Mieux planifier les itinéraires des bus électriques

La numérisation et le big data s’immiscent de plus en plus profondément dans nos vies, et jusque dans nos quartiers. Par exemple pour la planification de lignes de bus: entre 2017 et 2019, dans le cadre d’un projet soutenu par Innosuisse et mené en coopération avec la société Carrosserie Hess AG, une équipe de scientifiques de la BFH a mis au point un outil numérique d’optimisation de la planification des lignes de trolleybus électromobiles, qu’elle a baptisé «e-MIP». Cette avancée a été possible grâce aux compétences en big data que les chercheurs ont acquises en participant au Swiss Competence Center for Energy Research Mobility 2014–2020.

C’est le SwissTrolley+ développé par Hess AG qui a engendré cette collaboration. Ce nouveau trolleybus dispose d’une batterie qu’il peut recharger pendant qu’il roule sur un tronçon équipé d’une ligne électrique. Cela lui permet de parcourir sans caténaire 40% de la distance passée à recharger sa batterie. L’Electro-Mobility-Information-Planning-Tool (e-MIP) élaboré par la BFH et la société Hess AG permet de planifier le réseau de bus de manière plus flexible. Il combine l’électromobilité dans le domaine des transports publics avec les besoins de qualité de vie et de réduction des émissions dans les quartiers urbains. E-MIP doit aider à diminuer les émissions de CO₂ par rapport aux motorisations usuelles comme le diésel.

Avec l’aide des Transports publics biennois et de Bernmobil, qui ont déjà acquis des bus du type SwissTrolley+, on a sélectionné des scénarios d’itinéraire exemplaires qui présentent effectivement un potentiel pour un prolongement, un changement de route ou même une extension. Les caractéristiques des itinéraires choisis ont été saisies dans une nouvelle base de données: longueur, topographie, arrêts, nombre d’usagers, etc. Les divers scénarios ont ensuite été comparés. Les coefficients d’appréciation des scénarios sont quant à eux générés à partir des répertoires des indicateurs de densité urbanistique – qui constituent la spécialité centrale du domaine de compétences Dencity. La procédure retenue a impliqué des interactions innovantes entre données statistiques quantitatives, dont la combinaison appropriée a permis des optimisations contextuelles qualitatives. Ce qui amène une réponse à la question initiale concernant la mobilité électrique et la qualité de vie dans les quartiers: le remplacement des bus diésel par des trolleybus à batterie réduit les émissions dans le quartier, optimise la desserte en TP et améliore la qualité de vie de la population dans son ensemble. Le remplacement des vieux trolleybus permet de planifier les itinéraires de manière plus flexible et de mieux desservir les quartiers.

Le but scientifique du projet était de parvenir à une simulation spatiale quantitative cohérente fondée sur le big data et à une évaluation d’itinéraires de bus optimisés, modifiés ou entièrement nouveaux, en tenant compte en particulier des quartiers concernés et de la neutralité en CO₂ – autrement dit de l’absence d’émissions. Le résultat obtenu consiste en une visualisation spatiale d’une situation optimisée pour ce qui est des lignes de bus, des capacités de prise en charge de passagers, des taux d’utilisation et de la densité urbaine, grâce à un cockpit qui soutient la prise de décisions. L’argument central en faveur du recours aux SwissTrolley+ est qu’il peut recharger sa batterie grâce à la ligne de contact et n’induit donc pas de couts supplémentaires pour l’infrastructure de recharge électrique.

L’outil e-MIP ne remplace pas la planification classique des transports publics: il permet plutôt de visualiser les arguments et soutient les décisions prises dans le cadre de l’acquisition de bus, que ce soit pour les procédures de l’administration publique ou au sein des commissions impliquées, ou que cela concerne les décideurs politiques et économiques.

À l’avenir, on disposera d’un volume croissant de données pour chaque véhicule électrique. Des données empiriques et des informations fournies en temps réel pourront être intégrées, raison pour laquelle e-MIP doit rester capable d’évoluer. Car il s’agit aussi d’un système facilitant l’apprentissage. Les entreprises de TP peuvent évaluer leurs concepts futurs selon des horaires et des lignes dynamiques. Dans ce domaine, e-MIP pourra apporter sa contribution.

Les outils permettant de traiter des données de manière ciblée – comme c’est le cas d’e-MIP – ne sont pas des exceptions. La tendance actuelle est d’utiliser des données pour optimiser durablement l’environnement. Il ne s’agit pas là uniquement de poursuivre le développement technologique, mais aussi d’adopter des stratégies de villes intelligentes – en l’occurrence une stratégie de mobilité intelligente. Il faut utiliser ces systèmes non seulement pour qu’ils profitent aux entreprises, mais aussi pour le bien de la population. Car des transports publics durables et performants constituent le cœur de la qualité urbaine.

• Institut du développement urbain et de l’infrastructure ISI, avec le domaine de compétence Dencity, BFH
• Institut de l’économie numérique de la construction et du bois IdBH avec le domaine de compétence Management et études de marché, BFH
• Institute for ICT-Based Management ICTM, BFH
• HESS AG
• SCCER Mobility
• Transports publics biennois
• Bernmobil

• bfh.ch/ahb/dencity