Nouvelles technologies, vers une digitalisation disruptive de l’exploitation des transports

En particulier, les progrès liés à la communication ont un impact très important sur les transports et transforment en profondeur la façon dont nous pensons et façonnons les réseaux d’exploitation. Nous assistons aujourd’hui à de véritables (r)évolutions dans les transports en commun, comme l’automatisation des trains et les navettes autonomes ainsi qu’à de nombreuses améliorations grâce au digital dans la mobilité, qui permettent le perfectionnement des logiciels d’aide à l’exploitation.

La géolocalisation en temps réel, un bouleversement majeur avec de multiples impacts 

En premier lieu, l’un des changements majeurs est l’amélioration de la géolocalisation grâce au partage de données. Notamment, la géolocalisation des trains permet de connaître leur position en temps réel et ainsi, calculer le retard le cas échéant. Cette information est indispensable pour les activités au sein des centres d’exploitation. Dans le secteur ferroviaire, la géolocalisation passe par le GSM Railway, une fréquence radio privée dédiée, et peut être alimentée par plusieurs sources :

• des balises installées le long des rails, qui détectent le passage des trains.
• des balises GPS, installées sur les toits des trains, qui fournissent les données de positionnement par satellite, de la même manière que le GPS pour les voitures.
• des tablettes dotées d’une application d’aide à la conduite. Elles peuvent également localiser les trains et émettre des données toutes les 20 secondes.

L’amélioration de ces technologies permet le développement des trains et trams automatiques, et la mise en œuvre d’un nouveau système d’exploitation des trains grâce au déploiement de la technologie CBTC (Communication Based Train Control) partout dans le monde. Cette technologie est par exemple utilisée sur le projet Eole (prolongement du RER E par la SNCF) sous le nom de NExTEO, et permet de contrôler et de superviser les trains en Île-de-France, mais aussi de réduire leur espacement, de garantir un retour à la normale plus rapide en cas d'incidents et d'augmenter la vitesse de 60km/h à 80km/h. L’espacement de sécurité entre deux trains, fixe sur les technologies originelles, peut désormais devenir flexible et s’adapter en temps réel aux conditions de circulation et à la vitesse des trains. A terme, on pourrait même imaginer un train qui saurait se conduire, se dépanner et répondre aux sollicitations des voyageurs tout seul.

Actuellement, l’automatisation des trains semble être l’unique opportunité permettant d’augmenter la capacité de transport des voyageurs, sans avoir à construire de nouvelles infrastructures. On peut ainsi faire circuler plus de trains sur la même infrastructure puisque la marge entre les trains sera réduite grâce à une conduite standardisée des trains autonomes. Dans d’autres cas, notamment concernant les lignes de dessertes fines du territoire, le train autonome pourra être un vecteur du développement de l’offre ferroviaire dans les régions, car l’industrialisation du train automatique signifie également une baisse des coûts de production.
Les entreprises du secteur des transports tirent de grands bénéfices de l’automatisation des trains : optimisations des infrastructures, réduction des coûts, augmentation de la vitesse, de la fréquence, et amélioration de leur image auprès des voyageurs.

La 5G, un accélérateur dans le déploiement des innovations

Outre le secteur ferroviaire, les transports publics par bus sont eux aussi en plein bouleversement. Les avancées technologiques, notamment liées à la 5G, permettent d’améliorer le développement des navettes autonomes. En effet, la 5G permet de transmettre une masse de données plus importante et ainsi de réduire le temps de latence entre les systèmes de communication. Elle permet donc de faire face aux derniers obstacles liés à l’exploitation des navettes autonomes, et va, à terme, permettre d’accélérer leur mise en service. En particulier, les échanges de données renforcés entre les centres de contrôles et les véhicules permettent de répondre à l’enjeu primordial lié à la sécurité. Actuellement, il y a de nombreux projets pilotes de navettes autonomes dans le monde: Chine, Etats-Unis, Canada, Europe, et bien d’autres. En France, l’entreprise Bluebus, filiale du groupe Bolloré, développe le bus autonome “e-AB”. Sans chauffeur et 100% électrique, l’e-AB est destinée au transport de personnes pour les applications du premier et dernier kilomètre et en milieux privés «off highway». Ce véhicule peut transporter 22 passagers à plus de 50 km/h. Le système de conduite autonome «AD» Autonomous Driving combine les technologies pour l'orchestration de la flotte, la localisation, la gestion des obstacles, les générations des trajectoires, les différents aspects de sécurité et l'infotainment.

A terme, l’e-AB pourra être utilisé pour:

• être intégré dans un environnement multimodal
• mailler plus finement les territoires
• permettre la desserte de stations de bus scolaires dans les zones moins denses
• servir en tant que TAD (Transport A la Demande) en complément des bus à itinéraires fixes
• améliorer les offres de covoiturage

Selon notre expert Transport Pierre Plaindoux, “l’utilisation de ces masses de données récoltées et correctement exploitées va en particulier permettre la vidéo surveillance en temps réel; et non plus uniquement enregistrée comme c’est le cas aujourd’hui. Pour les navettes autonomes, cela va permettre d’avoir la capacité de reprendre la main à distance avec de la donnée vidéo en temps réel et à faible latence pour permettre la conduite à distance. C'est tout l'enjeu de la navette autonome: on ne supprime pas complètement le conducteur, mais celui-ci n'intervenant que dans des cas non nominaux, il peut alors gérer plusieurs navettes à distances. On dit qu'à partir d'un conducteur pour 4 navettes, la rentabilité est atteinte.”

Ainsi, l’autonomisation des trains, trams, et le développement des navettes autonomes induit une importante transformation du métier d’exploitant dans le domaine du transport. Les postes terrains évoluent vers de nouvelles tâches, avec plus de valeur ajoutée : supervision des trains, analyse de la data dans les centres de contrôles ou encore conduite à distance.

L’exploitation des moyens de transport de plus en plus digitalisés

Une autre évolution majeure liée à la digitalisation dans le domaine de l’exploitation est notamment le développement de nombreuses applications de Systèmes d’Aides à l’Exploitation (SAE). En effet, qu’il s’agisse du transport aérien ou des transports publics et ferroviaires, les SAE se révèlent très utiles pour relever les défis d’aujourd’hui en termes de communication en interne pour les agents et les collaborateurs mais également pour prévenir les incidents, informer les voyageurs et éviter le mécontentement des clients. Les SAE peuvent prendre plusieurs formes, très diverses et aux fonctionnalités variées, par exemple:
- L'aide intelligente à la décision
Elle permet de trouver des solutions alternatives en cas de problèmes, comme des itinéraires alternatifs. Ainsi, “Hopen Go” est un SAEIV (Système d’Aide à l’Exploitation et à l’Information Voyageur) proposé par Ratp Smart Systems à ses clients, et qui permet notamment de  réguler le réseau de transport, d’informer les passagers à bord, de suivre la qualité de service, ou encore d’apporter une aide à la maintenance.

Les logiciels et algorithmes d’optimisation

Dans la même veine que l’aide intelligente à la décision, les entreprises développent de plus en plus des algorithmes d’optimisation. A titre d’exemple, dans le secteur aérien, SafetyLine possède des algorithmes qui optimisent la phase de montée de l’avion, en recueillant les données de l’appareil et de son environnement immédiat. Le décollage et la montée peuvent représenter pour certains vols jusqu’à 50 % de la consommation de carburant. La solution logicielle de la start-up  est utilisée en temps réel pour que les pilotes soient en mesure d’opter pour une nouvelle route en plein vol, et peut permettre d’économiser de l’ordre de 50 000 euros par avion et par an.

La maquette numérique, ou BIM (Building Information Modeling)

Il s’agit ici de représenter grâce à des outils digitaux les caractéristiques physiques et fonctionnelles de bâtiments ou d’infrastructures. Dans le secteur des transports, le recours à un jumeau numérique pour modéliser les infrastructures aide à réaliser la simulation de situations perturbées, et à entraîner le personnel de régulation. Les données rendent ainsi l’exploitation et la supervision des sites équipés plus simples et efficaces.

Les logiciels de planification

Une meilleure planification des réseaux représente une opportunité importante pour que les entreprises de transport puissent améliorer leur profitabilité et leur fiabilité. Par exemple dans le secteur aérien: Amadeus Sky Suite comprend des logiciels d’optimisation et de simulation des réseaux, de planification de la fréquence et de la capacité, de planification et d’anticipation des réseaux et une plateforme de développement de programmation des vols.

Les applications internes en temps réel

Elles permettent de favoriser les échanges et le partage d’informations en temps réel au sein des entreprises. Les équipes d'assistance à maîtrise d'ouvrage de l'Exploitation au Sol d’Air France ont par exemple développé un outil collaboratif (“Turn Around 360”) commun à 5 corps de métiers, qui améliore la coordination pour réduire le temps entre l’atterrissage et le décollage d’un même avion. L’interface permet le partage d’informations en temps réel entre les différents outils métiers. 

Les SAE se perfectionnent donc sans cesse, et rendent possible l’amélioration de la planification, l’optimisation de l’exploitation, la simplification de la tâche des agents et les économies d’échelle.

Le monde des transports subit par conséquent d’importantes mutations actuellement dans l’exploitation de ses réseaux et de ses infrastructures grâce aux avancées technologiques qui le touchent. Il nécessite donc en parallèle le développement d’applications SAE toujours plus performantes afin de l’épauler dans ses prises de décisions et dans son organisation.