L’homme de quart de Schrödinger :
la règle COLREG que vous ne pouvez honnêtement respecter

Sur chaque traversée au large, il existe une règle COLREG que tout marin s’engage à respecter, que tout marin doit respecter, et qu’aucun marin en équipage réduit ne peut respecter pleinement. Cet article traite de cette règle, de la physiologie qui la rend impossible à tenir, et du bracelet — le Galvanic Pulse — conçu pour reconnaître discrètement ce conflit à votre place, avant qu’il ne devienne le problème de quelqu’un d’autre.

Vous êtes de quart depuis six heures. Vous vous sentez bien. Vous n’allez pas bien. La fatigue qui dégrade votre capacité à scruter l’horizon dégrade aussi votre capacité à juger si vous êtes apte à prendre le quart. Le marin le plus dangereux à bord, à 03 h 00, n’est pas celui qui est fatigué. C’est celui qui est fatigué et persuadé d’aller bien. Cet article explique comment cesser d’être ce marin — et pourquoi la réponse ne peut venir de votre propre esprit.

Une histoire entendue sur le quai d’Ortigia

Le raisonnement qui suit paraît plus aride sans ancrage dans le réel ; nous commencerons donc par l’histoire qui l’a ancré pour nous. Nous l’avons entendue sur le quai de la marina d’Ortigia, la vieille ville de Syracuse, de la bouche d’un marin qui venait d’achever une traversée de nuit de Malte vers la côte sicilienne.

Il était seul de quart — chose assez courante lors d’une traversée en équipage réduit par temps calme. La traversée avait été longue. La nuit précédente avait été hachée. Les conditions sur le pont, la deuxième nuit, formaient cette combinaison faussement bienveillante qui fait les dégâts : une brise portante régulière, des vagues douces berçant le bateau dans un rythme lent et constant, le pilote automatique tenant le cap sans rien lui demander.

Il s’est endormi à la barre. Pas assoupi. Endormi. Profondément endormi, affalé dans le cockpit, le bateau poursuivant un cap reçu quelques heures plus tôt et ne corrigeant plus rien de ce qui se présentait réellement devant lui. Ce cap, avec les inévitables petites variations du vent et du courant, menait le bateau droit vers les rochers de la côte sicilienne.

Il a été réveillé par quelqu’un, à terre, qui lui criait dessus — un inconnu sur le rivage, assez proche pour voir ce qui allait arriver, observant un voilier filer doucement et résolument vers des rochers qu’il ne pouvait pas voir. Le bateau était à quelques minutes — quelques minutes, pas quelques heures — de s’y jeter.

Il nous a raconté cette histoire debout sur le quai, une fois le bateau amarré en sécurité, avec la pâle franchise de celui qui vient de comprendre à quel point son propre bateau a failli se détruire par la voie la plus humiliante qui soit. Il a dit une chose que nous n’avons pas oubliée : « La façon la plus stupide de perdre un bateau. Et la plus probable, quand on navigue en équipage réduit. »

Il a raison sur les deux points. Et il est la raison d’être de cet article — et la raison pour laquelle nous avons construit le bracelet, afin que le prochain marin remontant au nord depuis Malte, par une nuit calme, paisible et parfaitement fatale, n’ait pas besoin qu’un inconnu sur le rivage le réveille à grands cris.

Un léger vibreur au poignet, toutes les quinze minutes, aurait donné une autre fin à son histoire. Il ne l’aurait pas réveillé en panique. Il n’aurait pas appelé les secours. Il ne lui aurait pas dit qu’il était un imbécile. Il lui aurait simplement demandé, poliment et en privé, de relever la tête et de regarder l’horizon. La première fois qu’il n’aurait pas répondu, l’escalade aurait commencé — discrètement, en interne, à bord même. Bien avant qu’un autre marin ait à lui crier dessus. Bien avant que les rochers ne tranchent la question.

Et — petite grâce qu’il vaut la peine de mentionner — le bracelet l’aurait maintenu dans le cadre de la règle 5 des COLREG pendant toute la traversée. Pendant qu’il dormait, le bateau qui a failli s’échouer était aussi, au sens strict de la loi, en infraction avec la règle de la veille. Un discret vibreur au poignet toutes les quinze minutes est aussi la manière la moins chère, la plus discrète et la plus digne de respecter la règle 5 jamais conçue — et la seule qui vous permette de vous réveiller sur le bon matin à Syracuse plutôt que sur le mauvais.

À quoi sert le Galvanic Pulse — deux missions, et une troisième

Avant d’entrer dans la science, il vaut la peine de dire simplement ce que fait réellement le bracelet au poignet. Il fait deux choses, point final. Et pendant un quart actif, il en fait une troisième. Chacune est non négociable sur un bateau de croisière en mer.

Mission 1 — Veiller à ce que vous restiez à bord

C’est la couche de détection homme à la mer par signal négatif, décrite en détail dans Behind the Scenes of the Galvanic Pulse. Le bateau écoute le bracelet en continu. Dès l’instant où le bracelet devient silencieux — le poignet hors de portée — l’alarme se déclenche, à bord, à la première seconde. Vous n’avez aucun bouton à presser. Vous n’avez pas besoin d’être conscient. Vous n’avez pas besoin d’être à proximité d’un autre navire. Si vous êtes à bord, le bracelet est à portée. Sinon, le bateau le sait immédiatement. C’est la raison pour laquelle chaque membre de l’équipage devrait en porter un.

Mission 2 — Mesurer votre fatigue, honnêtement, dans la durée

C’est la couche dont traite le reste de cet article. L’accéléromètre du bracelet est aussi un capteur de sommeil et d’activité. Jour après jour, il construit une image objective de la quantité de sommeil que vous avez réellement eue, de la qualité réparatrice de ce sommeil, et du volume de mouvement actif accumulé dans les heures qui ont suivi. Sur une traversée de plusieurs jours, il suit la fatigue cumulée — la différence entre trois nuits agitées et une seule — et donne au bateau une lecture honnête de l’aptitude de l’homme sur le point de prendre le quart. C’est la réponse à un problème COLREG que le reste de cet article exposera en détail.

Mission 3 (pendant les quarts) — Le rappel de veille du capitaine

Un bateau en navigation a des obligations au titre de la règle 5 des COLREG — l’homme de quart doit assurer une veille appropriée par la vue, l’ouïe et tous les moyens disponibles. Sur un bateau en équipage réduit, le capitaine peut décider — et le système le permet — que l’homme de quart soit incité, à la fréquence choisie (toutes les quinze minutes, toutes les cinq, toutes les minutes, selon ce qu’exigent les conditions et le capitaine), à effectuer réellement le balayage de veille. Le Galvanic Pulse délivre cette incitation sous la forme d’un léger vibreur discret au poignet. L’homme de quart accomplit le balayage et l’acquitte d’un geste.

Et voici ce qui compte : ce léger vibreur discret au poignet n’est pas le système tout entier. Il est l’amorce d’une chaîne d’escalade. Un acquittement manqué n’est pas absorbé en silence par le bateau. C’est le premier maillon d’une séquence délibérée qui parcourt le bracelet, le Galvanic Voice, le bracelet du capitaine et — si nécessaire — le reste de l’équipage. Le vibreur au poignet est la première intervention, polie. L’escalade est la part qui rattrape l’homme de quart qui, sans s’en apercevoir, a glissé du quart au sommeil. L’absence de réaction n’est pas une option.

Ces trois missions sont la raison d’être du bracelet. Tout le reste de ce qu’il fait sert l’une d’elles. La suite de cet article développe en détail l’argumentaire derrière la Mission 2 et la Mission 3 — car ce sont elles qu’un conflit COLREG rend impossibles à gérer par l’homme de quart seul.

La règle COLREG que vous ne pouvez pas respecter

La règle 5 du Règlement international pour prévenir les abordages en mer est sans ambiguïté. Et, dans sa formulation sans ambiguïté, elle est impossible à respecter pour un véritable bateau de croisière :

Les deux mots qui font les dégâts sont « en permanence ». Sur un bateau de croisière en équipage réduit — deux équipiers, trois équipiers, un solitaire en traversée — ces deux mots décrivent une impossibilité physique. Tout être humain doit dormir. Chaque relève de quart est un moment où l’homme de quart qui arrive est moins alerte que celui qui partait trente secondes plus tôt. Chaque période de repos est une succession d’heures durant lesquelles l’une des deux personnes responsables de la veille du bateau, par définition, ne veille pas du tout.

Le navigateur de croisière s’engage à respecter la règle 5 exactement comme le fait un officier de pont d’un navire de commerce — mais l’officier de pont, lui, dispose d’un tableau de quart, d’un second, d’un homme de barre, d’un capitaine joignable. Le navigateur de croisière dispose, par nuit calme, d’un humain à la barre et d’un humain endormi. La loi dit « en permanence ». Le bateau dit « en permanence tant qu’un humain peut rester éveillé ». Ce ne sont pas les mêmes mots.

Et passé une certaine heure, l’humain ne peut pas non plus rester éveillé honnêtement

Même si vous restez techniquement éveillé, le système nerveux humain se dégrade selon une courbe connue. Après environ 17 à 19 heures d’éveil continu, les performances cognitives aux tests standard de temps de réaction et d’attention équivalent statistiquement à une alcoolémie d’environ 0,05 % — la limite légale au volant dans la plupart des pays d’Europe. Après 24 heures d’éveil, l’équivalence monte à environ 0,10 %, bien au-delà de la limite où que ce soit dans le monde. Il ne s’agit pas d’une observation approximative ; elle est reproduite depuis des décennies dans les laboratoires standard de facteurs humains.

Transposée à un quart en navigation, l’implication est tranchante. Un skipper en fin de longue traversée, reprenant la barre après un sommeil haché, possède, selon la courbe standard, les fonctions cognitives de quelqu’un qui serait inapte à conduire une voiture à terre — et que la règle 5 oblige légalement à maintenir une pleine appréciation de la situation.

Et pire encore — vous ne pouvez pas savoir quand vous avez franchi la ligne

Si le seul problème était la courbe, la solution serait évidente — dormir davantage, passer le quart plus tôt, planifier le tableau avec plus de marge. Les vrais marins qui ont fait de longues traversées font tout cela, et cela aide. Le plus difficile est le problème de second ordre que crée la courbe : la fatigue même qui dégrade votre capacité à scruter l’horizon dégrade aussi votre capacité à juger si vous avez franchi la ligne du « trop fatigué pour être de quart ».

Les laboratoires de recherche sur le sommeil l’ont mesuré directement. Des sujets maintenus éveillés pendant 24 à 36 heures obtiennent des résultats de plus en plus mauvais aux tâches objectives de vigilance et de mieux en mieux à leur propre évaluation subjective de leur état d’éveil. Leurs performances mesurées chutent ; leur confiance auto-déclarée monte ou stagne. Le constat le plus constant de toute la littérature sur la fatigue est que les personnes profondément altérées par la privation de sommeil se croient parfaitement opérationnelles.

Le marin le plus dangereux à bord n’est pas celui qui est fatigué. C’est celui qui est fatigué et persuadé d’aller bien. Et le marin le plus susceptible d’être persuadé d’aller bien est celui dont la charge cognitive d’auto-évaluation est précisément celle que son système cognitif n’a plus la capacité de supporter.

L’homme de quart de Schrödinger

La mécanique quantique a une expérience de pensée dans laquelle un chat enfermé dans une boîte scellée est à la fois vivant et mort jusqu’à ce que quelqu’un soulève le couvercle et regarde. Nous n’allons pas pousser l’analogie au-delà de son utilité, mais une version plus douce de la même logique s’applique à un homme de quart en longue traversée. Tant que quelqu’un d’extérieur à la situation ne tranche pas la question en la mesurant, l’homme de quart est simultanément apte à être de quart et inapte à l’être.

L’homme de quart ne peut pas faire lui-même la mesure, pour la raison décrite plus haut — l’instrument de mesure est précisément la faculté qu’a dégradée ce que l’on cherche à mesurer. Le partenaire endormi en bas ne peut pas la faire sans se réveiller et poser la question, ce qui le réveille et ruine le tableau de quart. Le traceur de cartes ne peut pas la faire, car il n’a aucun capteur pointé sur l’humain. Et l’auto-évaluation de l’homme de quart est, statistiquement, la pire source de données disponible à bord.

La conclusion est inconfortable mais inévitable. Une réponse honnête à « l’homme de quart est-il apte à être de quart en ce moment ? » exige une mesure venue de l’extérieur de son propre esprit. Sans cette mesure, la règle 5 est respectée de nom et discrètement enfreinte dans les faits.

Pourquoi le bracelet que vous possédez déjà ne fera pas la mesure

Bien des marins portent déjà un appareil de suivi au poignet — un bracelet d’activité, une montre connectée, un bracelet d’actigraphie. Beaucoup de ces appareils intègrent une fonction de suivi du sommeil. Malheureusement, ils ne fonctionnent pas sur un bateau.

Les algorithmes de détection du sommeil publiés à l’intérieur de presque tous les appareils de poignet grand public — la méthode Cole-Kripke (1992), l’algorithme Sadeh (1994), le classifieur open-source HDCZA de van Hees (2015) — sont conçus pour détecter quand un employé de bureau immobile dort dans un lit immobile. La signature qu’ils recherchent est l’absence de mouvement. Ils ont été validés sur des sujets dormant en laboratoire du sommeil, sur la terre ferme, dans des lits qui ne tanguent pas.

Placez l’un de ces algorithmes sur un marin allongé dans une couchette, sur un bateau qui bouge dans une houle d’un mètre, et l’algorithme voit du mouvement. Il étiquette le marin endormi comme éveillé. Le bracelet d’activité signale gaiement une nuit de mauvais sommeil qui, en réalité, était un excellent sommeil sur un matelas légèrement chahuté. Les données que le marin rapporte d’une traversée — et dont il pourrait se servir pour juger si son prochain quart est sûr — ne sont, en conditions marines, qu’un bruit de fond.

Le poignet peut faire la mesure — à condition de lui apprendre le mouvement du bateau

Une fois admis qu’une mesure honnête de la vigilance doit venir de l’extérieur de l’esprit de l’homme de quart, et une fois admis que les algorithmes grand public existants ne fonctionneront pas en conditions marines, la question d’ingénierie devient plus précise. À quoi ressemblerait un capteur de vigilance porté au poignet qui, lui, fonctionne sur un bateau ?

Le Galvanic Pulse est notre réponse. C’est un petit bracelet, porté au poignet, doté d’un accéléromètre qui échantillonne le mouvement du poignet en continu. Le classifieur qui l’anime est une extension, adaptée au monde marin, de l’approche HDCZA publiée — modifiée pour distinguer le doux mouvement ambiant d’un marin allongé immobile dans une couchette en mouvement du mouvement actif d’un marin de quart, en déplacement, gesticulant, en train de travailler. Les principes de cette extension sont détaillés dans deux preprints en accès libre que nous avons publiés ; si vous voulez la version scientifique en cours d’évaluation par les pairs, suivez les liens dans l’encadré des sources.

Ce que mesure le bracelet n’est pas l’auto-évaluation du marin. C’est son comportement réel — combien de temps il a réellement dormi, combien ce sommeil a réellement été agité, quel volume de mouvement actif s’est accumulé dans les heures qui ont suivi. Ces chiffres sont ensuite intégrés à un modèle pluri-journalier de fatigue cumulée, car une bonne nuit de repos après trois mauvaises est un état différent d’une mauvaise nuit après trois bonnes, et le bateau a besoin de cette différence.

Le rappel au poignet — consultatif dans un mode, impératif dans l’autre

Le Galvanic Pulse embarque un petit vibreur et un minuscule avertisseur sonore. Ils servent à deux types d’incitation qui se ressemblent vus de l’extérieur, mais qui se comportent très différemment dans ce qui suit. La distinction compte, car les conséquences diffèrent.

L’avis de fatigue (Mission 2)

Lorsque les données de vigilance suggèrent que le porteur peut être passé sous le seuil à un moment qui compte — entrée dans une zone de trafic dense après vingt heures d’éveil, barre tenue pendant le quart de petit matin avec une dette de sommeil croissante — le poignet vibre. Une brève vibration, un bref signal sonore, et une phrase du Galvanic Voice : « Vous êtes éveillé depuis vingt heures. Envisagez de réveiller le quart de repos dans les quinze prochaines minutes. » Ceci est consultatif. Le marin décide de ce qu’il en fait. Le bracelet ne désactive pas le pilote automatique, n’appelle pas les secours par radio, ne prétend pas en savoir plus que l’humain de quart. C’est une information honnête, délivrée à la personne qu’elle concerne, au moment le plus susceptible de modifier sa prochaine décision. L’homme de quart est l’adulte responsable à bord.

Le rappel de veille, et l’escalade qui le sous-tend (Mission 3)

Le même vibreur, utilisé autrement, devient le rappel de veille du capitaine. À la fréquence fixée par le capitaine — toutes les quinze minutes par temps clair, toutes les cinq par visibilité réduite, toutes les minutes en traversant les rails de navigation — le bracelet vibre, l’homme de quart effectue le balayage de veille, et l’acquitte d’un geste. La vibration elle-même est identique à celle de l’avis, en tout sauf dans ce qui s’ensuit.

Car ici, la règle est différente. Un acquittement manqué n’est pas absorbé en silence. C’est le premier maillon d’une chaîne d’escalade délibérée qui parcourt le bracelet, le Galvanic Voice dans le cockpit, le bracelet du capitaine et — si ces trois couches ne produisent aucune réponse — le reste de l’équipage. Le léger vibreur au poignet est l’amorce de cette chaîne, non sa totalité. L’homme de quart qui ne répond pas n’a pas fait disparaître l’incitation ; il a enclenché quelque chose. La chaîne est conçue pour que le bateau rattrape le cas que l’avis ne peut pas rattraper : l’homme de quart qui a glissé du quart au sommeil sans même s’en apercevoir — le cas par lequel commencent inlassablement les rapports d’incident.

Deux incitations. L’une consultative, l’autre impérative. L’absence de réaction n’est pas une option pour la seconde.

La règle 5 ne devient pas plus facile. La décision, si.

La règle 5 des COLREG demande au navigateur de croisière de faire l’impossible sans admettre que c’est impossible. Tout marin du large ayant fait une longue traversée sait que la règle est honorée dans l’esprit et non dans la lettre, et la plupart d’entre nous sont là pour en parler parce que rien n’a croisé la route du bateau durant les heures où nous étions sous le seuil. Ce n’est pas un système sur lequel s’appuyer indéfiniment.

Le poignet reconnaît le conflit à votre place — discrètement, objectivement, par la mesure plutôt que par l’auto-évaluation — et vous dit quand le quart doit changer de mains. La règle elle-même ne devient pas plus facile ; la physiologie qui la sous-tend ne change pas. Ce qui change, c’est de savoir si la décision de se retirer est prise par une personne fatiguée qui devine sa propre compétence, ou par une donnée venue de l’extérieur de son esprit.

C’est la seule réponse honnête que nous ayons trouvée à la question que les COLREG posent discrètement à chaque marin, à chaque quart de nuit. Le Galvanic Pulse est petit, léger et silencieux. Il n’a pas l’air de l’équipement le plus important du bateau. Nous en sommes venus à croire que, sur une longue traversée, il l’est.