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La simulation du transport multimodale en route à l’IRT SystemX

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Par publié le à 11h49

La simulation du transport multimodale en route à l’IRT SystemX

Le projet de recherche sur le transport multimodal MIC, mené à l’IRT SystemX depuis cnq ans, a été clos en décembre 2016. Sur des scénarios proposés par Alstom, Renault et SNCF, il a développé des modèles numériques, inexistants jusqu’ici, pour optimiser les correspondances train bus, l’information aux voyageurs en cas d’incidents et la mise en place d’un système d’autopartage. Des modèles qui serviront à d’autres projets d’optimisation, pour les gares Grand Paris ou la ville du futur.

Comme son nom l’indique, l’Institut de recherche technologique SystemX est dédié aux systèmes complexes. Autant dire que la mobilité multimodale, qui cherche à optimiser les déplacements des individus en utilisant différents modes de transports, entre, et pour longtemps, dans son champ d’investigation. Un premier projet de recherche de cinq ans baptisé MIC (Modélisation — Interaction – Communication), s’est clos en décembre 2016. Il visait à créer, pour le transport terrestre, des modèles numériques des capacités de transition d’un mode à un autre, tout en optimisant, si possible, les consommations énergétiques. Un défi, car les modèles initiaux sont rares. « Les industriels ont surtout simulé l’infrastructure et les véhicules. Mais ces systèmes évoluent en fonction des passagers », rappelle Lionel Scrémin, chef de projet transport multimodal. Autre défi pour les chercheurs : le passage à l’échelle des modèles et l’obtention des données. « En 2013, au début du projet, l’open data n’était pas vraiment au goût du jour », observe François Stephan, directeur général adjoint en charge du développement de SystemX. D’où l’intérêt de la collaboration avec des entreprises pour accéder à ces données.

Des outils de visualisation pour décideurs

Trois scénarios valables sur un périmètre métropolitain, dense en populations et en transports publics, ont été travaillés. Le terrain de jeu choisi, le Sud de l’Ile-de-France, est celui où est implanté l’IRT. Le premier scénario, établi en partenariat avec la SNCF, visait à étudier la manière dont les usagers opèrent leur transfert autour de la Gare de Versailles-Chantier et des lignes du Transilien C, N et U ou vers des moyens alternatifs, en cas d’incidents. Objectif : une meilleure planification et surtout une meilleure communication aux usagers. Deux phases d’enquête auprès des usagers en 2015 et 2016 ont permis à SNCF d’ajouter le comportement passager à ses modèles de déplacement de train. Et de créer des outils de visualisation pour les décideurs, à partir des logiciels de simulation de la PME The Cosmo Company, permettant de dimensionner les solutions alternatives sur des bases scientifiques. SNCF a acheté des licences de l’outil.

Des simulateurs de planification

Un deuxième scénario, proposé par Alstom, visait lui à garantir de meilleures correspondances entre la Gare RER de Massy-Palaiseau et les lignes de bus, alors que, pour l’instant encore, les opérateurs opèrent en silo. « On a d’abord établi une ontologie pour définir les éléments du transport : service, transport, voyage, table horaire… Tous ces termes n’ont pas le même sens pour chacun, observe Lionel Scrémin. Ensuite, on a modélisé les lignes de RER B et C et les grandes lignes de bus et montré ce qui se passe en cas de règlement. » Les modèles manquant, c’est du côté de la mécanique des fluides et dans la supervision des aéroports que les chercheurs sont allés en chercher. L’équipe a ensuite émulé des hubs d’interconnexion (gares ferrées et routières) et développé des principes de supervision multimodale et un tutoriel de planification. Un brevet sur principe de supervision multimodal a été déposé.

Optimiser l’autopartage

Le troisième scénario, proposé par Renault, visait à dimensionner (implantation des stations, nombre de véhicules, modèle énergétique et optimisation des coûts) un service d’autopartage sur le campus technologique de Paris-Saclay. « On est allés récupérer des données de Nissan qui avait mis en place un système d’autopartage à Yokoama entre 2013 et 1015 avec des Twizzis. Et on a pu prouver, après coup, en entrant les données réelles, que les approches d’optimisation peuvent apporter des gains », explique Lionel Scrémin. Il est possible, pour un même service, de diminuer le nombre de véhicules… et la taille des batteries. L’étude a été menée avec le spécialiste de l’énergie Artelys, qui a notamment modélisé le grid européen.

26 publications, 1 brevet, 1 plateforme

MIC, qui a rassemblé une quarantaine de personnes (16 équivalents temps plein), a donné lieu à 26 publications par les chercheurs des autres laboratoires et organismes publiques impliqués : Ifstar sur les aspects de modélisation du comportement des véhicules, Inria et ENS PAris-Saclay sur les modèles stochastiques des passagers, l’UTBM sur les algorithmes de routage dynamique des passagers, TelecomSudParis- sur inférence des données massives et le CEA sur la cyberlogique.

Les résultats de MIC ont retenu l'intérêt de divers acteurs. RATP démarre chez SystemX le projet de supervision des gares du Grand Paris (projet MSN) avec Alstom, Renault et the Cosmo Company. Ils alimentent aussi les travaux d’une chaire Centrale Supelec, avec Renault Alstom, RATP SNCF et Engie, sur les nouveaux usages de la ville du futur. Ainsi qu’un projet sur le véhicule autonome.

 

 

 

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