Stage de recherche en conception et développement d’un jumeau numérique pour la résilience et la durabilité des systèmes de transport fluvial

CONTEXTE DU STAGE

Au sein de l’Institut de Recherche Technologique SystemX, situé au cœur du campus scientifique Paris-Saclay, vous prendrez une part active dans les travaux de recherche et développements au sein du projet ReNEW [1] (Resilience-centric Smart, Green, Networked EU Inland Waterways) rentrant dans le cadre du programme européen pour la recherche et l’innovation (Horizon Europe). Ce projet représente un groupe multidisciplinaire composé de 24 partenaires de 11 pays de l’Union européenne ayant comme objectif d’accompagner la transition du secteur du transport fluvial vers un fonctionnement plus intelligent, écologique, durable et résilient, face aux changements climatiques qui menacent son modèle économique et sa pérennité [1].
SystemX pilote un des Workpackages qui traite du développement d’un framework outillé pour assurer la résilience et la durabilité du transport fluvial [1].
Le poste est basé à l’IRT SystemX – Gif sur Yvette (site du Moulon) où vous serez encadré par des ingénieurs-chercheurs de SystemX. Vous aurez également des interactions régulières avec les partenaires du projet au niveau européen.
[1] https://www.inlandwaterwaytransport.eu/renew-project/

PRESENTATION DETAILLEE DU SUJET

Le projet vise à développer une solution technique qui s’appuiera sur un jumeau numérique modélisant le fonctionnement du transport fluvial [2]. Cette solution servira comme outil de prévision et d’aide à la décision pour le management du trafic, suite à des évènements extrêmes liés aux changements climatiques [3].

Dans un premier temps, le stage prêtera une attention toute particulière à la modélisation du système du transport fluvial et des interactions entre ses différents composants avant de passer à la quantification de la résilience et la durabilité de l’écosystème étudié à travers des Indicateurs clés de performance appropriée [2][4]. Dans un deuxième temps, sur la base de ces indicateurs, le stagiaire devra proposer et implémenter une approche d’optimisation multi-objectifs dans le but d’élaborer des stratégies d’atténuation de l’impact des perturbations et d’incidents survenant durant l’exploitation du réseau [4].  

Résumé des missions

• Réaliser un état de l’art sur la modélisation du transport fluvial.
• Mettre en œuvre et instancier sur un des living labs étudié une première modélisation de l’écosystème du transport fluvial.
• Identifier les besoins en termes de données, de modèles d’IA, de simulation physique ou agent, de planificateurs d’itinéraires, etc.
• Scénariser d’un des évènements climatiques et son impact aussi bien sur les infrastructures que sur le trafic fluvial.
• Modéliser la synchromodalité du transport fluvial avec le transport ferroviaire et le transport routier, pour alimenter les stratégies d’atténuation de l’impact des perturbations ;
• Evaluer la résilience et de la durabilité des stratégies déployées en mettant en œuvre un framework d’optimisation multi-objectifs pour assurer une prise de décision appropriée et optimale au regard du scénario en entrée.

Références bibliographiques :

[1] Sulaiman, O. (2010). Safety and Environment Risk and Reliability Medeling Proces for Sustainable Inland water Transportation System.
[2] Wiegmans, B., & Konings, R. (2015). Intermodal inland waterway transport: modelling conditions influencing its cost competitiveness. The Asian Journal of Shipping and Logistics, 31(2), 273-294.
[3] Guillaume Lozenguez, et al.. Management tools to study and to deal with effects of climate change on inland waterways. Academic Open Internet Journal, 2018.
[4] Mansouri, s. Afshin, lee, habin, et aluko, oluwakayode. Multi-objective decision support to enhance environmental sustainability in maritime shipping: A review and future directions. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2015, vol. 78, p. 3-18.

PROFIL ET COMPETENCES
BAC+5 en fin de cycle école d’ingénieur ou Master 2, dans le domaine de l’ingénierie des systèmes complexes avec de bonnes connaissances en modélisation, simulation et optimisation.

Compétences

• Bon niveau de connaissances en Model Based Systems Engineering (MBSE) et l’outil de modélisation (Papyrus)
• Bon niveau de maitrise du langage de programmation (Python)
• Modélisation des systèmes de transports (exemple : openclsim)
• Utlisation d’interface geographique (exemple : QGIS)
• Familier avec des méthodes d’optimisation combinatoire exactes ou approchée (A*, métaheuristiques…)
• Connaissances appréciées sur les jumeaux numériques

Aptitudes personnelles

• Esprit d’analyse, autonomie, travail collaboratif
• Intérêt pour la recherche appliquée
• Aptitude à communiquer aussi bien à l’oral qu’à l’écrit (en français et anglais)
• Avoir un bon relationnel

Merci d’indiquer la référence du stage dans l’objet de votre mail de candidature, d’y joindre CV, lettre de motivation et relevé de notes.