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Smart cities : les villes de demain

Crédits : iStock

Des voitures automatisées roulant sans conducteur, des drones volants pour vous guider dans les couloirs de votre université, des vélos qui enregistrent le taux de pollution de chaque rue, telles sont les innovations de nos futures villes. Le salon de la robotique innorobo nous a présenté cette année à Lyon les enjeux cruciaux des villes de demain, enjeux d’autant plus urgents que la population urbaine ne cesse de croître. Retour sur ce cycle de conférences de chercheurs et de professionnels du monde entier.

La question de l’évolution de nos villes face à de nouvelles contraintes environnementales, une parmi les six problématiques centrales du salon, pourrait trouver sa réponse dans la robotique. Si de nombreuses technologies extrêmement évoluées existent déjà dans des environnements spécifiquement adaptés à leurs limites, par exemple les usines et chaînes d’assemblages, leur intégration dans nos vies quotidiennes et dans nos rues est plus complexe. Le caractère imprévisible et changeant de l’environnement humain est un défi de taille.  « La robotique doit évoluer dans un espace conçu pour les humains, et non pour les robots » déclare Marcelo Ang, de l’université de Singapour. Chercheur à la SMART, Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, il nous offre sa vision de ce que l’avenir nous réserve.

Certains projets permettraient de créer de toutes pièces des villes qui répondraient à la fois aux besoins humains et aux exigences de la robotique. Aux Émirats Arabes Unis, la ville verte de Masdar est en construction depuis 2008, et profite du cadre vierge d’une zone désertique pour adapter dès leur édification les bâtiments au mode de vie urbain actuel. Néanmoins, si ces villes offrent de nombreuses possibilités pour tester l’efficacité de nouvelles technologies, elles ne sauraient incarner un exemple parfaitement applicable dans le monde entier. En effet, nos villes européennes se prêtent mal à ces innovations et sont handicapées par leur héritage historique. La clé serait donc l’adaptation au milieu existant dans le respect des contraintes qu’il impose : une opération délicate.

LE PROBLÈME DU TRANSPORT

« Le transport urbain influe directement sur le stress et la qualité de vie », avance Marcelo Ang. Or, alors que la population mondiale grandissante se concentre dans les villes, nos réseaux de transports actuels risquent de s’avérer incapables de répondre aux besoins des citadins. Aujourd’hui même, le trafic des villes est congestionné, et ce malgré les nombreuses améliorations apportées à nos transports publics. Le laboratoire de la SMART a trouvé une solution écologique, économique et pratique à ce problème : l’automobile automatisée et intelligente. Elle se nomme SCOT, Shared Computer Operated Transport, véhicule partagé à pilote informatique.

De petite taille, les prototypes, que l’équipe de chercheurs a déjà testé dans la ville de Singapour, ressemblent à des voitures de golf. Il suffira d’indiquer à l’automobile sa destination pour qu’elle calcule, tel un véritable chauffeur de taxi, le meilleur itinéraire en fonction d’une base de données évolutive. Chaque véhicule est donc en permanence connecté à l’environnement de la ville et adapte son itinéraire aux contraintes liées au trafic. « Singapour est idéale pour tester ce genre de produits, car elle accueille de plus en plus d’habitants, mais du fait de ses limites spatiales, ne pourra pas accueillir tous leurs véhicules particuliers ». En 2011, la population de la ville était de 5 184 000 pour 956 704 véhicules. Selon les estimations de Marcelo Ang, 300 000 voitures intelligentes suffiraient pour satisfaire une telle population.

DES VILLES HYPER-CONNECTÉES

Ce mode de transport est parfaitement sûr, grâce à un système de capteurs nommé LIDAR qui permet aux véhicules d’appréhender directement leur environnement. SCOT peut donc éviter les obstacles fixes et mobiles, et ne dépend pas d’un signal GPS pour se déplacer, ce qui est un atout non négligeable lorsqu’elle passe par exemple sous un tunnel. Pour ce qui est des piétons, un système permet même d’anticiper leur trajectoire afin d’adapter celle de la voiture et d’éviter toute collision. Selon les termes des scientifiques de la SMART, la voiture automatisée ne se fatigue pas, ses réflexes sont fiables et plus rapides, elle ne s’énerve pas au volant et son angle de vue est plus large. Elle offre non seulement une solution au problème des heures de pointe, mais permet aussi à ses usagers d’avoir à disposition un véhicule qu’ils n’auront ensuite pas besoin de garer, et qui pourra être utile à d’autres personnes lorsqu’ils n’en auront plus besoin, au lieu de rester inerte dans un parking.

De son côté, le MIT SENSEable City Lab de Massachusetts propose la mise en place d’un trafic plus intelligent, avec des voitures automatisées et interconnectées de telle sorte que chaque trajet serait conçu pour optimiser la fluidité du trafic. Aux intersections, par exemple, les feux tricolores deviendraient inutiles : la vitesse de chaque véhicule s’adapterait de sorte que tous puissent passer sans se heurter ni ralentir brusquement. Nos voitures actuelles ont commencé il y a quelques années à collecter des informations dans leur environnement direct : elles prennent des mesures de température ou bien font des manœuvres sans intervention du conducteur. La différence du véhicule intelligent tient au fait que ces informations précieuses, une fois récoltées, sont stockées et partagées. Comme il connaît l’état du trafic en temps réel, il peut faire gagner du temps et réduire ainsi le niveau de stress de ses usagers et celui de la pollution ambiante.

À Copenhague, 70 % du trafic se fait par vélo. La ville est considérée comme l’une des plus écologiques d’Europe et pour ne pas faire mentir sa réputation, un nouveau projet y a vu le jour : la Coppenhagen Wheel. Ce vélo, au prix aussi futuriste que son design, est en réalité un véritable éclaireur qui enregistre au fil de ses déplacements une multitude de données concernant les rue de Copenhague, comme l’intensité de la pollution, la qualité du sol ou le taux d’humidité. Accessoirement, il peut aussi calculer l’intensité de l’effort fourni par le cycliste ainsi qu’estimer sa dépense calorique. Ces données sont, si le propriétaire l’accepte, anonymement transmises à la ville qui peut alors en déduire une carte évolutive de l’état des rues. La ville de demain se pense elle-même et optimise sans cesse la mobilité de ses habitants.

« LES VILLES INTELLIGENTES DÉPENDENT DE L’INTELLIGENCE DES CITADINS »

Selon le MIT SENSEable City Lab, la réussite du projet de villes intelligentes dépend aussi de la réaction de ceux qui la peuplent. Néanmoins, l’être humain aurait tout à gagner à voir s’installer de telles technologies automatisées. La plupart des conducteurs actuels envisageraient difficilement de ne pas avoir de contrôle immédiat sur leur véhicule, or une telle attitude les dessert. Selon une étude menée par le laboratoire, le niveau de stress et la quantité de « road rage », ou énervement du conducteur, dégagée lors d’un trajet en ville sont considérables. La faillibilité de l’homme serait supérieure à celle de la machine, et ses réflexes, plus lents. Mieux vaudrait en conclusion se laisser guider, du moins pour les trajets en ville.

La généralisation de véhicules intelligents participerait, à un autre niveau, à l’intégration des personnes à mobilité réduite ou incapables de conduire. Adaptables à tous types de terrain, ceux accessibles aujourd’hui aux voitures, mais aussi ceux réservés aux piétons, ce type de véhicule résoudrait aussi le « last mile problem » ou « problème du dernier kilomètre », qui désigne la distance entre l’individu et le point de collecte le plus proche : arrêt de bus, borne de vélo ou bien station de métro. En effet, les voitures intelligentes seraient capables de couvrir toute la distance nécessaire à nos déplacements, du début à la fin.

La ville du futur ne réglerait pas que le problème du trafic automobile, mais se propose aussi de réguler le trafic humain. Le MIU, unité mobile d’information, utilise le même principe d’interconnexion au sein de l’espace urbain pour aider à désengorger des zones très touristiques ou très fréquentées. Blake MacEldowney, du ZINC, laboratoire de recherche en design et innovation, nous présente cette nouveauté. L’équipe de chercheurs compte intégrer son invention à la ville de Barcelone où ils sont implantés. Jugée autrefois très agréable à vivre par ses habitants, la ville a aujourd’hui acquis une telle réputation de haut lieu touristique que la qualité de la vie quotidienne y a baissé.

Les déplacements sont rendus difficiles par des flux humains importants et les locaux réagissent mal à la présence de touristes en masse. Mobile et très polyvalent, le MIU est une sorte de panneau d’information numérique de taille humaine, à la fois collecteur, transmetteur et récepteur de nombreuses données concernant la ville, un peu à la manière des vélos de Copenhague.

Cet outil robotique très perfectionné incarne une interface entre la ville et l’être humain. Il peut au besoin informer les foules d’un événement localisé dans un lieu peu fréquenté pour essayer de diriger le flux humain hors d’une zone trop chargée. Le MIU se fait l’ambassadeur au sein même de la ville et permet de passer outre un « fossé informationnel », selon l’expression de Blake MacEldowney. Ce dernier entrevoit une intégration quotidienne de ces panneaux dans nos villes, comme un outil fiable de communication et de repérage. Enfin, le MIU peut étendre son champs d’action au-delà des limites du communicationnel et apporter son aide dans des cas plus particuliers, comme lors d’accidents de la route, où il peut réguler la circulation automobile d’une zone, ou bien pour aider à faciliter le trafic humain dans les aéroports.

En fonction du point de vue adopté, on pourrait presque croire que la robotique nous assiste à l’extrême. S’il appartient à chacun d’avoir son avis propre sur la question, une des technologies présentées lors de cette conférence est l’exemple type du cas où les robots se mettent entièrement à notre service pour nous éviter le moindre dérangement : l’application SkyCall. Il s’agit ici non pas de déplacements en ville, mais d’orientation interne au sein d’un lieu clos. Prenons pour exemple le labyrinthique centre du MIT.

Imaginez : vous êtes arrivé en ce prestigieux lieu des nouvelles technologies et ne savez pas vous diriger au sein des nombreux bâtiments. Vous avez cours, vous êtes en retard et détenez pour seule information un numéro de salle opaque. Là ou l’individu lambda actuel perdrait son temps à tourner en rond, tenterait vainement de trouver un plan ou se risquerait même à demander son chemin à un quidam pressé et peu collaboratif, qui de toute façon ne parlerait pas la langue, l’étudiant du futur n’aura qu’à contacter SkyCall à l’aide de son smartphone. Un drone volerait alors littéralement à sa rescousse et, une fois au courant de la destination, l’inviterait à le suivre. Le trajet aura été calculé pour être le plus rapide possible en fonction de la fréquentation des lieux et d’éventuels ralentissements dans les couloirs et vous aurez droit aux commentaires du drone qui, tel un guide touristique, vous dira tout des endroits que vous traverserez.

Véritablement au service de l’être humain, SkyCall est un exemple de l’amélioration du confort qu’apportent les technologies robotiques à notre quotidien. Si au premier abord, cela peut sembler accessoire, il est possible d’étendre ces principes simples dans des situations où leur usage ne relève pas du luxe, mais de la nécessité vitale. Dans le cas présent, on pourrait imaginer des robots SkyCall guidant des victimes de catastrophes hors de zones inaccessibles pour l’homme, ou bien aidant des individus mal voyants à se repérer dans un nouvel environnement.

A l’image de ces drones, la ville de demain est conçue pour s’adapter aux attentes individuelles tout en subvenant aux besoins de tous, en optimisant l’espace et les ressources. Ce que l’on qualifie parfois d’utopie pourrait bien prendre corps grâce aux avancées de la robotique.

PAR BLANCHE PAUTET

Article publié à l’origine sur Le Journal International, partenaire de SciencePost