4 Thématiques
Systèmes de transport Automatisés Coopératifs Partagés - SACP
Anticiper les mobilités de demain passe par une simulation intensive aux différentes échelles : à l'échelle de l'homme qu'il soit usager, conducteur, piéton ou PMR... en prise avec son environnement, demain peut-être au milieu de véhicules automatisés et communicants.
A l'échelle des territoires, avec l'impact des nouveaux modes ou moyens de transport sur la mobilité, régulation des feux ou des flottes de véhicules automatisés, voire des Engins de Déplacement Personnels.... Une modélisation innovante s'impose aussi pour évaluer très rapidement l'impact des aménagements, des travaux et de la météo, dimensionner-optimiser des services nouveaux (Transport à la demande, navettes automatisées...), faire évoluer l'offre de mobilité.
Les technologies capacitantes, embarquées ou au sol (caméras, marquages, localisation, perception, télécoms) et leur intrication invitent à développer une compréhension système de leurs usages, notamment par le biais de la simulation.
Les données prennent une importance nouvelle dans ce contexte et leur traitement rapide pourrait notamment sécuriser l'exploitation des réseaux de transport (Contrôle des systèmes critiques, compréhension fine du comportement des infrastructures, en lien avec la thématique MdT), mais aussi aider à mieux comprendre les préférences des usagers (par exemple via des simulations games) et surtout à guider les futurs véhicules automatisés.
L’Intelligence artificielle joue un rôle transversal à l’ensemble des thématiques du département.
Les systèmes innovants légers, exploitant facilement la 3ème dimension, constituent des objets d'étude à fort potentiel de transformation.
Enfin, simulation innovante et mesure accroissent la productivité et la sécurité des chantiers notamment des tunnels ou la rénovation de ceux-ci.
Le département développe des observatoires, simulateurs et simulation games, pour mieux comprendre le comportement des usagers et alimenter ses modèles mais aussi pour fournir des outils aux autres départements de l’Université Gustave Eiffel, notamment TS2 et AME. Dans le même esprit le développement du code de calcul CESAR alimente la recherche et l'expertise de MAST et GERS principalement.
Monitoring des territoires - MdT
Qualifier finement la qualité de vie sur les territoires, évaluer la santé de leurs réseaux d'infrastructures majeures, leur efficacité énergétique et leur métabolisme afin de fournir aux opérateurs des territoires comme aux citoyens des outils d'aide à la décision au quotidien ou sur des temps longs suppose de mener une réflexion globale sur l'usage des systèmes d'instrumentation à toutes les échelles qui aujourd'hui foisonnent et des données qui en résultent.
Passer à l'échelle en matière de coût global de ces systèmes invite à poursuivre nos efforts de recherche sur les approches par mesure distribuée (TDR optique ou électrique) et par mesure plein champ (techniques d’imagerie multi spectrale i.e. électromagnétique). Elle nous invite également à approfondir la voie des nanotechnologies, à en tirer le meilleur parti grâce à des intégrations innovantes au sein de réseaux de capteurs connectés au plus près des citoyens, à comprendre la façon de les déployer dans le monde réel, grâce à ces expériences à une échelle réaliste ou à des modélisations numériques, mais aussi à en tirer une intelligence nouvelle, et ceci de trois manières possibles : science des données ou deep learning en général, assimilation de données lorsque l'on s'intéresse à des grandeurs physiques régies par des lois connues (pollution de l'air ou de l'eau, efficacité énergétique, météo routière), inférence statistique qui combine utilement les 2 approches, principalement pour le monitoring structural.
La compréhension des systèmes de dépollution de l'air ou de l'eau intégrant des nano-matériaux fait partie des stratégies de remédiation auxquelles on s'intéresse.
Le programme scientifique et l'équipement Sense-City jouent un rôle structurant pour l'ensemble de la thématique.
Cette thématique capacitante s'invite en soutien des autres thématiques, par exemple SACP ou R5G pour ce qui est des concepts de rue dépolluante ou de la captation des données issues des infrastructures de transport pour aider à la gestion du trafic, SEI pour le pilotage des grids énergétiques, l’efficacité énergétique et le chauffage intelligent des infrastructures de transport, SESU pour la mise au point de détecteurs bas coût et invisibles de matières illicites.
Sécurité et sûreté – SeSu
La thématique SESU s'inscrit à l’interface entre la sécurité et la sûreté des systèmes de transport et plus généralement des espaces publics.
On s'intéresse aux approches globales pour conduire des études de sécurité qui intègrent la dimension sûreté, fondamentale dans le cycle de vie d’un système. Il s'agit d'un enjeu international fort.
Détecter des attaques, identifier et gérer des situations spécifiques, mais aussi raisonner en inter-modalité : au-delà de méthodologies pour détecter (et contrer) des attaques électromagnétiques sur les systèmes critiques, ou des événements suspects dans les trains, la thématique mobilise l'architecture et la fonctionnalisation des accès pour aborder le concept d'espaces (gares...) intrinsèquement résilients ou résistants aux attaques terroristes.
Preuve de logiciel et formalisation des exigences sous-tendent nos approches d’évaluation de la sécurité. Néanmoins, l’irruption de l’intelligence artificielle, des données, invite à repenser les approches. C’est ainsi que la sécurité des PN revue à la lumière des réseaux bayésiens a permis de mieux identifier les causes et d’affiner le plan d’investissement recommandé par l’EPSF pour remédier aux accidents.
Par ailleurs, on se propose d'allier recherche de sûreté et gestion optimale des flux de voyageurs. Ce qui suppose d'améliorer le suivi et l'identification des personnes au sein d'une foule, la détection de bagages abandonnés, de comportements anormaux, d’émotions, de comportements suspects. L'usage des drones à l'échelle des territoires permet d'envisager des progrès importants, à visées duales sécurité-sûreté.
Enfin, la sûreté de fonctionnement des systèmes, l'ingénierie des systèmes critiques, la cybersécurité, le transfert des acquis du ferroviaire au routier pour accompagner le déploiement du véhicule automatisé couronnent cette thématique.
Systèmes Énergétiquement Intégrés - SEI
La thématique SEI s'inspire de la COP21 pour aborder de front les enjeux du climat pour lequel les transports et le bâti portent une responsabilité significative, avec environ 60% des émissions et une vulnérabilité forte aux événements climatiques. Atténuer et s'adapter en sont les mots clefs :
Atténuer
Tout d'abord en préparant l'évolution du mix énergétique et le déploiement à grande échelle de la mobilité électrique. Il s'agira ici de comprendre en profondeur les mécanismes de vieillissement des composants de puissance et piles à combustible pour en améliorer l'usage et prédire la durée de vie résiduelle, avec une focalisation sur les matériaux grand gap qui permettront de réduire la masse des véhicules électriques donc leur consommation.
Il faut aussi réduire le coût de la filière éolienne par un contrôle de santé généralisé favorisant une maintenance prédictive.
Le placement optimal des bornes de recharge, l'aide à la conception de corridors électriques et les questions relatives à la recharge en continu alimenteront une vision système de la mobilité électrique.
Ensuite en gérant mieux l'énergie au niveau des flottes de véhicules, des réseaux ou des quartiers. L'éco-conduite réinterrogée à l'échelle collective permettra des gains significatifs, de même que la conception de grids énergétiques innovants à l'échelle des quartiers, qui mettront en relation des bâtiments, des lieux de production de chaleur (serres, incinérateurs) et des infrastructures de transport, routes et rues, elles-mêmes récupératrices ou consommatrices d'énergie à travers une régulation intelligente, pour réduire la facture globale ou combattre les ICU.
S'adapter
à travers une gestion météo-sensible des réseaux ou grâce à des infrastructures améliorant la viabilité hivernale et surtout estivale.