Publié le 3 octobre 2018
Recherche
Mobilité urbaine

Pollution réduite, circulation fluide, confort et sécurité accrus… Les aspects sociaux et environnementaux, autant que techniques, façonnent les transports urbains du XXIe siècle. À l’Université Paris-Saclay, les chercheurs imaginent, pour différents partenaires industriels, de nouvelles formes de mobilité agile, partagée et durable.

Si l’écoconception reste un enjeu majeur pour les constructeurs automobiles, la future star de la ville 2.0 sera le véhicule autonome. Bardé de capteurs capables d’analyser l’environnement en temps réel, de s’y adapter et d’interagir avec les humains, autos ou vélos partageant avec lui l’espace urbain, il fait l’objet de nombreuses recherches. « Données, algorithmes et automatisation : les solutions que nous proposons rencontrent la confiance des industriels développant le véhicule connecté. Peugeot, la RATP, Renault et Valeo sont nos partenaires sur ce sujet », résume Philippe Watteau, directeur du Laboratoire d’intégration de systèmes et des technologies (List), institut du CEA en pointe dans ces domaines scientifiques.

Prendre sa place dans le trafic

Nouveau venu dans le trafic, le véhicule connecté doit apporter les preuves de sa sûreté et de sa fiabilité. La cybersécurité en est une voie incontournable. « Le List développe des méthodes d’analyse formelle qui consistent à établir mathématiquement la preuve qu’un logiciel embarqué réalise des opérations conformes aux exigences de sécurité établies par un constructeur. Elles sont un rempart contre les intrusions exploitant les failles d’un programme ». Start-up et chercheurs de l’Université Paris-Saclay relèvent ce défi ensemble. Chemin faisant, les scientifiques contribuent également à élaborer, avec Bureau Veritas, le référentiel de certification des véhicules du futur.

Aujourd’hui, les prouesses du véhicule automatisé sont visibles partout. Une navette sans chauffeur transporte les collaborateurs du CEA. À l’IRT SystemX voisin, les chercheurs testent la coordination de plusieurs véhicules autonomes. Au centre d’essais de la RATP, les équipes du List ont réalisé une étonnante démonstration de « garage intelligent » sans GPS, en équipant le bus d’un système de localisation par caméras stéréoscopiques couplé à un contrôleur de navigation autonome embarqué : le bus sans chauffeur se gare seul au dépôt, une fois la tournée quotidienne réalisée. Il réalise l’opération au centimètre près et en toute sécurité !

Oser de nouvelles correspondances

Aussi perfectionnés soient-ils, les algorithmes ne creusent pas seuls les sillons de l’innovation ! « Afin de prendre des orientations utiles à tous, nous devons penser la mobilité de façon globale, explique Dominique Barth, directeur du laboratoire Données, algorithmes, ville intelligente et durable (David) à l’Université Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines. Les flux de circulation, les statistiques d’économie, de santé, de qualité de vie et les témoignages d’usagers, toutes ces informations concourent à analyser les choix de mobilité des habitants d’un territoire. Les recherches que nous conduisons sur les mobilités se fondent sur ces données multiples. Nos projets impliquent des laboratoires de différentes disciplines ». Les données permettent d’établir des diagnostics de congestion d’un réseau routier ou de concevoir des solutions à différentes échelles : un nouvel itinéraire pour une ligne de bus, une application indiquant l’état du trafic en temps réel ou une décision d’investissement concourant à l’aménagement des territoires. « Aux données réelles pourront s’ajouter des informations “virtuelles”, issues d’un “jumeau numérique” de la ville, un modèle mathématique reproduisant les infrastructures de transports ». Cette représentation abstraite et globale analyse la dynamique des réseaux et les comportements de leurs utilisateurs. Service de voitures partagées, vélos en libre accès, modification d’un itinéraire de bus : la modélisation permet de simuler l’impact d’une décision ou d’une offre nouvelle. Avant de l’expérimenter sur le terrain pour contribuer à une mobilité fluide, jusqu’au dernier kilomètre !

Copiloter des projets pluridisciplinaires

Afin d’arriver à destination, les recherches embrassent un grand nombre de disciplines. Elles mobilisent l’ingénierie mécanique et l’informatique, comme les sciences économiques et sociales. « Nous souhaitons anticiper différents usages des véhicules autonomes. Partagés, possédés, loués entre particuliers ou par des sociétés privées : tout est envisageable ! indique Jakob Puchinger, titulaire de la chaire Anthropolis, portée par l’IRT SystemX et CentraleSupélec. Les conséquences de ces choix influencent la qualité de la circulation, les émissions de bruit et de pollution ainsi que l’égalité d’accès aux transports ».

Afin d’éclairer les décisions à venir, les chercheurs imaginent différents scénarios à l’aune de critères techniques, mais aussi sociaux et environnementaux. Il s’agit de façonner des ensembles urbains où cohabiteront différents modes de locomotion et où l’humain gardera toute sa place. « À Paris-Saclay, nous avons la chance de disposer des compétences complémentaires nécessaires à ces recherches et de pouvoir ainsi explorer toutes les directions », complète Dominique Barth. « Nous sommes très attentifs car nos travaux ont une influence sur notre propre qualité de vie ! »

 

Publications
∙ G. Hiermann et al. The Electric Fleet Size and Mix Vehicle Routing Problem with Time Windows and Recharging Stations. European Journal of Operational Research, vol. 252, 2016.
∙ A. Houissa et al. A learning algorithm to minimize the expectation time of finding a parking place in urban area. ISCC 2017.