Comment la FIA se sert de l'IA pour contrôler les limites de piste

Ces dernières années, la question des limites de piste est devenue de plus en plus importante pour la FIA, non seulement pour assurer une certaine cohérence au fil du championnat, mais aussi pour remédier aux inévitables controverses qui surgissaient à l'occasion de certaines épreuves du calendrier de la F1.

Auparavant, les limites de piste n'étaient contrôlées qu'à certains endroits précis de certains circuits, par exemple lorsque le directeur de course estimait qu'il pouvait y avoir un avantage à dépasser la ligne blanche. Toutefois, ce choix était basé sur certaines simulations de la FIA et sur le jugement du directeur de course, ce qui explique les différences observées tout au long d'une campagne.

Pour assurer la cohérence des décisions, la FIA a donc décidé il y a quelques années d'adopter une politique de "tolérance zéro" sur les limites de piste, afin qu'elles soient toutes jugées de la même manière et dans le but de rendre le sport plus sûr.

Les vibreurs du Red Bull Ring en 2024.

Photo de: Jon Noble

Cependant, bien que cette politique ait permis de faire un grand pas en avant dans la cohérence des décisions, elle présentait encore quelques faiblesses, principalement liées à la manière dont les limites de piste étaient surveillées.

Le problème des commissaires en bord de piste

Les commissaires sportifs disposent de plusieurs moyens pour contrôler les limites de la piste, tels que les images diffusées par la F1, la vidéosurveillance de la piste, le GPS et les commissaires de piste eux-mêmes. Mais cela ne suffit pas toujours. Le meilleur exemple est le GP d'Autriche 2023, où la FIA a dû examiner plus de 1200 infractions possibles.

Ce travail a pris beaucoup de temps, y compris après le drapeau à damier, avec une controverse inévitable sur l'impact et la méthode d'attribution des pénalités. Dans ce cas, la FIA a été submergée par les infractions potentielles, ce qui a saturé à la fois les commissaires de piste et les commissaires sportifs qui devaient prendre des décisions.

Un commissaire surveillant les limites de piste au virage 10 lors du GP d'Autriche 2023.

Photo de: FIA

L'un des problèmes résidait dans le fait que la personne chargée de surveiller les limites de la piste dans le virage 9 était un commissaire placé à l'extérieur du virage 10 : bien qu'il ait été aligné avec la ligne pour avoir une meilleure vue du virage 9, la distance par rapport à la piste était encore importante. De plus, le fait qu'il y ait un vibreur rouge et blanc après la ligne blanche n'a pas facilité la tâche des commissaires, car il devient parfois difficile de repérer où finit la ligne blanche et où commence le vibreur.

La FIA recommande qu'il y ait au moins deux personnes en bord de piste : une qui regarde ce qui se passe sur la piste et une qui prend des notes, en envoyant les informations à la direction de course. Il est toutefois logique qu'avec plus d'un millier d'infractions, il devienne complexe de gérer chaque incident en temps réel. C'est l'une des raisons qui ont poussé la FIA à moderniser le centre d'assistance à distance de Genève, afin d'offrir plus de soutien avec plus de personnel.

La dissuasion naturelle contre les abus

Bien que l'instance dirigeante travaille sur ce dossier depuis un certain temps, ce qui s'est passé en Autriche a poussé la FIA à adopter rapidement des solutions, comme la réintroduction d'un petit bac à graviers au-delà du vibreur à des emplacements spécifiques, afin que les pilotes disposent d'une référence tangible pour comprendre où se situe la limite.

Le gravier est l'une des solutions possibles dans ce que la FIA appelle la "dissuasion naturelle", un procédé qui diminue la charge sur le pneu et, dans une certaine mesure, aide la voiture à ralentir. Rouler dans les graviers réduit clairement l'adhérence, ce qui a un impact sur le temps au tour.

Exemple de travail mené sur les limites de piste.

Photo de: FIA

Bien qu'il existe d'autres options, la FIA considère le gravier comme la meilleure solution car il offre une adhérence plus constante dans différentes conditions, par rapport à l'herbe, par exemple, dont l'adhérence varie entre les conditions sèches et humides, ou à l'Astroturf, qui doit être remplacé cycliquement et qu'il est difficile de fixer entre les séances en cas de problème. Le gravier est également placé à une distance fixe de la ligne blanche, soit un mètre et demi en F1, ce qui correspond à la largeur de la voiture moins la largeur des pneus.

Cependant, il existe un autre élément pour simplifier la gestion des limites de la piste, comme l'introduction d'une ligne bleue à côté de la ligne blanche. Cet aménagement a été pensé avant tout pour donner plus de contraste entre la ligne blanche et les vibreurs. Comme mentionné précédemment, en Autriche, les vibreurs étaient peints en blanc et rouge, la ligne bleue facilite donc à la fois le travail des commissaires de piste et celui des commissaires sports/ordinateurs qui analyseront les images.

Les vibreurs du Red Bull Ring en 2024.

Photo de: Jon Noble

Tous ces dispositifs ont permis de réduire considérablement le nombre de cas : de 1200 lors du GP au Red Bull Ring en 2023, on est passé à 70 infractions potentielles en 2024.

L'aide de la technologie

Pour faciliter ce travail, la FIA a également choisi de s'appuyer sur la technologie et, plus précisément, sur la vision par ordinateur, une branche de ce que l'on appelle aujourd'hui communément l'intelligence artificielle. À l'aide de logiciels spéciaux développés pour reconnaître certains éléments, les ordinateurs analysent les images prises par des caméras placées à des points spécifiques de la piste.

Cela n'est pas toujours suffisant, car les caméras peuvent avoir des résolutions différentes et, par conséquent, une qualité d'image différente. Cependant, grâce à la vision par ordinateur, il est beaucoup plus facile et rapide pour les commissaires de visualiser les situations suspectes, même s'il est évident qu'il existe toujours une marge d'erreur.

Le contrôle des limites de piste via la vision par ordinateur.

Photo de: FIA

Comme le montrent les images publiées par la FIA au sujet du virage 1 à Abu Dhabi, plusieurs références sont prises pour analyser les limites de la piste. Comme il s'agit d'une caméra statique, il est plus facile de placer des références à la fois sur la piste et au bord de la piste, avec la ligne blanche et la ligne bleue. Le logiciel reconnaît le nombre de pixels à partir d'une référence donnée et peut ainsi déterminer si une voiture a dépassé la limite.

Bien entendu, ce système n'est pas toujours fiable à 100%, soit en raison de limitations techniques, comme la résolution de la caméra, soit parce que certaines situations sont extrêmement difficiles à juger, comme ce fut précisément le cas à Abu Dhabi en 2024, lorsque Charles Leclerc fut éliminé en Q2 parce que son tour avait été supprimé alors que le tour de Sergio Pérez, malgré une incertitude initiale, fut jugé légal et dans les limites de la piste.

Des solutions pour l'avenir

Il est clair que l'intelligence artificielle évolue de jour en jour et la FIA prévoit également de laisser plus de place à la technologie, en l'utilisant pour contrôler les limites de la piste.

Comparaison des cas de Sergio Pérez et Charles Leclerc lors des qualifications du GP d'Abu Dhabi 2024.

Photo de: FIA

Plusieurs options sont envisagées pour l'avenir, comme les bacs à graviers "agglomérés", notamment utilisés au GP des Pays-Bas, qui sont enveloppés dans un matériau de type résine, de sorte qu'ils offrent toujours moins d'adhérence que l'asphalte, mais sans que les pierres ne se retrouvent sur la piste et ne constituent un danger potentiel pour les pilotes et les commissaires de piste.

La FIA réfléchit également à des bacs à gravier temporaires, afin que les circuits, en particulier ceux qui accueillent plusieurs compétitions et catégories puissent modifier les échappatoires à moindre coût et revenir à la configuration précédente pour d'autres utilisations.

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