l'apprentissage de la conduite des deux-roues motorisés. Responsable scientifique, 62 k€
  • SUMOTORI (PREDIT-ANR, 2004-2006) — identification des situations d'accident des deux-roues
  • INTUITION (Réseau d'Excellence, 6ᵉ PCRD, 2003-2008) — réalité virtuelle, plus de 60 partenaires européens. Responsable scientifique, 600 k€

Collaborations

Internationales

  • MIT (Mechatronics Research Lab, USA, depuis 2012) — assistance préventive deux-roues, séjours de doctorants
  • Université du Tennessee (USA), Universidad de Coimbra (Portugal), TU Darmstadt (Allemagne), POLIMI (Italie), UNAM (Mexique), SMU (Canada), Sharjah University (EAU), NTU (Singapour)
  • Algérie : ENSI, École Nationale Polytechnique, universités de Jijel et d'Annaba

Nationales

  • UGE/IFSTTAR (S. Espié, LEPSIS), LS2N Nantes, PRISME, INRIA Sophia Antipolis, CRISTAL Lille, IEF Paris-Sud, L2S, IRISA Rennes, CEA, Hôpital R. Poincaré (Garches), Gendarmerie Nationale, SATIE

Partenariats industriels

  • Segula, Peugeot Motocycles, LibertyRider, DRUST, IAV France, HEEX Technologies, MAIF — perception, aide à la conduite et sécurité préventive pour véhicules et deux-roues

Rayonnement et distinctions

Distinctions

  • Prime individuelle RIPEC-C3 (2024-2027), PEDR (2016-2020 et 2020-2024), PES (2012-2016)
  • Lauréat de la chaire ABERTIS — catégorie « Meilleure thèse en Sécurité Routière 2018 en France » (thèse de P-M. Damon)
  • 2nd Best Regular Paper à IEEE ICNSC'18 (Zhuhai, Chine) ; papier sélectionné d'ICMA'04 publié en chapitre de livre Elsevier
  • Promotion Hors Classe des maîtres de conférences au contingent national dès la première candidature (2019)

Jurys et expertise

  • 21 jurys de thèse (dont 6 en qualité de rapporteur) et 10 comités de suivi de thèse
  • Relecteur régulier pour les revues IEEE (T-IV, TAC, T-ITS, TCST, T-RO, T-Mech, TVT), Automatica, Control Engineering Practice, Journal of The Franklin Institute, JINT Springer…
  • Relecteur pour les conférences majeures du domaine : CDC, ACC, ICRA, IROS, ITSC, IV, IFAC WC, ECC, EuroHaptics…

Animation de la communauté

  • Initiateur et chairman de la conférence CISA'08 (Annaba : 231 soumissions, 18 pays) ; co-organisation d'ICATS'15, participation à l'organisation d'EuroHaptics 2006 (Paris) et des JJCR 2001 (Évry)
  • Organisation de sessions invitées « Two-Wheeled Vehicles: Dynamics and Control » (IEEE SMC 2017 & 2018, MED 2011) ; membre de comités de programme internationaux (ICNSC, EuroHaptics, CISA, Ro-Man, ICATS…)
  • Chairman de sessions dans les conférences IEEE : ACC'23, ICRA'21, CDC'20, CDC'19, ITSC'19, ITSC'18, ICNSC'18, ACC'11, ROMAN'09…

Séjours scientifiques et séminaires invités

  • Visiting Researcher : MIT — Mechatronics Research Lab (6 séjours, 2014-2022), Nanyang Technological University Singapour (2023, 2024), Université du Tennessee à Knoxville (2020)
  • Séminaires invités : MIT (2018), NTU Singapour (2023), U. Tennessee (2022), ENSI Tlemcen (2024) ; sessions plénières à ICAAM 2022 (Tunisie) et JDATIM'12 (Algérie)
  • Table ronde Erasmus+ « Éducation et valeurs européennes au cœur d'un monde en crises » aux côtés de la Ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, de la Directrice de l'Agence Erasmus+ France et de la Secrétaire générale d'EUGLOH

Vidéos de démonstration

Simulateurs de conduite, systèmes d'aide à la conduite (ARAS) et estimation pour les deux-roues motorisés

VIGISIM — premiers tests du simulateur

MCAS — alerte en virage (MIT & IBISC)

Estimation du braquage & courbure de route

Alerte survitesse en virage (MCAS)

VIGISIM — expérimentation réelle

MCAS — alerte vitesse (MIT & IBISC)

MCAS — système d'alerte en virage

Estimation profondeur & vitesses caméra

Estimation latérale & braquage par vision

DeepRide Dynamics — estimation visuo-inertielle