le cahier des Sommaire 2 Interview

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1 le cahier des Numéro Recherche & Développement Photo IVECO France Sommaire 2 Interview Emmanuel de Verdalle, Chef de Projets Télématique. Guillaume Mars, Chef de Projet architecture véhicule routier. 4 Programme de recherche Cybercar : du soft à la chaîne. 5 Technologies Avec le platooning, le bus prend une allure futuriste. A Rouen, c est déjà demain. 7 3 questions à Pierre Fedick, Directeur Général Délégué de Proxiway (ex Comox). Le bus souffre bien souvent d une image vieillotte et, malgré ses coûts d investissement et d exploitation attractifs, les possibilités qu il offre sont à l heure actuelle insuffisamment exploitées dans la palette de transports collectifs urbains. Quant à la voiture, elle s électrifie et s automatise de plus en plus. Moins gourmande en pétrole, plus sûre, plus respectueuse de l environnement, fonctionnant demain avec des carburants alternatifs, elle va devenir plus chère à l achat, mais plus économe d utilisation. Dans un contexte de transition énergétique, de saturation de l espace urbain et d impératif de développement durable, les chercheurs de VEOLIA prévoient des changements de comportements individuels dans les déplacements. Zoom sur des solutions d automatisation qui pourraient donner un nouveau souffle au bus et changer notre mode d utilisation de la voiture.

2 2 INTERVIEW «Demain, le bus alliera la flexibilité des navettes de quartier à la capacité, la rapidité et l accessibilité du tramway.» Emmanuel de Verdalle, Chef de Projets Télématique Guillaume Mars, Chef de Projet architecture véhicule routier Comment circulera-t-on dans les villes demain? «Si l on veut mieux circuler, il faut développer les transports collectifs qui sont insuffisants aujourd hui. C est d autant plus important que le vieillissement de la population s accompagnera d une moindre utilisation des moyens de locomotion individuels. Au-delà du désencombrement des villes, le recours accru aux transports collectifs s impose aussi pour réduire la consommation de carburant ainsi que les émissions de gaz à effet de serre et les pollutions atmosphériques qui lui sont liées.» Le bus est-il adapté pour répondre à la demande de transport urbain? «La comparaison des coûts d investissement plaide pour les transports de surface : la création d une ligne de bus coûte dix fois moins cher que celle d un métro souterrain. Creuser un tunnel aujourd hui dans une zone fortement urbanisée revient à 80 millions d euros le kilomètre environ, contre 8 millions d euros le kilomètre pour l aménagement d un Bus à Haut Niveau de Service en site propre* (BHNS).» Le tramway a davantage la cote que le bus, non? En Europe le tramway connaît un renouveau depuis les années 90. L introduction de véhicules à plancher bas accessibles aux personnes âgées ou aux Personnes à Mobilité réduite (PMR), les efforts sur le design et l insertion dans l environnement urbain expliquent cet effet de mode. Pourtant, l investissement dans un bus à haut niveau de service en site propre revient 2,5 fois moins cher qu une ligne de tramway dont le coût avoisine 20 millions d euros le kilomètre. En outre, doté de pneus, le bus a l avantage de la flexibilité : il peut L'idée est de faire du chaînage de véhicules circuler sur toutes les voieries, alors que le tramway ne sort pas de ses rails. Les expérimentations actuellement menées sur les automatismes devraient aussi lui faire gagner des points sur le plan de l insertion urbaine. Le système de guidage optique mis en œuvre à Rouen comme à Las Vegas montre qu une simple ligne blanche suffit pour servir de rail virtuel à un bus. C est tout de même plus discret qu une infrastructure au sol! Les travaux sur le suivi monotrace, qui permettront de restreindre l emprise au sol des bus en site propre, vont dans le même sens.» Mais le bus n atteint-il pas rapidement la saturation aux heures de pointe? «Nous cherchons précisément à repousser cette limite! Pour faire face aux pics d affluence, il faut augmenter la capacité des bus. L idée est de faire du chaînage de véhicules. Il s agit en quelque sorte de constituer des «trains» de bus, mais sans qu il y ait de bouchon ni d accident. C est en équipant les bus de systèmes automatiques qu il sera possible de les atteler physiquement ou virtuellement (type platooning), de les coupler ou de les découpler en fonction de la demande, ou encore de les manœuvrer dans des zones étroites. Mais d ores et déjà, le bus peut avoir des performances identiques à celles du RER A francilien en termes de capacité de transport de voyageurs, pour peu qu on le mette en œuvre comme un système de transport intégré! C est le cas à Bogota où un réseau de Bus Rapid Transit (BRT) est exploité depuis La capitale colombienne, où 75 % des déplacements se font en bus, est devenue la référence internationale en la matière. De 29 km/h, la vitesse commerciale des bus y dépasse de 45 % celle du tramway parisien (20 km/h).» * cité propre : voie reservée

3 3 Rése seau de bus rapides à Bogota exploité par Ve olia Transpo port Avec quels automatismes parvient-on à faire des «trains» de bus? «Par exemple, pour éviter que les bus s entrechoquent lorsqu ils sont en phase d attelage, nous cherchons à intégrer un système télémétrique qui permettrait d assister le conducteur sur les distances inter-véhicules. Il y a aussi des réflexions sur les commandes électriques des roues (Drive by Wire) pour assurer le suivi monotrace des véhicules chaînés c est-à-dire pour que chaque bus roule exactement dans les traces du bus de tête. A cette fin notamment, nous participons au projet européen Cybercars-2 qui, piloté par l Institut national de recherche en informatique et en automatisme (INRIA), a pour but de tester des automatismes sur des automobiles. Nous examinons comment ces systèmes pourraient s appliquer dans les transports publics.» Les chercheurs de Veolia Environnement travaillent-ils aussi sur la voiture en libre service? «Le Groupe s intéresse depuis une dizaine d années aux petits véhicules urbains et au système de libre-service, à travers plusieurs expérimentations : Clios électriques mises à disposition à la gare de Saint-Quentin-en-Yvelines à la fin des années 90, petits véhicules pour le déplacement des personnes à mobilité réduite dans le centre piétonnier d Amiens, avec guidage automatique dans le parc du château de Vaux-le-Vicomte, véhicules en libre service à Narbonne, Liselec à La Rochelle, etc. Les Cybercars de l INRIA, au-delà d un nouveau mode de transport à part entière, servent à mettre au point des logiciels de pilotage automatique. L objectif est en particulier de faire en sorte que les automobiles puissent se ranger toutes seules les unes derrière les autres, «remorquées» par un véhicule pilote, pour former des «trains». Cela résoudrait la question, problématique en exploitation, du rapatriement des véhicules en libre-service. Il suffira d un jockey qui circule dans les rues à bord d une voiture «locomotive» pour les «aimanter» et les diriger vers une station. Cet aspect de chaînage nous intéresse aussi pour les bus.» Les seules solutions d automatisation suffiront-elles à révolutionner la pratique du bus? «Elles font bien évidemment partie d un ensemble! Elles constituent quelques-unes des briques à assembler pour apporter aux passagers des services de qualité, adaptés aux modes de vie contemporains et à un coût économique et environnemental optimal. Les innovations télématiques que doit intégrer le bus concernent aussi la billettique, les systèmes d information voyageurs, la vidéo-surveillance, le suivi d exploitation, la maintenance des véhicules Elles doivent s accompagner d innovations au niveau des véhicules eux-mêmes habitacles standardisés, carrosserie design, carburants propres L ensemble de ces voies de modernisation font l objet d un vaste projet de recherche d un montant de 30 millions d euros, financé à 50 % par l Union européenne et auquel nous participons : le projet système bus européen du futur (EBSF).» Pourquoi «système» bus? «Le bus de demain n est pas seulement un véhicule plus propre, plus silencieux, plus confortable, plus accueillant, plus communiquant C'est aussi un système de transport qui structure l environnement urbain. Ce vers quoi nous nous acheminons, ce sont des flottilles modulables, circulant de façon prioritaire sur des sites propres très light, dans l ensemble de la ville. En plus de l agrément du transport de surface, le bus alliera la flexibilité des petites navettes de quartier à la capacité, la rapidité et l accessibilité du tramway.»

4 4 PROGRAMME DE RECHERCHE Cybercar : du soft à la chaîne Pour mieux répondre aux besoins de mobilité urbains, le bus doit notamment conjuguer le côté passe-partout et porte à porte de la voiture individuelle et la capacité d un transport de masse, tout en gagnant en rapidité. Cela suppose de concevoir un véhicule standard qui puisse être attelé virtuellement à d autres véhicules pour former une flottille modulable au gré des besoins. Les spécifications techniques des modules standards sont en cours de définition avec les constructeurs dans le cadre du projet système bus européen du futur (EBSF). Quant au soft qui permet de les relier, il a été développé au sein du projet Cybercars-2. Regard sur ces expérimentations télématiques. Une flottille modulable qui prendra et déposera les passagers au plus près de chez eux Premier enjeu de la modernisation du bus : adapter ses capacités aux variations de la demande. Avec le platooning, ou chaînage virtuel de véhicules, ce sera possible. Aux heures de pointe, il suffira d étoffer les flottilles pour éviter la saturation. Aux heures creuses, seuls seront mis en service les bus strictement nécessaires aux besoins, ce qui évitera des frais d exploitation inutiles ainsi que des émissions polluantes. Des scénarios anti-tampon Outre les scénarios classiques de couplage et de découplage des véhicules (cf. article sur le platooning), les chercheurs de Veolia Environnement ont décrit dans le cadre du projet Cybercars-2 les spécifications relatives à la distance entre les véhicules. Celle-ci doit être calculée non seulement au regard de critères de sécurité, mais aussi du confort des passagers et de la consommation d énergie. Il faut en effet éviter de répercuter sur l ensemble de l attelage les à-coups du freinage et de l accélération du bus de tête. Dans le même but, des systèmes de communication entre le véhicule pilote et les «wagons» doivent aussi être intégrés pour que ceux-ci adoptent un profil de vitesse optimal dans les situations clés : à l approche d une station, d une montée ou d un virage par exemple. Comme sur des rails Les chercheurs de Veolia Environnement ont aussi participé à l expérimentation du suivi monotrace. Il s agit de faire en sorte que tous les bus de la chaîne suivent exactement la trajectoire du premier véhicule, de ses roues avant plus précisément. À l heure actuelle, lorsqu un bus tourne, ses roues avant (directrices) suivent une trajectoire, et ses roues arrière (fixes) en suivent une autre. La largeur de voie nécessaire au passage du bus correspond à l amplitude de cette double trajectoire. En mettant des roues directrices à l arrière et en les reliant par un boîtier de commande électronique aux roues avant, elles suivront exactement la même trace. Dès lors qu un système de communication est mis en place pour transmettre la direction du bus pilote aux suivants, toute la flottille roule comme sur des rails! Du service de proximité Cette solution a pour avantage de pouvoir faire circuler une chaîne de bus dans un environnement urbain dense, dans des rues étroites de centre-ville par exemple, et de créer des sites propres dont l emprise est la plus réduite possible. Cela permettra de mieux partager l espace public au profit des autres usagers, vélos et piétons notamment, tout en réunissant les conditions nécessaires à la rapidité et à la régularité du bus. Grâce au platooning et au suivi monotrace, il sera possible de prendre et de déposer les passagers au plus près de chez eux ou de leur destination, un «train de bus» pouvant se scinder en plusieurs branches afin d irriguer la ville ou sa banlieue. Les liaisons entre centre-ville et périphérie seront ainsi optimisées. À l image des différentes branches du RER francilien, des bus périphériques viendront se coupler sur les lignes du cœur de ville et se découpleront le soir. Marquage au so l utilisé par le système de guidageg opt ique

5 5 TECHNOLOGIES platooning, le bus prend une allure futuriste Le platooning (1) consiste à relier virtuellement des véhicules pour qu ils se suivent en rang serré. Les automatismes nécessaires à la réalisation de ces attelages urbains ont été testés et validés dans le cadre du projet européen Cybercars-2. La recherche et Développement de Veolia Environnement a contribué à leur mise au point en définissant plusieurs scénarios de platooning applicables au bus. En septembre 2008 à La Rochelle, les participants du séminaire international sur l automatisation dans les transports urbains ont pu assister au ballet bien coordonné des petits véhicules à la conduite automatisée développés par l Institut national de la recherche en informatique et en automatisme (INRIA). Arrêt sans à-coup à un feu rouge du «petit train» de Cybercars Redémarrage en douceur quand le feu passe au vert Doublement fluide et bien discipliné d une voiture à l arrêt sur la chaussée Intégration tout en souplesse d une Cybercar supplémentaire à l intérieur de la chaîne Reconstitution de l attelage avec beaucoup d aisance après qu un véhicule l ait quitté pour se garer Scission de la flottille à un carrefour pour former deux petits «trains» qui partent chacun de leur côté... De la voiture au bus Derrière cette démonstration, qui marque l aboutissement des travaux du projet Cybercars-2 relatifs au platooning et aux communications véhicule/vehicule, beaucoup de briques technologiques télémétrie, traitement vidéo, communication sans fil et une chorégraphie fondée sur les différents scénarios établis par la Recherche et Développement de Veolia Environnement à partir des contraintes de la circulation urbaine et de différentes situations d exploitation. Ces automatismes trouveront en effet une application directe dans les systèmes de véhicules en libre service (cf. 3 questions à) comme pour le chaînage de bus (cf. article sur le bus modulaire). Il reste toutefois à obtenir leur certification afin qu ils puissent être intégrés à des véhicules de série. D ores et déjà, des briques commencent à être intégrées sur des bus dans le cadre d opérations expérimentales. À Rouen par exemple (cf. article ci-contre). (1) section, peloton. CyCaC b : véhicule électrique & autonome

6 6 TECHNOLOGIES À Rouen, c est déjà demain! Accostage automatisé des stations, régulation de la vitesse assistée par ordinateur, télédétection des obstacles : le bus TEOR (Transport Est-Ouest Rouennais) expérimente les systèmes d assistance à la conduite du futur. Un ordinateur de bord pour assister et optimiser la conduite des bus du futur Rouen est à ce jour la seule ville européenne dotée de trois lignes de bus équipés d un système de guidage optique. Développé par Siemens transportation System, ce système fonctionne depuis 2001 sur 66 bus articulés et dans 52 stations du TEOR (Transport Est Ouest Rouennais). Un rail virtuel Cet automatisme sert à accoster au plus près des quais afin d améliorer l accessibilité des bus, notamment pour les Personnes à Mobilité Réduite (PMR). Il repose sur une caméra embarquée, un marquage au sol qui constitue un rail virtuel, et un moteur électrique qui prend le contrôle de la direction du bus aux abords des stations. Le conducteur garde toutefois le contrôle de l accélération et du freinage. Il peut reprendre la main juste en touchant le volant. Optimisation des profils de vitesse Sur cette ligne de pointe, Veolia Environnement développe depuis 2006 et expérimentera en 2009 un système d assistance à la conduite qui concerne, non plus la composante latérale du guidage, mais sa composante longitudinale. L objectif est d aider le conducteur de bus à mieux réguler sa vitesse, en lui apportant en temps réel Poste de con onduite & volant instrumen enté dan ans un véh icule équipé d'un systs ème de gui uida dage optique des informations sur son profil de vitesse par rapport à un profil de vitesse optimal au regard du confort des passagers, de la consommation de carburant et du temps de parcours. Plusieurs algorithmes Les chercheurs de Veolia Environnement ont développé à cette fin un ordinateur de bord qui fait appel à un ensemble d équipements télématiques et à des algorithmes spécifiques. Une campagne d essais a tout d abord été menée dans un bus pour évaluer le confort ressenti par les passagers et disposer de données sur leurs seuils de tolérance à la conduite. Puis la ligne a été numérisée en 3D et un algorithme de localisation a été développé - pour délivrer au conducteur des informations en temps réel, il faut pouvoir localiser le véhicule de façon précise. Afin de mettre au point l algorithme d optimisation de la conduite, le comportement dynamique d un autobus a été ensuite modélisé, en croisant les données qui relèvent des lois physiques et celles recueillies via des capteurs embarqués. Enfin, l interface homme-machine qui restitue au conducteur l information sur le profil optimal de conduite a été développée en collaboration avec des ergonomes, des formateurs et des conducteurs. Elle se présente comme une échelle de voyants lumineux qui affiche de façon intuitive l écart entre le profil réel de conduite et le profil optimal. Toutes ces composantes ont été testées sur un simulateur avant d être expérimentées sur un véhicule. Retombées du projet Cybercars-2 Plus récemment, un télémètre radar pour la détection des obstacles, testé sur les Cybercars, a été installé sur un bus à titre expérimental. Cet équipement télématique supplémentaire sera intégré au système d assistance à la conduite longitudinale et permettra d optimiser les profils de vitesse en tenant compte des éventuels obstacles sur la voie (anticipation des phases de décélération, maintien de distances entre véhicules ).

7 7 3 QUESTIONS À Pierre Fedick «Notre objectif à long terme est d automatiser complètement la conduite des véhicules en libre service.» Pierre Fedick, Directeur Général Délégué de Proxiway (ex Comox) pierre.fedick@veolia.com Comment fonctionne le système de voitures en libre service de La Rochelle? «La communauté d agglomération de La Rochelle a lancé le service Liselec en Elle met aujourd hui à la disposition de ses habitants 50 voitures électriques (106, Saxo, Berlingo, Gem) réparties dans 7 stations. Le système est conçu pour des déplacements urbains de courte durée et pour compléter l offre de transports collectifs traditionnels. Moyennant un abonnement qui donne droit à un pass et à un code secret (5,50 euros par mois, 2 euros pour les étudiants), il est possible d utiliser une voiture à toute heure du jour ou de la nuit. Le service est facturé en fonction du temps d utilisation et des kilomètres parcourus. Chaque fin de mois, l utilisateur reçoit une facture avec le relevé détaillé de ses courses. Les tarifs horaires sont modulables en fonction de la demande. Ils sont communiqués en temps réel à l intérieur des véhicules. La voiture enregistre tous les événements qui la concernent : emprunts, restitutions, arrêts, mises en charge, etc. Elle mémorise les paramètres de chaque course et calcule le prix qui sera imputé au client. Il existe aussi des forfaits pour des locations ponctuelles, à la journée, à la demi-journée ou pour le week-end par exemple.» Est-ce que Liselec a du succès auprès de la population? «Liselec compte 400 adhérents qui effectuent courses en moyenne par mois, soit presque courses en La dernière enquête de clientèle, réalisée en mai 2008, enregistre un taux de satisfaction de 97 %. Les clients sont motivés par le caractère environnemental du service, sa Liselec : un taux de satisfaction de 97% proximité et sa disponibilité. Ils l utilisent comme une alternative à la possession d un véhicule (59 %) ou en complément (61 %). Ils sont prêts à recommander Liselec (95 %) pour son côté pratique, écologique et économique. Ils trouvent que c est un service facile à utiliser (91 %). Il suffit en effet de présenter son pass devant le lecteur situé sur la vitre arrière du véhicule pour déverrouiller les portes et de composer son code confidentiel sur le clavier placé entre les deux sièges avant pour démarrer. Si l on s arrête quelques minutes pour faire des courses, on appuie sur une touche pour conserver le droit d accès au véhicule. Pour restituer le véhicule, on le ramène à une station, on appuie sur une touche du clavier et on ferme les portes avec le pass. L attractivité du service va être améliorée en 2009 avec l ouverture de nouvelles stations et une tarification simplifiée, fondée sur la seule durée de la course.» Quel lien existe-t-il entre Liselec et le projet Cybercars-2? «Les retombées du projet Cybercar 2 sont particulièrement intéressantes pour le rééquilibrage des stations en véhicules. Actuellement, dès qu apparaît un risque de saturation ou de pénurie, les stations avertissent le poste central qui coordonne les interventions des agents d exploitation. Le rééquilibrage des stations est coûteux. Il induit de nombreux trajets à vide avec des «jockeys». Le platooning, qui permettra de constituer un train de véhicules, aura pour effet à moyen terme de diminuer les coûts de fonctionnement du service et de le rendre plus attractif auprès de la clientèle. A long terme, nous visons le rééquilibrage automatique des stations : les véhicules y reviendront tout seuls, en fonction des besoins du service. À plus long terme, on pourrait imaginer un service complètement automatisé : les clients n auraient plus à conduire, il leur suffirait d indiquer leur destination et le véhicule les y conduirait.» Ce cahier des chroniques est un complément d'une vidéo réalisée sur le thème de la mobilité urbaine de demain. Il s'agit d'une vidéo d'environ 4 minutes réalisée avec le concours de Marie-Odile Monchicourt (journaliste sur France Info). Découvrez la vidéo et le cahier sur l'intranet et l'internet de Veolia Environnement (onglet R&D) Remerciements à : (Chef de Projets Télématique) et (Chef de Projet architecture véhicule routier). (Directeur Général Délégué de Proxiway). pour leur collaboration et leur disponibilité. Directrice de la publication et de la rédaction : Fanny Demulier Responsable éditorial : Edith WEITZ Rédaction : Monik Malissard Conception : Dream On Contact : Direction de la Communication 19 rue La Pérouse Paris - France Tél. : +33 (0) Fax : +33 (0) Mail : fanny.demulier@veolia.com