Les premiers travaux de la Chaire Anthropolis viennent de s’achever : inédite en France, portée par SystemX et CentraleSupélec* et financée par 5 partenaires industriels (Alstom, ENGIE, RATP, Renault, SNCF) pour une durée de 4 ans, elle a rassemblé une équipe pluridisciplinaire qui s’est attachée à mieux définir les contours de l’expérience de mobilité actuelle et de demain en s’appuyant sur le développement d’éco-innovations. Ont ainsi été explorés la conception, la modélisation et l’optimisation de services de mobilité partagée, pouvant intégrer des véhicules autonomes.

Les travaux de la Chaire ont placé l’Humain au centre de la conception des systèmes et services de la ville et de son agglomération, en s’intéressant particulièrement aux interactions entre les systèmes de mobilité (des individus et marchandises) et les autres systèmes et en partant des objectifs propres de chaque usager ainsi que des collectivités publiques.
Soumis à de forts enjeux de mobilité, le plateau de Saclay – lieu d’implantation de l’IRT SystemX – a été un territoire d’observation idéal pour les premiers travaux de la Chaire. L’institut et CentralesSupélec souhaitent en approfondir les conclusions et s’apprête donc à poursuivre les travaux pour une durée de 4 ans en renouvelant son partenariat (Communauté d’agglomération Paris-Saclay, EDF, Engie Renault).

3 axes de recherche

Les travaux de la Chaire se sont articulés autour de 3 principaux axes de recherche :

  • « Comprendre les usages ». Cet axe de travail, s’appuyant sur des entretiens et l’observation de la mobilité quotidienne des personnes, a conduit à la caractérisation de la qualité et des problèmes de voyage dans une vision porte-à-porte des profils de voyageurs, et à la modélisation des expériences-voyageurs.
  • « Prospective et innovation » : la chaire s’est s’intéressée aux objets de rupture au sens large pouvant engendrer des changements majeurs dans la mobilité urbaine, depuis les technologies comme l’IOT (Internet of Things) ou les véhicules connectés aux éléments de politique locale pour apaiser les centres villes, et a établi des scénarios prospectifs de mobilité à l’horizon 2030.
  • « Analyse d’impact » qui visait à développer des modèles et des méthodes d’optimisation et de simulation, capables de prendre en compte à la fois les objectifs des usagers et des opérateurs. Ont été étudiés plusieurs aspects comme l’évolution des écosystèmes de mobilité, la transformation des modèles d’affaires ou la soutenabilité des services et des systèmes de mobilité.

Deux thèses, des projets d’innovation ambitieux, des collaborations nationales et internationales

Parmi les travaux dont l’équipe de la Chaire peut se féliciter :

  • 2 thèses qui ont fortement contribué à nourrir les 3 axes de recherche pré-cités
    • « Modéliser l’expérience voyageur pour concevoir la mobilité urbaine », Ouail Al Magrahoui (IRT SystemX). Cette thèse a abordé le défi de la conception des systèmes de mobilité urbaine, dans l’objectif de développer un modèle d’expérience-voyageur capable à la fois de faciliter le diagnostic des problèmes de voyage (train de banlieue, bus à la demande et navette sur voie dédiée) et d’améliorer la pertinence des modèles de transport pour les voyageurs. En combinant les points de vue de la conception de l’expérience-utilisateur et du transport, elle contribue à approfondir la compréhension de la manière dont les voyageurs vivent leur trajet et les problèmes qu’ils rencontrent.
    • « Synchronisation des flux de passagers et de marchandises dans les systèmes de mobilité urbaine », Abood Mourad (CentraleSupélec, Ecole doctorale Interfaces – Université Paris Saclay). Cette thèse s’est attachée à développer des méthodes d’optimisation pour relever le défi de la synchronisation des flux de passagers et de marchandises dans les systèmes de mobilité urbaine, et plus particulièrement le covoiturage, en utilisant les véhicules autonomes, personnels et partagés. L’objectif est simple : utiliser au mieux les capacités disponibles sur une ligne de transport fixe pour transporter à la fois des passagers et des robots qui transportent eux-mêmes des colis. Les résultats ont montré que les solutions proposées par ces deux modèles peuvent conduire à une meilleure utilisation des systèmes de transport, tout en réduisant les impacts négatifs sur l’environnement urbain.
    • La chaire est aussi impliquée dans la direction de deux thèses complémentaires : les travaux de Reza Vosooghi (IRT SystemX) sur la conception, la modélisation et la simulation des services robot-taxi et les travaux de Shaohua Yu (en co-tutelle avec la NWPU, Xi’an, Chine) sur l’optimisation des opérations pour des robots de livraison en milieu urbain.
  • L’encadrement de deux projets d’Innovation menés avec des étudiants de CentraleSupélec
    Les projets Trottikit (2016) et Mooment (2017) se sont appuyés sur la méthode Radical Innovation Design ® développée à CentraleSupélec, qui consiste en une exploration systématiques des usages et situations insatisfaisantes pour faire émerger des « poches de valeur ». Les étudiants se sont intéressés d’une part à l’amélioration des problèmes de mobilité active en ville, en particulier l’usage de la trottinette en complément d’autres modes de transport, collectif ou individuels. Ils ont d’autre part mis en avant les difficultés de la mobilité partagée, en développant un service de co-voiturage accessible grâce à un simple bouton connecté afin de simplifier les déplacements des personnes âgées qui habitent en zone périurbaine.
  • De nombreuses collaborations nationales et internationales
    • Au niveau national, la Chaire a organisé plusieurs journées d’étude, notamment avec l’équipe Square Paris sur le thème « Design of mobility experience » (fin 2017), journée à laquelle Renault et Alstom ont été associés, et avec la chaire MADP (Mutations de l’Action publique et du Droit public) de Sciences Po, qui a eu pour objet les implications pour le droit public liées au développement de services de mobilité innovante (printemps 2017).
    • Au niveau international, deux collaborations privilégiées ont été nouées avec des chercheurs d’Eindhoven et d’AIT. Une collaboration de recherche avec l’équipe de la conception de la mobilité autonome TUM- CREATE de Singapour (Henriette Cornet, Penny Wong) a également été initiée au printemps 2018.
  • La tenue d’ateliers sur le futur de la mobilité, visant à développer des scénarios et des histoires de mobilité en utilisant des modèles de personas (personnages fictifs représentant une classe d’usagers). Ces histoires seront utilisées par des concepteurs comme point de départ de démarches d’innovation pour des produits ou services de mobilité.
  • Ainsi que 35 publications dans des revues scientifiques ou à l’occasion de conférences.

La poursuite des travaux de la Chaire

La suite de la Chaire devrait débuter à l’automne 2019 : il s’agira d’identifier les méthodes et outils fondamentaux permettant de prendre en compte les besoins du citoyen-usager, de la ville comme de la collectivité, dans le processus de conception des systèmes et des services. Il accordera une place importante à la réduction des émissions de gaz à effet de serre produites par les déplacements de biens et de personnes, ainsi qu’à l’amélioration de la qualité de l’air.

Trois axes ont été définis :

  • Mobilité future et vie urbaine : les objets de recherche seront la mobilité et la démobilité à l’horizon 2030, 2040 et 2050, et au regard des enjeux de la mobilité urbaine (logistique, alimentation, gestion des déchets, etc.). Les travaux se fonderont sur le principe de zéro émission de carbone fossile en 2050 (Accord de Paris).
  • Révolutionner le Mobility as a Service (MaaS) : Les travaux porteront sur les possibilités offertes par les nouvelles technologies pour créer de nouvelles formes de Mobility as a Service, notamment lié au degré de centralisation ou de décentralisation de ces services (des technologies comme la blockchain pourraient par exemple rendre possible une organisation d’un système MaaS ouvert et distribué).
  • Infrastructures du futur : l’ambition est de développer une méthodologie de modélisation des infrastructures du futur (capteurs, stations de mobilité partagée, bornes de recharges intelligentes, évolution des espaces urbains, etc.) réplicable sur différents territoires et capable de prendre en compte les facteurs technologiques, organisationnels et sociétaux.

Les travaux se poursuivront sur le plateau de Saclay, mais également dans deux villes européennes et une ville d’Afrique du Nord. Un appel aux futurs partenaires intéressés par ces problématiques est lancé !

3 questions à Gaston Grosjean, New services and mobility Team Leader, Renault

Pourquoi le sujet de la mobilité urbaine est-il propice à une Chaire de recherche ?
En 2050, plus de de 70% des 10 milliards d’habitants de la planète vivront dans les villes. De plus, la demande en mobilité des biens et personnes ne cesse d’augmenter du fait de l’élévation du niveau de vie et de l’explosion du e-commerce.

Quels bouleversements cela va-t-il engendrer ?
3 révolutions sont actuellement en cours : numérique d’abord, par l’avènement de la smart city, écologique par la prise en compte (enfin) des problématiques du changement climatique dans les politiques et enfin sociale par la remise en cause des systèmes établis (Uberisation des entreprises, passage à l’âge adulte de la génération Y). Ces bouleversements nous amènent à réfléchir à la façon dont la mobilité sera traitée au cœur des villes de demain. Connaître les mobilités et ses différentes formes, modéliser l’expérience utilisateur, comprendre les business models du futur, développer les idées pour les services de demain, c’est le rôle de la chaire Anthropolis. Les résultats obtenus durant les 4 années de cette première phase ont permis de mieux comprendre l’écosystème de la mobilité et ainsi de définir les axes de recherche du futur.

Quels vœux souhaiteriez-vous émettre ?
Je souhaite remercier l’ensemble des acteurs qui se sont impliqués dans cette première phase qui a permis d’approfondir des notions fondamentales autour des mobilités. Je souhaite que la suite de la chaire continue dans le même sens en travaillant particulièrement les axes de « Mobilité et vie urbaine », « Mobility as a Service » et « Infrastructures du futur ». La dynamique que crée la chaire entre les acteurs privés et les partenaires académiques est essentielle pour générer une connaissance et renforcer les compétences de tous.

 

*Laboratoire Génie Industriel (LGI)

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