Ville de Demain Ville du Futur

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1 Ville de Demain Ville du Futur À quoi ressemblera t-elle? Pr. Abdel-Moumen DARCHERIF AFIET 2 juillet 2015, CSTB PARIS 1

2 Plan Qu est-ce que le futur La ville à travers les âges La ville, Aujourd hui La ville de demain Les Défis et enjeux de demain Le Transport de demain La ville et l Energies de demain 2

3 Futur? des Futurs? Futur immédiat (demain) Futur proche Futur lointain Futur inconnu Au-delà de 2100 Avenir «quasi-certain» Avenir «très Probable» Avenir «probable» Avenir non modélisable Domaine de l Ingénieur (Modélisation, Prédiction) Domaine de la Fiction 3

4 Spécifique à l Homme Commun à toutes les espèce Imaginer Demain // Invariants Eau (& Nourriture) Energie Information Assurer la survie de l espèce Agir, transformer la matière et maitriser la nature Organiser la société Mythe Fondateur (Religion/Spiritualité) Esthétique Donner du sens à son existence Assurer l harmonie des édifices 4

5 La ville à travers les âges : L Habitat Après avoir habité les grottes, l homme a bâti des villes de plus en plus somptueuses et organisées. Les 1 ères villes apparaissent il y a 5500 ans en Mésopotamie, puis en Egypte, Jordanie, et Chine. Elles avaient toutes un caractère religieux et/ou mystique + un sens aigu de l harmonie 5

6 La ville à travers les âges Urbanisme Les villes changent d apparence, mais restent fidèles à 3 principes : Une raison d être Taille critique (effectif, superficie) : Ville, Métropole, Mégapole Géographie appropriée (villes côtières, villes continentales, ) Economie porteuse (plaine fertile, eau, activités indus., commerces, ) Sécurité (position / mer et océans, positions /Montagnes,.) Spiritualité - (Mecque, Jérusalem, Babylone, Nippur, Rome, Athènes,...) Une architecture Concentricité (centre de vie et d activités «centre ville») Frontières précises (physiques ou symboliques, «Cité / hors Cité» Mot Banlieue) Urbanisme inspiré (architecture & paysage) Dis moi dans quelle ville tu habites je te dis qui tu es! Une organisation économique et sociale (Urbanité) Activités (Commerces, Loisirs, Travail) Services ( Habitat, Transports, Soins, Religion) Autonomie politique. 6

7 La ville à travers les âges : le Transport 7

8 Demande accrue en énergie Pollution atmosphérique La Ville d aujourd hui: Inconfort Urbain o Energie o Industrie o Transports o Data Centers o Ménages Stress o Coût de la vie, o Déplacements o Travail o Habitat o Surmenage informationnel o Nuisances sonores. o Démographie o Raréfaction des énergie fossiles o Pays émergeants Congestion de Trafic o Embouteillages o Surcharge dans les transport s en commun Augmentation de la population o 50% de la population mondiale vit en ville o 70% en 2050! 8

9 La ville de demain La ville d aujourd hui Cap sur la ville de demain Pollution, Embouteillage, Nuisance sonores. Energies propres Transport intelligent (mobilité multimodale, verte, économique, etc.) Industries 4,0 Information (Big data, Cloud, Intelligence distribuée, etc.) Urbanisme Qualité de vie Démocratie participative. 9

10 Les Défis de demain Défi Démogaphique 12 Population mondiale depuis 1800, avec une projection à

11 Il faudra faire avec et pour tout le monde La population mondiale est de personnes jeudi 24 octobre 2013 à 7 h 52 min et 08 s See more at: milliards En 53 ans, la population mondiale s est accrue de +140%!! La population mondiale est de samedi 27 juin 2015 à 14 h 27 min et 05 s milliards milliards milliards milliards 10,000 av. JC 5 millions Année millions milliard 11

12 Les Défis de demain Urbanisation de Masse Menace Pour l environnement 80% des émissions de CO2 sont produites par les villes Menace énergétique: Durabilité & Suffisance des ressources énergétiques 12

13 Ville de demain : La qualité de vie, un enjeu majeur Travail Transports Bien-être Accès à l Information Un air plus propre pour tous 13

14 Ville de Demain : connectée et compétitive Smart buildings Ville écodurable Smart city Mobilité Intelligente & Multimodale Ville connectée Sobriété énergétique Smart grid (eau, énergies ) Green city 14

15 Vision systémique de la ville de demain Repenser la ville en intégrant les technologies communicantes et écologiques. 15

16 Ville de demain : Quelques dates Place des TIC 1980 : Zéro objet connecté 1983 : 1 er téléphone mobile aux USA (Motorola) 1989 : Invention de l Internet 1992 : 1 er téléphone mobile, en France : Naissance du concept de l Internet des Objets ( IoT) 2000 : Internet mobile 2003 : 1 er frigo connecté 2005 : Reconnaisse officielle du concept de l IoT Quelques Exemples d Objets connectés Communication nomade (téléphone connecté, GPS, montre connectée.) Transport connecté (voitures, bornes de recharge, parkings, etc. ) Habitat connecté (Télévision, Frigo, SdB, etc.) Routes connectées (Eclairage, Télésurveillance, Smart grids, Péage) Industrie (Usines 4.0, Imprimantes 3D, etc.). 16

17 Les TIC dans la Ville du Futur Evolution du nombre de téléphones mobiles dans le monde (en Millions) Nombre d'objets connectés dans le monde (en Milliards) Martin COOPER invente le 1 er téléphone cellulaire, 1983 Motorola commercialise le téléphone cellulaire 2007 Apparition des Smartphones % de l humanité équipée d un téléphone % de l humanité équipée d un téléphone 1999 Apparition d Internet des Objets 7 objets connectés / habitant Depuis, il se vend plus de 1,7 milliard de tél/an. 17

18 Les TIC dans la Ville du Futur Demain Le Futur lointain 1999 : Concept de l internet des Objet naît 2010 : 3 milliards d objets connectés dans le monde 2020 : 50 milliards 2030 : 80 milliards 2050 : 100 à 130 milliards! 2100 : Homme connecté! Réalité ou fiction? 18

19 Energie et la ville de demain Des bâtiments à énergie positive Habitat écodurable De l électricité à partir du vent, du soleil, ou de la biomasse, Energies Quels transports renouvelables pour ville de demain? Gestion Intelligente Nucléaire non radioactif Ecomobilité Voitures partagées qui roulent à l électricité ou au biogaz. 19

20 Gestion Intelligente de l énergie Développer les bornes de recharges électriques Smart grid : Réseau de distribution d électricité communicant Voiture électrique Réseau intelligent Compteur Intelligent Smart metering : Première étape vers un réseau intelligent. Smart city : initiatives qui visent à coordonner les productions décentralisées (Energies renouvelables ou EnR), les moyens de stockage et les sites de consommation. Smart City Smart Home Effacement Effacement de la Consommation Electrique : Gestion proactive de l offre et de la demande. Smart Home : Evolution numérique du réseau électrique domestique, couplé avec les systèmes de comptage intelligent. 20

21 Multi-sources Multi-charges Management énergétique Banque Energétique CONTRÔLE PHYSIQUE DATA CONTROL (Flux, Données & Transactions) ROBUSTESSE (Ecologie, Coûts, Risques, Sécurité) GOUVERNANCE 21

22 Transport et mobilité intelligente Systèmes de transport connectés et intelligents Ces systèmes croisent les données émanant des voyageurs, des véhicules et des infrastructures pour proposer une gestion multimodale optimale des transports. Des véhicules autonomes, sans conducteurs 22

23 Transport et mobilité intelligente Prendre de la hauteur pour éviter les embouteillages Skytran : le nouveau système aérien qui va révolutionner les transports. système le plus sophistiqué, le moins cher, le plus vert et le plus efficace. C est le 23

24 Transport et mobilité intelligente Quels transports pour la ville de demain? Recharge continue: Des voies dédiées aux voitures électriques, pour une recharge automatique, tout en roulant. Autoroutes intelligents (Smart Highway): Des lumières s allumeront au passage de véhicules et s éteindront aussitôt que ceux-ci se seront éloignés. 24

25 Débat 25

26 Exemple : Gestion Intelligente de l énergie Smart Home Applications dans le domaine de l énergie 26

27 Mix énergétique Choix stratégique pour les villes de demain Décider aujourd hui des choix stratégiques pour la société de demain : Disponibilité des ressources Objectifs attendus? (Pollution, Sécurité, Robustesse, Efficacité, Efficience, ) Opinion publique (perception de lasource) Société de Demain? quel horizon? : 2020 : Europe est au sommet de son potentiel d innovation technologique 2035 : 50 % des réserves pétrolières épuisées (Peak-Oil). Mix énergétique s impose : Asie (Chine & Inde) nouvel épicentre économique du monde : Lacapacité d accueil de laterre est atteinte (12 Milliards)! Mixer c est piloter des systèmes complexes et intelligents, donc fragiles : Technologies (smart grids, micro-grids, nano stockage, cloud, global security, etc,) Qualité (Robustesse, Stabilité, Pollution) Gouvernance (management énergétique, maîtrise des coûts, ) 27

28 Les TIC dans la Ville du Futur Hier 1980 : Zéro objet connecté 1983 : 1 er téléphone mobile aux USA (Motorola) 1989 : Invention de l Internet 1992 : 1 er téléphone mobile, en France : Naissance du concept de l Internet des Objets ( IoT) 2000 : Internet mobile 2003 : 1 er frigo connecté 2005 : reconnaisse officielle du concept de l IoT Aujourd hui Téléphone connecté Montre connectée Voiture connectée Télévision connectée 7 Objets connectés/habitants 28

29 Les transports dans la Ville d aujourd hui Embouteillage Villes congestionnées Bruxelles Londres Los Angeles Paris Heures perdues / an 83 heures 81 heures 64 heures 55 heures Impact économique des embouteillages o Couts directs : carburant, temps perdu, o Couts indirects : prix des biens et services vendus. En France : 17 Milliards d /an (~ 2000 /foyer se déplaçant en voiture) Impact environnemental Il faut près de 200 millions d'arbres pour compenser la pollution générée par les embouteillages dans les 13 plus grandes villes françaises. 29

30 L énergie & la ville 50% de la population mondiale vit en ville (75 % en 2020)! 70% de la consommation énergétique en Europe est due aux villes (Résid. Tertiaire, Transport) Les ressources actuelles sont éphémères : 2030 (Peak-Oil) Energie Inconvénient Exemple de pays Charbon Gaz à effet de serre Chine Nucléaire Traitement des déchets radioactifs France Pétrole & Gaz Réserves limitées & GES USA Hydroélectricité Inégalités géographiques Canada Les besoins en énergie augmentent drastiquement : Pays émergents (Chine, Inde, Russie, Brésil, Turquie), Grandes villes (Londres, Paris, New York, Tokyo, Mexico ) Trouver des solutions alternatives : Inventer Demain 30

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