Le Tour de France 2019 vient de commencer. Alors que 190 coureurs sillonnent les rues de France, les spectateurs seront émerveillés par la formation serrée de cyclistes connue sous le nom de peloton. Les fans diront qu'un peloton crée un avantage aérodynamique, permettant aux coureurs d'économiser de l'énergie tout au long de la course épuisante de trois semaines.

Mais que se passe-t-il si les motifs du peloton se forment non pas à cause de l'aérodynamisme mais plutôt à cause de limitations visuelles ? Dans une étude récente publiée dans le Journal de la Royal Society Interface , chercheurs de l'Université d'État de l'Utah, le Naval Undersea Warfare Center, Université Baylor, VeloCam Services et le Massachusetts Institute of Technology révèlent que la vision est le facteur principal dans la formation et la forme d'un peloton.

L'étude a commencé il y a quatre ans lorsque le professeur Tadd Truscott de l'Utah State University et Jesse Belden du Naval Undersea Warfare Center ont entrepris de démêler le comportement fluide du peloton.

Alors que Jens Voigt, 17 fois finaliste du Tour de France, déclare que "le cyclisme n'est pas sorcier, " Truscott et ses collègues - qui sont eux-mêmes des cyclistes - partagent un point de vue différent. L'équipe a émis l'hypothèse que le peloton émerge à cause de certaines connaissances au sein du groupe, dynamique et stratégie d'équipe, l'aérodynamique ou peut-être la perception sensorielle.

Les chercheurs ont regardé des heures d'images aériennes du Tour de France 2016 et ont découvert que le mouvement de l'avant du peloton semblait traverser le peloton à la manière d'un réseau, les individus réagissent les uns aux autres dans un temps et un espace relativement courts.

« Les coureurs du Tour de France ne sont souvent distants que de quelques centimètres des voisins de toutes parts, " dit Truscott, "Notre analyse d'image a révélé que les cyclistes s'alignent selon des motifs dans un arc de plus ou moins 30 degrés correspondant au champ visuel proche de la périphérie humaine. Cela les aide à réagir en toute sécurité aux changements ou aux perturbations des cyclistes voisins."

Les chercheurs ont également remarqué que les cyclistes ne s'alignent généralement pas dans des positions de dessin aérodynamiques optimales. Cependant, il a été démontré que les formations de peloton peuvent réduire les dépenses énergétiques individuelles des coureurs.

L'équipe de Truscott a découvert que les structures des groupes changent vers la fin d'une course à mesure que la forme du peloton s'allonge, suggérant un rétrécissement du champ de vision à mesure que la course s'accélère. Au fur et à mesure que la fréquence cardiaque des coureurs augmente, leur champ de vision se rétrécit en raison des restrictions physiologiques du corps humain. Cela diminue le champ de perception ce qui conduit à un étirement du peloton. Selon l'étude, ces effets neurologiques dépendants de l'éveil déterminent l'arrangement local des cyclistes, les mécanismes d'interaction et la communication implicite à travers le groupe de cyclistes.

"En d'autres termes, la capacité visuelle des coureurs individuels régit la forme sous-jacente, réponse aux changements de la route et de l'espacement entre les individus, " dit Truscott.

Les chercheurs disent qu'ils prévoient que leur description mécaniste du peloton permettra une compréhension plus détaillée des principes d'interaction pour le comportement collectif chez une variété d'animaux et aidera à formuler de nouvelles façons de prédire le comportement.

Les résultats permettront de mieux comprendre comment les systèmes de milliers d'individus peuvent travailler ensemble pour effectuer des tâches de groupe. Ce travail pourrait définir le cadre pour diriger un réseau de machines individuelles telles que des robots ou des véhicules autonomes.