Pilotage et instrumentation des quartiers

Ce programme de recherche ambitionne d’une part d’étendre la capacité de monitoring des systèmes urbains au-delà des approches classiques généralement très silotées, et d’autre part de développer des algorithmes d’optimisation du dimensionnement et du pilotage de ces systèmes afin d’en maximiser les performances énergétiques et environnementales tout en améliorant leur qualité d’usage, leur résilience, etc.

Contexte

Dans la pratique, les systèmes urbains restent pilotés en silo, les données restent gérées de manière indépendante par chaque acteur exploitant, souvent sans garantie sur leur fiabilité. Les phénomènes locaux (micro-climat, qualité de l’air, nuisances, densité d’occupation et d’utilisation…) restent méconnus. Ils peuvent pourtant être déterminants.

L’accès à la donnée locale et temps réel constitue un défi technique dans un contexte de forte hétérogénéité des systèmes et protocoles de gestion de la donnée. De nouveaux dispositifs d’internet des objets (IOT) émergent et permettent de dépasser progressivement ces contraintes. Il convient de les éprouver dans divers contextes réels.

Notre vision : un monitoring élargi et un pilotage par la performance des systèmes urbains

Les systèmes urbains de demain fonctionneront de manière optimisée en communiquant les uns avec les autres et en prenant en compte l’évolution du contexte (micro-climat, flux d’utilisateurs, qualité de l’air…). L’interconnexion et la généralisation des capteurs bas coûts associés aux différents systèmes et espaces urbains permettra des réponses concertées aux problématiques de surcharge des réseaux, de lutte contre les îlots de chaleur et la canicule, d’anticiper et réduire les pics de pollution, de sécuriser des parcours et zones apaisés pour les usagers ou encore d’alimenter une maintenance prédictive efficace des équipements.

La capacité à mesurer et suivre les performances au quotidien permettra de faire évoluer les relations contractuelles et partenariales au sein des quartiers et autour des nouveaux « éco-gestionnaires » pour faire émerger de véritables garanties de performances et de qualité d’usage. La donnée générée nourrira de nouveaux services aux usagers de la ville et favorisera une appropriation et gestion améliorées de l’espace public et de ses qualités.

Notre méthode générale de R&D

Efficacity développe des bibliothèques de modèles de fonctionnement simplifiés pour l’ensemble des composantes des systèmes urbains : escalators, éclairage public, ventilation des espaces souterrains, adduction d’eau, arrosage, signalétique, bornes de recharge de véhicules électriques… compatibles avec une démarche d’optimisation et de pilotage.

Efficacity travaille avec ses partenaires pour définir des protocoles d’instrumentation et couplage avec des outils de modélisation existants afin de caractériser au bon niveau de précision les phénomènes urbains (micro-climat, qualité de l’air,…) en vue d’une part de nourrir l’évaluation des performances des projets et d’autre part de produire des modèles simplifiés intégrables dans des algorithmes d’optimisation et de pilotage.

Efficacity encapsule ces modèles simplifiés dans des outils d’optimisation multicritère et de pilotage de systèmes locaux multi-énergie afin de déterminer les optimums de fonctionnement maximisant les synergies et la qualité d’usage globale de l’espace urbain.

Déclinaison en projets

Le programme est décliné en 2 projets comme suit :