Jumeaux numériques : un nouveau centre de recherche de 46 millions de livres sterling pour surmonter les obstacles à l’adoption des technologies

Le Royaume-Uni a ouvert un nouveau centre de recherche pour étudier comment les jumeaux numériques peuvent contribuer à décarboniser les systèmes de transport britanniques. Avec un investissement initial de 46 millions de livres (54 millions d’euros) et un grand nombre de partenaires riches en données, le « TransiT Hub » pourrait enfin voir cette technologie de pointe prendre son essor dans le secteur des transports.

Dirigé par l’université Heriot-Watt et l’université de Glasgow, le TransiT Hub s’attaquera au problème de la réduction des émissions de carbone en utilisant des jumeaux numériques. Il s’agit de répliques numériques du monde physique qui collectent des données en temps réel grâce à des capteurs connectés à des infrastructures telles que les chemins de fer, les routes et le transport maritime.

Les données du monde réel peuvent être analysées pour tester et améliorer différents scénarios. Le jumeau numérique peut alors renvoyer au monde physique, en temps quasi réel, la solution qu’il a trouvée pour améliorer le processus. Dans le cas des voitures, cela pourrait être utilisé pour mettre à jour les panneaux routiers numériques avec des informations sur l’itinéraire le plus court pour sortir des embouteillages, réduisant ainsi les émissions de carbone.

Tester les futurs systèmes

Les experts de TransiT pourront également tester le fonctionnement de certains éléments d’un futur système de transport décarbonisé, par exemple dans le cas de l’utilisation de carburants alternatifs. En accélérant la mise à l’essai de nouveaux systèmes, il contribuera à identifier les voies les moins coûteuses pour parvenir à des émissions nettes de carbone nulles. Dans le cas de la logistique, cela pourrait aider les entreprises à identifier les itinéraires, les types de véhicules et les temps de trajet les plus durables.

L’analyse des jumeaux numériques profitera également aux passagers et aux navetteurs, en les aidant à identifier et à prendre des décisions sur les choix de voyage les plus durables au niveau local, régional et national. Le département britannique de la recherche et de l’innovation (UKRI) a déclaré que les individus pourraient potentiellement disposer de leurs propres assistants de jumelage numérique personnalisés. De la même manière que votre compte Netflix peut apprendre vos préférences, ces jumeaux numériques pourraient comprendre les besoins individuels en matière de mobilité et les exigences liées aux déplacements. L’objectif serait alors de proposer des options de voyage « en temps quasi réel » en fonction des besoins et du budget de chacun, ainsi que de la fiabilité des services de transport. Et, bien sûr, la météo.

Les jumeaux numériques : une « technologie puissante

« Le jumelage numérique est une technologie puissante qui peut nous aider à intégrer les réseaux de transport, à améliorer l’efficacité et à offrir des transports plus écologiques pour tous », a déclaré Mike Kane, ministre britannique des transports. « Le lancement de TransiT est une étape importante qui réunira le monde universitaire, l’industrie et le gouvernement pour étudier et concrétiser les avantages de cette technologie pour le secteur des transports.

Les partenaires du projet, qui apportent un soutien de 26 millions de livres (30,6 millions d’euros), sont issus des secteurs du numérique, de l’énergie et des transports. Ils comprennent des opérateurs de transport, des régulateurs, des constructeurs de véhicules, des entreprises technologiques et des fournisseurs d’énergie. Ils fourniront également des données pour construire les jumeaux numériques, notamment le nombre et le type de véhicules, les types de carburant, la taille des chargements, ainsi que la longueur et la fréquence des itinéraires.

Un modèle pour d’autres secteurs

Selon UK Research and Innovation, cette collaboration est considérée comme l’un des plus grands consortiums de ce type dans le domaine des transports. Le projet contribuera également à créer un schéma directeur sur la manière dont les jumeaux numériques pourraient permettre à d’autres secteurs d’opérer des changements transformationnels, tout en permettant aux décideurs politiques d’étudier rapidement les conséquences de leurs décisions dans un large éventail de scénarios, en particulier en ce qui concerne la décarbonisation.

« Les transports représentent environ un tiers des émissions de carbone du Royaume-Uni et, avec l’augmentation rapide des températures mondiales, nous n’avons plus le temps de réaliser des essais réels dans le domaine des transports et d’en tirer des enseignements », a déclaré le professeur Phil Greening, codirecteur de TransiT, dans un communiqué. « Si le Royaume-Uni veut respecter ses engagements en matière de réduction des émissions de carbone, nous devons mener nos expériences de manière numérique. Nous devons concevoir le futur système de transport et optimiser la transition vers celui-ci ».

Les jumeaux numériques sont-ils utilisés ?

Les jumeaux numériques deviennent lentement mais sûrement de plus en plus importants dans l’industrie ferroviaire. Par exemple, en Australie, le pont ferroviaire de Minnamurra est testé avec un jumeau numérique afin d’améliorer sa maintenance et sa résilience. Le modèle virtuel intègre des données en temps réel pour surveiller l’état du pont. Il permet également de simuler différents scénarios, ce qui aide les ingénieurs à anticiper les problèmes potentiels.

Dans le même temps, des entreprises comme DigitalTrains utilisent également cette technologie pour simuler des itinéraires ferroviaires virtuels. En intégrant des jumeaux numériques dans leurs systèmes pour modéliser les interactions complexes entre les trains, les voies et d’autres éléments d’infrastructure, elles peuvent analyser le comportement des trains et évaluer l’impact de diverses irrégularités sur les voies.

Pourquoi pas plus de jumeaux numériques dans le secteur ferroviaire ?

Dans l’ensemble, l’analyse des répliques numériques peut contribuer à rendre le système ferroviaire plus résistant et à déterminer les réparations les plus rentables, et donc les plus respectueuses de l’environnement. Toutefois, le coût élevé et la complexité de leur intégration dans les systèmes ferroviaires ont freiné leur développement. Les jumeaux numériques s’appuyant sur de grandes quantités de données pour fonctionner efficacement, la gestion des données et la protection de la vie privée restent un problème. Mais dans le cas de TransiT, l’injection d’importantes sommes d’argent et l’accès à des ensembles de données massives semblent avoir permis au projet de franchir le cap.

« TransiT est le résultat d’un travail considérable entre l’UKRI et le gouvernement pour identifier la meilleure façon d’exploiter l’expertise d’un large éventail de partenaires dans les universités, l’industrie et d’autres organisations afin de s’assurer que nous saisissons les opportunités offertes par les jumeaux numériques », a déclaré Charlotte Deane, professeure titulaire de la chaire exécutive du Conseil de recherche en ingénierie et en sciences physiques, le principal bailleur de fonds derrière le projet. « Les jumeaux numériques offrent une formidable opportunité de décarboniser nos réseaux de transport en testant plus rapidement l’impact potentiel des changements, en réduisant les coûts et en nous aidant à concevoir les réseaux de transport dont nous avons besoin au moment où nous en avons besoin ».

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