Au port du Havre, l'approximation dans la gestion des escales des cargos n'a plus sa place. À l'aide d'un jumeau numérique, les autorités portuaires sont en mesure de prévoir l'arrivée des porte-conteneurs et d'optimiser leurs opérations à quai. Une méthode qui permet de fluidifier la gestion du commerce maritime tout en réduisant son empreinte carbone. De l'arrivée des navires jusqu'à la livraison au client, Twin+ décortique pour vous les rouages de ce nouveau mode opératoire.
Un «Waze» pour les porte-conteneurs
«Les bateaux arrivent trop vite dans les ports, puis ils attendent. Certains font même des ronds dans l'eau, dépensant du carburant alors qu'ils attendent leur tour. C'est absurde!», assure Jérôme Besancenot. Cette façon de faire est pourtant la norme, dans la mesure où les ports appliquent souvent la politique du «first in first out».
À revers de cette dynamique, Haropaport a donc décidé de prévoir plus précisément l'horaire d'arrivée des cargos. L'idée: leur proposer une fenêtre d'accueil précise durant laquelle on leur garantit l'accès rapide à tous les services. Plus besoin d'arriver le plus vite possible, donc. Les bateaux peuvent même être amenés à ralentir pour arriver juste à temps pour leur prise en charge, réduisant ainsi leur consommation de carburant.
Pour ce faire, le port utilise l'application "My ETA", développée par Easyport. «À partir d’un numéro de conteneur, d’un identifiant marchandise ou d’une référence de navire, l'application My ETA affiche un intervalle de date pour l’arrivée des marchandises sur rade, décrit le site d'Haropaport. Elle permet également de retracer le parcours des marchandises et d'offrir une visibilité sous forme de Timeline aux utilisateurs.» Le directeur du projet de transition numérique affirme que la précision sur le temps d'arrivée est ainsi passée d'une douzaine d'heures à seulement deux ou trois.
Du machine learning associé aux données AIS
Le logiciel de My ETA utilise une IA, ou plus exactement du machine learning. Celle-ci s'appuie sur les données du Port Community System Port S One de SOGET, ainsi que sur celles de Haropa Port. Cette IA est équipée d'un GPU (processeur graphique) qui lui permet de réaliser des calculs matriciels et graphiques. Grâce à ces calculs avancés effectués à partir des données AIS (Automatic Identification System, ou en français système automatique d'identification) issus des balises obligatoires posées sur les navires, l'utilisateur peut obtenir une position quasiment dans le monde entier. «Nous sommes capables de remonter jusqu'à cinq ou six escales avant le port du Havre», se réjouit ainsi Jérôme Besancenot.
Une fois le navire arrivé en temps et en heure, place à l'organisation de ses opérations à quai. «Notre jumeau numérique du bord à quai nous permet de mieux savoir ce qui se passe et de mieux respecter les prévisions de départ des navires, explique Jérôme Besancenot. Il s'agit d'escales assez techniques, avec des enjeux économiques qui font qu'il ne faut pas retarder le navire… Il y a donc une certaine pression pour que les escales restent courtes.»
L'activité du quai en temps réel
«Un port de commerce, c'est un véritable Tetris ! À l'origine, la capitainerie envoyait des officiers de ports afin de repérer les arrivées, et des radars étaient aussi utilisés pour les localiser. Pour autant, cela ne permettait pas de s'assurer qu'ils étaient accostés correctement, par exemple. Avec le jumeau numérique, nous avons bien plus d'informations», se réjouit le directeur de projet.
L'outil propose donc une modélisation des bâtiments, mais aussi une information sur le placement des amarres, le tirant d'eau, d'air, des courbes de prévisions sur les marées… Des sondes placées dans l'eau permettent d'effectuer des relevés 3D sous-marins, pour évaluer le tirant d'eau à disposition en fonction de la marée, par exemple. Des bateaux de suivi effectuent en parallèle des relevés bathymétriques en temps réel. Enfin, les portiques de chargement sont pourvus de capteurs permettant de signaler leur état. Les gestionnaires sont donc en mesure de savoir où ils sont, mais aussi si leur bras est en fonctionnement ou non. Côté amarres, certains quais commencent à être équipés de détecteurs d'amarres, mais le déploiement n'est pas terminé. Les données sont donc couplées à des relevés manuels. «Nous avons même inauguré un outil de short tension system, c'est-à-dire que la longueur des amarres s'adapte automatiquement en fonction des marées. Il n'est pas encore en place partout, mais nous y travaillons», s'enthousiasme le directeur.
Pourvu de tous ces outils, le port peut optimiser les plannings d'arrivée, le placement et même afficher une barre de chargement pour chaque navire. Celle-ci indique l'état d'avancement de ses opérations à quai. Tout retard sur le plan prévu est donc signalé automatiquement afin de pouvoir réagir en conséquence. Pour la transmission de toutes ces informations, le port a déployé un réseau 5G privé sur tout son périmètre. Le terminal de croisière est quant à lui déjà modélisé, mais ne bénéficie pas encore de dispositifs du même ordre.
Un «tapis roulant» jusqu’à Paris
L’optimisation ne s’arrête pas aux quais du Havre. Une fois les conteneurs déchargés, le défi consiste à les suivre jusqu’à leur destination finale, notamment via la Seine. C’est là qu’intervient My T&T, un logiciel de traçabilité développé pour suivre les conteneurs entre les différents ports d’Haropa. «Les opérateurs logistiques peuvent ainsi savoir en temps réel où se trouve leur marchandise et quand elle sera libérée, explique Jérôme Besancenot. Cela facilite grandement l’organisation des derniers kilomètres, y compris pour les modes de transport doux comme les vélos-cargos électriques.»
Malgré ces avancées, le directeur du projet de transition numérique reconnaît un paradoxe: «Les ports sont les inventeurs d’un big data logistique, avec des systèmes innovants très utiles pour l’optimisation… mais on ne va pas assez loin. Il manque encore un deuxième niveau d’échange d’informations pour vraiment fluidifier les escales et synchroniser toute la chaîne, notamment avec les armateurs.» L’enjeu? Créer un véritable «tapis roulant» numérique jusqu’à Paris, où les informations circulent suffisamment tôt pour permettre une logistique optimisée, du B to B au B to C.
Vers des «corridors verts numériques»
À plus long terme, Haropaport ne voit pas son jumeau numérique comme un outil isolé, mais comme le cœur d’un écosystème connecté. Un consortium avec d’autres ports européens est en cours pour standardiser les échanges et généraliser le «just in time»: l’objectif est de fournir aux armateurs une heure d’accueil précise pour leur navire, évitant ainsi les attentes inutiles et les gaspillages de carburant.
La vision va encore plus loin: «Nous voulons développer des corridors verts numériques, une connexion intelligente entre les ports et les centres logistiques d’Île-de-France, précise Jérôme Besancenot. Demain, les ports devront gérer des ressources énergétiques renouvelables et des carburants décarbonés. Une meilleure connaissance des besoins énergétiques sera indispensable pour éviter les pics de consommation et optimiser l’utilisation des infrastructures.»
Reste une question en suspens : quel est le bilan carbone réel de ces innovations? Les chiffres ne sont pas encore publics, les calculs étant complexes, notamment pour compenser l’empreinte de l’IA, peu vertueuse par nature. «Il est maintenant possible de faire de l'IA raisonnée, en travaillant avec de plus petits volumes de données, mais nous ne sommes pas encore capables de donner des conclusions», admet le directeur.
haropaport.com/fr/actualites/jumeau-numerique-portuaire-kezako
