Des jumeaux numériques pour modéliser l’impact des aménagement en Île-de-France
Un consortium de chercheurs va concevoir un portefeuille d’outils IT pour simuler l’efficience écologique et énergétique des projets de la région. Un premier cas d’usage concernera la « renaturation » des zones urbaines et industrielles.
Des jumeaux numériques pour des aménagements publics plus durables ? C’est ce sur quoi vont se pencher les lauréats d’un appel à manifestation d’intérêt lancé par la région Île-de-France en 2024 (« Question d’Intérêt Majeur Transitions »), regroupés dans un consortium.
SystemX (Institut de Recherche Technologique dédié à l’ingénierie numérique), le Laboratoire Génie Industriel de Centrale Supélec (expert en éco-conception et en systèmes complexes), le Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée (expert en digital twins) et le laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement développeront ensemble ces outils de simulation.
Les jumeaux seront alimentés par des données nationales ouvertes (cadastre, réseau géothermique, ensoleillement, nappes phréatiques, etc.) ainsi que par des études scientifiques.
Les « digital twins » devront modéliser différents scénarios de transition, simuler leurs impacts environnementaux et permettre de mieux visualiser les alternatives lors de grands travaux (aménagements urbains, nouvelles voies de circulation, etc.)
Un PoC d’ici 3 ans
Un premier axe de recherche consistera à élaborer une méthodologie pour évaluer l’influence des projets d’infrastructure sur l’atténuation des îlots de chaleur.
L’objectif est d’aboutir à un premier démonstrateur (PoC) d’ici trois ans. Celui-ci s’appuiera en grande partie sur des technologies immersives (réalité augmentée, IHM, etc.).
« Les jumeaux numériques vont nous permettre de jouer des scénarios, basés sur des phénomènes existants, pour obtenir des indicateurs qui quantifient l’évolution de l’occupation des sols [et son impact] sur le fonctionnement de ses écosystèmes naturels comme agricoles », anticipe Achraf Kallel, coordinateur du programme Jumeaux Numériques à l’IRT SystemX, chargé du pilotage du consortium.
Renaturation et simulation
Le premier cas d’usage concret devrait se pencher sur la renaturation.
« La renaturation est le fait de restaurer ou de recréer des espaces naturels dans des zones urbaines ou des zones d’activités industrielles », précise Achraf Kallel. « Le but est de redonner vie à ces espaces pour qu’ils retrouvent des fonctions proches d’un milieu naturel ».
Ce type de projets « consiste à enlever un peu de béton ou de l’asphalte et à les remplacer par des surfaces perméables », continue l’expert.
Résultat, l’eau peut s’infiltrer et il devient possible de replanter. « [On] réintroduit de la biodiversité en favorisant le retour des animaux et des végétaux adaptés en créant un environnement plus adapté à leurs besoins », résume Achraf Kallel.
Un autre cas d’usage avait été initialement envisagé : la rénovation de bâtiments. Mais après une première étude, il s’est avéré que des outils métiers donnaient déjà suffisamment satisfaction. « Il n’y avait pas besoin de rajouter un jumeau numérique », confie, pragmatique, Achraf Kallel.
« Il nous faut du temps »
Derrière l’apparente simplicité d’un tel projet se cache en fait une complexité de modélisation que les jumeaux digitaux devront aider à surmonter.
« Pour les développer, il nous faut du temps », confirme au MagIT le responsable du pilotage du consortium. « Nous travaillons actuellement sur l’identification des parties prenantes du jumeau numérique ainsi que sur l’outil associé. Ce sont deux éléments distincts », insiste-t-il. Les autres défis sont en cours d’analyse.
Le conglomérat partagera les résultats des scénarios simulés. La question du partage des outils technologique n’a, en revanche, pas été évoquée « à ce stade ».
Toujours dans le « Green IT / IT for Good », IRT SystemX avait lancé une autre initiative au long cours en 2024 pour mieux mesurer l’impact des outils numériques sur l’environnement.
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