Les voitures autonomes ou les autres voitures connectées qui sont restées bloquées sont signalées par un panneau d’arrêt rouge sur leur toit. La partie inférieure décrit des situations dans lesquelles des voitures bloquées peuvent bloquer la circulation sans fermer toutes les voies. Ils doivent simplement devenir des obstacles que les autres voitures ne peuvent contourner.

Il ne faut pas grand-chose pour transformer la circulation aux heures de pointe de Manhattan en un cauchemar. Selon une nouvelle étude, les pirates informatiques pourraient paralyser complètement le trafic s’ils pouvaient paralyser au hasard environ 20 % de toutes les voitures sur la route à l’heure de pointe.

Depuis des années, les informaticiens ont montré qu’ils pouvaient pirater des voitures à distance via Internet. Par exemple, en 2015, deux chercheurs ont démontré qu’ils pouvaient pirater les freins, la direction, la transmission, la radio, la climatisation et les essuie-glaces d’une Jeep à distance en utilisant la connexion Internet de son système de divertissement via le réseau mobile Sprint.

En extrapolant à partir de ces exemples, le physicien Peter Yunker du Georgia Institute of Technology et ses collègues ont voulu explorer ce qui pourrait se passer si des pirates attaquaient non seulement une seule voiture, mais plusieurs véhicules simultanément.

« Et si de nombreuses voitures s’arrêtaient soudainement dans la ville en très peu de temps, bloquant la circulation ? » se demande Peter Yunker.

À l’aide de simulations par ordinateur, les scientifiques ont analysé les déplacements des voitures dans des rues où le nombre de voies varie, en utilisant des modèles connus de la façon dont les voitures en mouvement changent généralement de vitesse ou de voie en réaction à d’autres véhicules. Ils ont ensuite supposé que certaines voitures avaient été piratées pour s’arrêter, bloquant certaines voies.

Les chercheurs, qui ont détaillé leurs conclusions dans l’édition en ligne du 30 Juillet de la revue Physical Review E., ont constaté que le trafic cesse ou non, il suit la physique de la percolation. Il s’agit d’un phénomène souvent exploité en science des matériaux pour voir si une qualité souhaitable telle qu’un niveau spécifique de rigidité se répandrait à travers un matériau pour rendre le produit final uniformément stable. Dans ce cas, les voitures bloquées ont fait passer le trafic de l’état de circulation à l’état bloqué.

« La percolation se répète fréquemment en physique ; il y a beaucoup de mathématiques bien établies derrière tout cela « , lance Peter Yunker.

Les cartes de Manhattan montrent l’effet du piratage et de la paralysie de 20 % des véhicules dans les rues à différents moments de la journée. Plus la rue est petite, plus la circulation est lente. Les rues complètement effacées sont bloquées jusqu’à l’impasse, et les rues très pâles sont pratiquement inutilisables. Les simulations sont prudentes car elles ne tiennent pas compte des débordements de trafic provenant de routes bloquées, de camions de livraison et d’obstructions normales de la circulation.

En utilisant les mathématiques de la percolation, les scientifiques pouvaient rapidement calculer la probabilité que la circulation sur une route s’arrête en fonction du nombre de voitures sur la route et du nombre de voitures bloquées à cause du piratage. Ils se sont concentrés sur Manhattan pour ces simulations parce qu’il y avait beaucoup de données disponibles pour ses modèles de trafic.

Les chercheurs ont prédit qu’un blocage aléatoire de 20 % de toutes les voitures aux heures de pointe à Manhattan entraînerait un engorgement total.

« Ce n’est pas seulement une mauvaise circulation où vous avez une heure de retard. Il devient impossible de se rendre d’un point A à un point B « , assure Peter Yunker. « Vous êtes complètement entouré de routes bloquées. Vous avez une fragmentation complète de la ville. C’est particulièrement préoccupant pour les intervenants d’urgence tels que les ambulanciers et les pompiers qui ne peuvent pas se rendre à destination pour intervenir en cas d’urgence. »

Toutes les voitures sur la route n’auraient pas besoin d’être autosuffisantes et connectées à Internet pour qu’une telle paralysie se produise. Par exemple, si 40 % de toutes les voitures sur la route à Manhattan étaient en ligne et autonomes, il suffirait de pirater la moitié d’entre elles.

Les chercheurs notent que d’autres villes pourraient souffrir encore plus du piratage informatique. Les rues de Manhattan et de Chicago sont organisées en réseaux qui rendent la circulation plus efficace. Mais les villes sans grands réseaux – Atlanta, Boston et Los Angeles, pour n’en nommer que quelques-unes – étaient plus vulnérables aux embouteillages causés par de telles attaques.

Peter Yunker et ses collègues ont averti qu’ils ne considéraient que les situations statiques où les routes étaient bloquées ou non bloquées. Des recherches futures avec des modèles plus dynamiques montreraient probablement que les routes bloquées se déverseraient sur d’autres routes. Compte tenu de ces effets, il pourrait être possible de déclencher l’engorgement en faisant caler beaucoup moins que 20% de toutes les voitures, souligne Peter Yunker.

Les scientifiques espèrent que leurs conclusions permettront d’entamer des discussions sur les moyens d’atténuer le risque de voir les villes devenir la proie de ces pires scénarios. Par exemple, Peter Yunker note qu’aux États-Unis, chacun des cinq principaux constructeurs automobiles détient environ 10 % du marché. « Si deux de ces constructeurs partageaient les mêmes protocoles de sécurité, le piratage pourrait mener au pire scénario que nous ayons identifié « , dit-il. « D’un autre côté, si les entreprises individuelles avaient chacune de multiples approches en matière de sécurité – disons, si un [constructeur automobile] avait cinq protocoles différents pour ses véhicules – alors les pirates devraient trouver des vulnérabilités dans chacune de ces approches pour [avoir une chance de prendre le contrôle] de 10 % des véhicules sur la route « .

https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/safety/hacking-gridlock

https://www.physics.gatech.edu/user/peter-yunker

https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.100.012316