Lauréat d’un appel à projets régional, SystemX développe des jumeaux numériques pour mesurer l’impact écologique et énergétique des projets d’aménagement en Île-de-France et aider les décideurs à comparer différents scénarios de transition.
Lauréat de l’appel à manifestation d’intérêt «Question d’Intérêt Majeur Transitions 2024» de la Région Île-de-France, l’IRT SystemX s’engage dans un nouveau programme de recherche centré sur l’usage des jumeaux numériques pour évaluer l’impact des projets d’aménagement territorial. Piloté par SystemX en partenariat avec les laboratoires LGI, LURPA et LSCE, ce consortium pluridisciplinaire ambitionne de fournir aux décideurs publics comme aux citoyens des outils capables de mesurer, en amont, l’efficience écologique et énergétique des transformations urbaines et rurales.
Sur une durée de trois ans, les équipes vont développer un portefeuille de jumeaux numériques destiné à modéliser et simuler différents scénarios d’aménagement du territoire. L’objectif est de mieux comprendre les effets de ces projets sur des enjeux multiples tels que les émissions de CO2, la biodiversité, la qualité de l’air, la santé publique, la gestion de l’eau ou encore la soutenabilité économique. Deux cas d’usage structurent en priorité les travaux: la rénovation énergétique des bâtiments et la renaturation des espaces afin de limiter les phénomènes d’îlots de chaleur, particulièrement critiques dans les zones urbaines denses.
Des jumeaux numériques pour éclairer les décisions d’aménagement
Ces jumeaux numériques s’appuieront sur un socle de données ouvertes à l’échelle nationale, comme le cadastre, l’ensoleillement, les réseaux énergétiques, les nappes phréatiques ou encore des données issues de simulations climatiques. Ils intégreront également des résultats issus d’études scientifiques afin de produire des indicateurs adaptés aux contextes locaux. L’enjeu est de proposer une méthodologie d’évaluation capable de comparer plusieurs options d’aménagement et d’en estimer les impacts environnementaux avant même leur mise en œuvre.
À terme, la Région Île-de-France disposera d’un Proof of Concept (POC) démontrant la capacité de ces outils numériques à simuler des scénarios de transition environnementale et à représenter les interactions entre les différentes parties prenantes. Les décideurs pourront s’appuyer sur des interfaces immersives et ergonomiques, intégrant notamment des visualisations en réalité augmentée et des tableaux de bord synthétiques. Ce cockpit de pilotage doit faciliter l’arbitrage entre différentes solutions d’aménagement en rendant lisibles des indicateurs complexes et parfois difficiles à appréhender dans les démarches classiques d’étude d’impact.
Le projet illustre la montée en puissance des jumeaux numériques territoriaux comme instruments d’aide à la décision publique. SystemX met à profit l’expérience acquise dans le cadre de son programme JNI consacré aux jumeaux numériques industriels, en adaptant ses méthodes à des problématiques environnementales et urbaines. Le LSCE, laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, apporte son expertise dans la définition d’indicateurs climatiques pertinents et l’évaluation des scénarios de transition, tandis que le LGI, Laboratoire Génie Industriel de CentraleSupélec, contribue par ses compétences en écoconception de systèmes complexes. Enfin, le LURPA, Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée de Paris-Saclay, complète l’ensemble avec son savoir-faire en ingénierie des systèmes de jumeaux numériques.
Un outil de simulation au service de la transition écologique et citoyenne
Au-delà de l’aide aux élus et aux services techniques, le projet porte une ambition forte en matière de pédagogie et de transparence. La Région souhaite mobiliser la communauté scientifique pour éclairer les choix publics mais aussi sensibiliser les citoyens aux conséquences environnementales des décisions d’aménagement. Une partie des outils développés sera accessible en open access afin de favoriser la diffusion des connaissances et l’appropriation des résultats par les chercheurs, les institutions et le grand public.
Pour Achraf Kallel, coordinateur du programme Jumeaux Numériques à l’IRT SystemX, ces travaux illustrent le rôle stratégique des jumeaux numériques dans la transition écologique. «Ce projet va aider à la fois les décideurs à évaluer et comprendre les impacts écologique, énergétique et climatique des projets d’aménagement qui leur sont soumis et contextualiser leurs décisions ; les citoyens à mieux comprendre les enjeux et se projeter dans les évolutions qui impacteront leur quotidien, souligne-t-il. Les jumeaux numériques sont un formidable outil au service de la transition. Ils vont nous permettre de jouer des scénarios basés sur des phénomènes existants pour obtenir des indicateurs quantifiant l’évolution de l’occupation des sols sur le climat de la région et le fonctionnement de ses écosystèmes naturels comme agricoles ».
Avec ce nouveau programme, SystemX confirme son positionnement à l’interface du numérique, du climat et des territoires. Inscrit dans la dynamique de France 2030, l’institut entend démontrer que les jumeaux numériques ne sont plus seulement des outils industriels, mais deviennent des leviers stratégiques pour concevoir des territoires plus résilients, plus durables et mieux compris par ceux qui les gouvernent comme par ceux qui y vivent.
