Avec un tel raz-de-marrée numérique qui s’abat sur la mobilité (IA, Big Data, Smart Mobility, IoT, MaaS, Conduite Autonome), il est difficile pour les villes de savoir sur quel pied danser. Aujourd’hui, parlons de cette technologie qui a révolutionné de nombreux secteurs, notamment ceux de la médecine, l’industrie ou encore l’ingénierie. Comme vous l’aurez compris, les jumeaux numériques vont devenir petit à petit incontournables dans le développement des villes intelligentes. Dans cet article, partez à la découverte du jumeau numérique, et ce qu’il peut apporter en matière de mobilité urbaine…
Les jumeaux numériques, c’est quoi ?
Commençons par le début… C’est en 1991 qu’est évoquée pour la première fois l’idée du jumeau numérique. Il faut ensuite faire un bond de dix ans dans le futur afin de voir en 2002 le premier prototype. Au final, c’est seulement en 2010 que John Vickers, de la NASA lui donnera l’appellation de jumeaux. Mais qu’est-ce que c’est ? Un jumeau numérique est la représentation virtuelle d’un objet enregistré comme : un processus, un système, un objet ou une plateforme.
Comment fonctionne un jumeau numérique ?
C’est simple, il suffit de sélectionner un objet puis d’y installer différents capteurs. Ces capteurs vont récupérer des données sur différents aspects de performance. Prenons l’exemple d’une ville, ces capteurs vont récupérer : la production d’énergie, le trafic routier, le flux piéton ou encore l’ACV (Analyse de Cycle de Vie) des bâtiments dans la ville, etc. Ces données seront transmises dans la foulée à un système de traitement et seront converties en copie numérique. Puis à partir de là, vous avez accès à votre jumeau numérique.
Ils se basent sur des données et des algorithmes précis. Dans les villes, il y a de nombreuses données générées tous les jours, par différents capteurs, caméras ou encore GPS. En effet, ces derniers rapportent des données sur le trafic issues de n’importe quel type de transport, mais aussi des données socio-économiques, comme par exemple les zones de travail ou d’habitation.
Souvent comparés, mais jamais égalés
Un jumeau numérique n’est pas un simple modèle 3D avec une très grande précision. Il ne faut pas confondre ces deux outils, car entre eux deux le flux bidirectionnel des données est différente entre le monde physique et numérique.
Pour faire simple, le jumeau numérique facilite l’accès à ces différentes données en temps réel. Une innovation continue permettant des prises de décision plus faciles, mais surtout plus chiffrables, ce qui permet d’économiser plusieurs milliards par an. Cependant, attention de ne pas se perdre, car il existe différents types de jumeaux. Ceci varie en fonction de l’agrandissement souhaité et du domaine d’application. Mais il reste courant que plusieurs jumeaux existent ensemble dans un seul processus. Voici les différentes caractéristiques d’un jumeau numérique :
- Construit avec un mix de données, un jumeau numérique se doit forcément d’être extrêmement précis. Il faut dire que plus les détails sont précis, plus l’outil va être fiable. Ce qui va permettre aux villes de récolter un maximum d’informations comme la pollution, le trafic ainsi que les infrastructures ou travaux en cours.
- Avec toutes ces données enregistrer régulièrement, l’outil est auto-évaluatif. Il se met à jour en temps réel et adapte les situations du monde physique. Il prend en compte tous les nouveaux facteurs pour une cartographie numérique parfaite.
Un outil au service de la mobilité urbaine
Les villes sont souvent confrontées à des choix très difficiles, en effet, la plupart des projets restent coûteux et engageants sur le long terme. Certaines villes intelligentes font parfois des choix à contrecœur dans le simple but de satisfaire leurs objectifs. C’est là que les jumeaux numériques apparaissent comme la solution miracle, car ils permettent de modéliser, visualiser, simuler et tester les différents facteurs. Suite à cela, les jumeaux étudient tous les problèmes de performance et génèrent des améliorations. Le secteur de mobilité l’a bien compris et souhaite tirer son épingle du jeu…
En effet, les jumeaux numériques peuvent également évaluer l’impact d’une décision d’investissement et permettent d’intégrer les impacts multimodaux de la mobilité en prenant en compte les comportements du trafic et des usagers. Ils peuvent aussi servir à la gestion et l’optimisation des villes, via une gamme d’applications en lien avec la durabilité et/ou la mobilité. Mais ce n’est pas tout, car les jumeaux numériques ont aussi un impact sur toute la mobilité dans une ville. Ils modélisent n’importe quels piétons, routiers, cyclistes, services de transport public et leurs possibles interactions avec la route. Tout ça dans le but de collecter un maximum d’informations. Toutes ces données serviront à améliorer leur sécurité tout au long de leurs itinéraires, mais aussi à fluidifier la circulation et la gestion du trafic.
Un enjeu économique
De plus en plus de villes veulent être vertes en développant beaucoup de pistes cyclables. Elles veulent fournir la meilleure infrastructure possible pour que n’importe quel cycliste atteigne sa destination finale en toute sécurité. Et comme vous l’aurez compris, que faut-il faire avant de se lancer dans la construction de ces infrastructures ? Il faut faire appel au jumeau numérique, afin d’analyser les futurs avantages ou inconvénients du projet, les possibles incidents, tout un tas de scénarios qui pourraient être cruciaux, mais aussi et surtout la rentabilité et le coût. Ce n’est pas tout ! Ces jumeaux numériques permettent aussi d’examiner en amont comment un nouvel aménagement ou un aménagement encore en travaux peut devenir accessibles facilement dans les zones autour de laquelle il est situé et qu’elles en seront les impacts. Vous l’aurez compris, c’est une véritable aubaine pour les villes intelligentes.
Pas d’inquiétude même une fois lancé, un projet peut être suivi et modifiable. Les jumeaux numériques peuvent surveiller les systèmes, tout cela pour maintenir une efficacité optimale tout au long du projet. Avec comme particularité de pouvoir ajouter de nouveau paramètres au cours du votre projet, auxquelles ils vont s’adapter.
Une grande évolution à venir ?
Même si cet outil est déjà très évolué, il y a quand même des axes d’amélioration qui sont déjà en cours de traitement par certains chercheurs. Certains d’entre eux se sont penchés sur les transports publics et ont pu voir qu’une fois qu’ils seront adaptés, les jumeaux numériques feront en sorte que les transports en commun répondent bien mieux aux besoins des utilisateurs mal desservis. Cela permettra également de proposer plusieurs modes de transport alternatifs dans toute la ville, afin de limiter et de réduire la congestion. C’est une opportunité à saisir pour les autorités publiques qui vont s’appuyer sur des arguments tangibles, avant de présenter des projets de mobilité urbaine à de grands décideurs.
De plus, énormément de villes pensent à mettre en place la conduite autonome, mais personne ne peut affirmer que ce système est rentable et aidera vraiment la circulation. Les jumeaux numériques pourraient examiner et déterminer l’utilité et la rentabilité de la conduite autonome. Ce qui permet de se projeter dans ce futur.
À noter que d’ici à 2025, 500 villes vont lancer des jumeaux numériques. Pas étonnant quand on sait que de grandes villes telles qu’Amsterdam, Helsinki ou Gênes ont déjà lancé leur propre jumeau numérique depuis plusieurs années. Nous sommes en plein dans l’évolution des modèles d’exploitation. En effet, un grand changement est à venir. Une révolution du numérique est en cours dans la plupart des industries. Que ce soit au niveau des équipements, des installations ou encore des processus, les jumeaux numériques sont le futur de cette évolution. Vous l’aurez compris, les jumeaux numériques sont sur le point de bousculer le monde du numérique, car son évolution est presque illimitée. En obtenant de nouvelles compétences constamment, cela signifie qu’ils peuvent générer une myriade d’informations et données. Et ce, à l’infini…
