Numérique et mobilité

La révolution numérique impacte fortement notre mobilité et les transports. Cette évolution est soutenue par la prolifération des terminaux mobiles, des équipements connectés et des nouvelles technologies qui assistent le déplacement des personnes, des véhicules et des biens. Dans les transports publics, l’accès aux données numériques en temps réel facilite la recherche d’itinéraires, la consultation des horaires, le choix du mode de transport et la billettique. Ces données permettent aussi d’améliorer les conditions de trafic permettant aux fournisseurs d’adapter leur offre de transport avec une meilleure maintenance et sécurité. La transition numérique contribue aussi au développement rapide d’une économie collaborative de la mobilité par des plateformes de services qui mettent en relation directe les clients et demandeurs, facilitant le partage de véhicules avec ou sans conducteur, de vélos ou d’autres moyens de locomotion. Le véhicule connecté bénéficie aujourd’hui de technologies embarquées qui facilitent son déplacement sur des infrastructures intelligentes attribuant des priorités aux transports collectifs, aux voitures avec plus de passagers ou aux itinéraires alternatifs. La technologie numérique est un nouvel outil indispensable à l’évolution de la mobilité, synonyme de progrès et de changements profonds pour tous les acteurs : utilisateurs de services, autorités locales, entreprises ou services de transport public.

C’est dans ce contexte et celui des nombreux projets concrets conduits à l’Ifsttar sur cette thématique que s’est bâti le projet fédérateur Mobilités et Transitions Numériques. À ce jour, 11 laboratoires des trois départements (COSYS, TS2 et AME) ont manifesté un intérêt à participer à ce projet structuré en 3 volets : la mobilité connectée, l’étude de la mobilité à partir du numérique, les acteurs et les territoires confrontés aux opportunités offertes par le numérique.

L’observation des usages et des pratiques est rendue possible par la collecte de données de façon massive. Les apports et potentiels des technologies numériques et leurs capacités à changer les lignes de la mobilité interrogent les chercheurs en sciences humaines et sociales. La revue Netcom y consacre un numéro  spécial. Celui-ci illustre une partie des communications présentées lors du 15e colloque du groupe Mobilités Spatiales, Fluidité Sociale (MSFS) de l’Association Internationale des Sociologues en Langue Française (AISLF). Intitulé « Mobilités et (r)évolutions numériques », ce colloque a eu lieu les 8 et 9 novembre 2016 à Marne-la-Vallée et était placé sous l’égide du Labex Futurs Urbains, de la Région Île-de-France et de l’Ifsttar. Si le terme « mobilités » était compris dans une acception large faisant référence au renouvellement des approches conceptuelles et empiriques récentes de la mobilité dans les sciences sociales, les articles rassemblés s’intéressent plus spécifiquement aux déplacements, à la fois du point de vue des pratiques individuelles et des systèmes de transport sur lesquels elles se déploient.

Au total, 9 articles sont présentés dans ce numéro et explorent trois axes de réflexion. Ils ont pour objectif d’interroger les apports et potentiels innovants (ou non) des technologies numériques. Le premier s’intéresse au potentiel et aux limites des nouvelles données issues du numérique pour l’analyse de la mobilité. Les deuxième et troisième axes considèrent la façon dont des pratiques de déplacements sont  transformées par le numérique. Toutefois, si le deuxième axe cible des offres nouvelles de mobilité, le troisième est plus centré sur un ensemble de pratiques.

Le développement des systèmes de navigation a beaucoup profité des améliorations technologiques. Leur fiabilité est essentiellement due à la précision de la géolocalisation sur laquelle ils se fondent. Les piétons peuvent aujourd’hui profiter des progrès obtenus notamment en intérieur où les satellites ne sont plus accessibles, et ce grâce au projet SmartWALK. Bénéficiaire de la bourse européenne individuelle Marie Curie, ce projet a permis d’inventer de nouvelles approches de localisation afin de mesurer et d’analyser la mobilité individuelle indoor.

Les recherches ont produit des algorithmes de localisation des piétons avec les capteurs intégrés aux objets connectés. Le calcul se fait de façon autonome (aucune dépendance aux réseaux radio télécom terrestres) et respecte le caractère privé des traces (réglementation européenne). Un filtre d’attitude en quaternions et une modélisation statistique multimodale des accélérations de la main ont permis d’estimer la direction de marche (différente de celle du capteur) avec une précision inférieure à 20° sur 1 km de marche. Des travaux transdisciplinaires (ingénierie, sciences cognitives et juridiques) ont expliqué pourquoi, après 10 ans de recherche, aucun navigateur universel à pied n’est adopté. Deux équipements innovants ont également été développés : ULISS et PERSY, des boîtiers autonomes d’enregistrement des signaux inertiels, satellites GNSS et magnétiques.

Les résultats de SmartWALK ont permis la collaboration du laboratoire GEOLOC du département AME avec des groupes internationaux de navigation. Ils ont aussi donné lieu à deux brevets et à de nouveaux projets sur la mobilité individuelle.

L’adaptation du système ferroviaire à l’automatisation, notamment en milieu ouvert, est un enjeu important et nécessite d’assurer en mode normal et dégradé des fonctions de localisation, de gestion du trafic et d’échange d’informations. Le train du futur devra offrir une meilleure fiabilité opérationnelle et une réduction des coûts de son cycle de vie. Les sciences de l’information et de la communication restent au cœur de ces problématiques. Le projet Roll2Rail (new dependable rolling stock for a more sustainable, intelligent and comfortable rail transport in europe) s’inscrit dans cet objectif. Ce projet H2020 vise à révolutionner le matériel roulant ferroviaire. C’est l'un des projets phares précurseurs de Shift2Rail pour le programme d'innovation. L’Ifsttar a contribué à l’évolution du réseau embarqué TCMS (Train Control Management System) filaire vers un réseau sans fil, sur la base d’un réseau backbone basé sur des eNodesB LTE et des points d’accès Wi-Fi dans les voitures. Des propriétés RAMS et de cyber sécurité ont aussi été étudiées, en s’appuyant sur la méthode d’analyse de risque cyber IEC 62443 et sur une analyse approfondie des menaces et vulnérabilités. Les trois cas étudiés ont porté sur le Wi-Fi pour les passagers, le système de contrôle/commande d’ouverture/fermeture des portes d’une rame et le circuit de vidéo surveillance (CCTV). La contribution a aussi porté sur l’analyse des canaux de propagation train-to-train dans la gamme des 5.8 GHz et des 60 GHz pour des applications de couplage virtuel.