La mobilité urbaine et l'avenir du transport intelligent

Les villes surmontent les problèmes d'embouteillages et font progresser la mobilité grâce aux technologies de l'Internet des objets de la ville intelligente.

Les points à retenir concernant la mobilité urbaine

  • L'accroissement de la population, l'augmentation du nombre de véhicules et le vieillissement d'infrastructures de transport soumises à des contraintes physiques, créent des embouteillages urbains qui impactent la productivité ainsi que la sécurité et la santé publiques.

  • Les villes utilisent les technologies de la ville intelligente pour améliorer la fluidité du trafic et la sécurité publique sur les routes existantes et en tirent des informations qui servent à l'ingénierie du trafic et à l'amélioration des infrastructures.

  • Les systèmes de transport intelligents, les cadres de données ouverts et les applications assistées par l'IA transforment la conduite urbaine en une mobilité à la demande en tant que service (MaaS) qui contribue à réduire les embouteillages et à accroître la mobilité.

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Les technologies des villes intelligentes et les systèmes de transport intelligents aident les villes à absorber une population croissante, à surmonter les embouteillages et à créer un avenir durable.

Qu'est-ce que la mobilité urbaine ?

À son cœur, la mobilité urbaine concerne la façon dont les personnes et les marchandises se déplacent dans une ville. Cela semble simple, mais si l'on tient compte de tous les facteurs - infrastructures, technologie, politique, culture -, la façon dont nous nous déplaçons dans les villes est un sujet complexe, dont l'histoire est ancienne et dont l'avenir est alimenté par une technologie de plus en plus sophistiquée.

Défis de la mobilité urbaine

Les difficultés fondamentales pour se déplacer dans une ville existent depuis que l'homme vit en milieu urbain. Comment équilibrez les embouteillages, la facilité de déplacement et la pollution ?

Les tensions entre l'innovation dans le domaine des transports, la croissance constante des populations urbaines et la capacité des autorités civiles à tenir le rythme malgré des ressources limitées ont toujours existé. Mais la pression à laquelle les villes d'aujourd'hui sont confrontées est sans précédent.

La croissance de la population urbaine continuera à peser sur la mobilité urbaine :

  • 4,6 milliards de citadins d'ici 20251
  • 41 mégapoles d'ici 2030 2
  • 67,1 billions de passagers-kilomètres dans les transports en commun d'ici 2050 2.

Congestion
Le temps passé assis dans les embouteillages est une perte importante pour les usagers individuels faisant la navette et pour la productivité globale des villes du monde. D'après un tableau de classification de la circulation mondiale en 2019 sur INRIX, 3 3, les États-Unis ont perdu en moyenne 99 heures par conducteur à cause des embouteillages en 2019, ce qui a coûté près de 88 milliards USD en perte de productivité.

Sécurité publique
Les routes encombrées font plus que perdre du temps. Les accidents de la circulation tuent 1,35 million de personnes dans le monde chaque année et laissent entre 20 et 50 millions de personnes avec des blessures non mortelles. Plus de la moitié des décès et des blessures dus aux accidents de la route concernent des piétons, des cyclistes, des motocyclistes et leurs passagers.

Santé publique
Les embouteillages augmentent le volume de particules microscopiques présentes dans les gaz d'échappement des véhicules.4 Selon l'Organisation mondiale de la santé, celles-ci sont « capables de pénétrer profondément dans les voies pulmonaires et dans la circulation sanguine, provoquant des effets cardiovasculaires, cérébrovasculaires et respiratoires ».5

Impact écologique
Partout, les villes se préoccupent de la durabilité de l'environnement, et le transport est un facteur important.

On estime que 22 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2) sont attribuées au secteur des transports, 6 ce qui augmentera avec la croissance des villes et l'adoption par les citoyens de moyens de transport brûlant du carbone.

Par exemple, sans investissements majeurs dans les transports publics et les technologies routières intelligentes, les émissions de CO2 en Inde devraient passer de 70 mégatonnes en 2015 à 540 mégatonnes en 2050 7.

Relever aujourd'hui les défis de la mobilité urbaine avec la technologie de la ville intelligente

Les villes améliorent aujourd'hui la mobilité, économisent l'énergie et réduisent la pollution grâce aux technologies IoT de la ville intelligente.

Les villes intelligentes recueillent des données à partir de toutes les entrées disponibles - signaux de circulation, caméras, dispositifs intégrés dans les transports en commun - puis les analysent à l'aide de l'IA et les partagent par le biais de pools de données ouverts. Cela permet de connaître en permanence les conditions pour gérer le trafic, planifier les itinéraires, la sécurité publique et les interventions d'urgence.

Les technologies de la ville intelligente peuvent être intégrées dans toute l'infrastructure d'une ville

  • Des chaussées intelligentes peuvent surveiller les conditions météorologiques, l'état des routes et même leur usure, et partager ces informations avec les conducteurs et les contrôleurs du trafic.
  • Des parkings intelligents peuvent indiquer les places disponibles aux conducteurs, réduisant ainsi le temps passé à chercher une place.
  • Des feux de circulation intelligents peuvent réagir aux conditions de circulation et s'ajuster pour réduire les embouteillages.
  • Des lampadaires intelligents équipés de caméras, de microphones et de capteurs peuvent s'éteindre lorsque personne n'est présent et recueillir des informations sur le trafic, la sécurité publique et la qualité de l'air.
  • Des caméras intelligentes permettent de surveiller le trafic et la sécurité publique. En cas de problème, elles alertent automatiquement les systèmes de transport.
  • Des carrefours intelligents peuvent optimiser la circulation des véhicules et des piétons, détecter les risques et avertir de l'imminence d'un accident, ce qui réduit le nombre d'accidents et de blessures.
  • Le péage intelligent permet d'évaluer les péages sur un trafic fluide, de prendre en charge la tarification spécifique de la congestion routière ou les péages au kilomètre, et de percevoir les droits par voie électronique.
  • Des transports publics intelligents peuvent compter les passagers, suivre les déplacements des véhicules et partager automatiquement leur statut.
  • Des parcs intelligentes, y compris les véhicules de la police publique et les camions de pompiers ainsi que les camions de livraison privés, les taxis et les trains, partagent leur position, surveillent leurs conducteurs et écoutent leurs moteurs, leurs freins et leurs roues pour détecter les signes d'usure.

Des systèmes de circulation intelligents peuvent faire gagner aux usagers faisant la navette jusqu'à 60 heures par an 4.

Ensemble, ces capteurs intelligents, ces microphones et ces caméras peuvent alimenter un modèle de ce qui se passe dans les rues, sur les autoroutes et les voies ferrées d'une ville en temps quasi réel. Avec l'aide de l'IA, cette prise de conscience peut transformer la gestion passive du trafic en systèmes de transport intelligents actifs.

Ces systèmes peuvent anticiper les embouteillages, réorienter automatiquement le trafic, reprogrammer les feux et appliquer un péage dynamique pour aider la ville à rester en mouvement. La ville de Bangkok, en Thaïlande, économise plus de 51 000 heures de trajet par an et réduit les retards de circulation jusqu'à 24,5 % grâce à seulement trois carrefours intelligents. 8

L'avenir de la mobilité urbaine

De multiples technologies sont en train d'être mises en ligne et vont changer fondamentalement la façon dont les personnes et les marchandises se déplacent dans les villes. L'augmentation de l'intelligence des véhicules, des systèmes autonomes et des communications entre véhicules améliorera la sécurité, la fluidité du trafic et les émissions.

Communication entre véhicules et trafic orchestré
Les technologies de communication pour véhicules transformeront les véhicules imprévisibles et « muets » actuels en acteurs actifs et intelligents au sein du système de transport intelligent de la ville intelligente.

La communication entre véhicules (entre véhicules individuels intelligents, ou entre les véhicules intelligents et les systèmes centraux de gestion du trafic) permettra de fluidifier le trafic, de le rendre intelligent et de l'unifier, en maintenant des vitesses constantes et des distances déterminées entre les véhicules. Le débit et le rendement du carburant augmenteront de façon spectaculaire à mesure que les accidents diminueront et que la pollution s'atténuera.

Des chercheurs allemands ont construit un champ d'essai expérimental de deux kilomètres sur l'autoroute qui communique avec les véhicules et orchestre le trafic. Il utilise des capteurs radar en superposition pour modéliser le trafic en temps quasi réel. Le système partage ces informations avec les voitures venant en sens inverse, leur signalant quand il est sûr de changer de voie, quand il faut réduire la vitesse et quand il faut éviter les situations critiques. 8

Des transports publics plus intelligents et plus souples
Le bus et le rail resteront des éléments fondamentaux de la mobilité urbaine. Des mises à niveau technologiques progressives, utilisant des plateformes ouvertes consolidées sur du matériel x86 standard, peuvent prendre en charge la vidéo de sécurité intelligente, surveiller les systèmes des véhicules et fournir une maintenance prédictive alimentée par l'IA.

Ces plateformes peuvent également contribuer à l'amélioration de l'expérience des usagers en fournissant une connexion Wi-Fi, des divertissements à bord et des écrans d'information interactifs.

La mobilité en tant que service (MaaS)
Se déplacer dans une ville aujourd'hui demande un certain degré de planification et d'effort, que l'on conduise sa propre voiture, que l'on fasse du covoiturage ou que l'on utilise les transports publics. Les villes intelligentes dotées de systèmes de transport intelligents et de plateformes de données ouvertes transforment la problématique de la mobilité en un service.

Aujourd'hui, les usagers faisant la navette peuvent choisir parmi plusieurs applications, telle que Moovit, qui permettent de planifier leurs itinéraires et leurs horaires de transports en commun. À mesure que les villes deviennent plus intelligentes et que le nombre de véhicules autonomes et connectés augmente, les applications de mobilité en tant que service (MaaS) seront en mesure d'intégrer toutes les options de transport disponibles dans un voyage multimodal et transparent. Les navetteurs gagneront du temps tandis que le système optimisera la circulation, l'efficacité énergétique et l'utilisation des véhicules dans la ville.

Exigences technologiques en matière de mobilité urbaine

Pour atteindre les plus hauts niveaux de transport intelligent et de mobilité urbaine intelligente et économe en énergie, il faut de très nombreuses technologies. Heureusement, la modernisation d'une ville n'est pas une proposition tout ou rien. De nombreuses technologies sont déjà en place, d'autres ne nécessitent que des mises à niveau progressives. Les plus grands défis - vie privée, sécurité des données, propriété des données - se situent à l'intersection de la technologie et des politiques publiques.

Technologies clés pour l'amélioration de la mobilité urbaine

Dispositifs et systèmes embarqués pour la ville intelligente
Les villes collectent déjà des quantités massives de données grâce à des systèmes existants tels que les caméras de circulation et de sécurité publique. Des mises à niveau progressives peuvent les transformer en nœuds intelligents dans un tissu urbain intelligent.

L'IA partout
Pour fonctionner en temps quasi réel, les systèmes de transport intelligents ont besoin d'un aperçu et d'une analyse immédiats. Pour cela, il faut traiter les charges de travail de l'IA à la périphérie, sur un appareil intelligent lui-même ou sur un appareil d'IA à proximité.

Une connectivité plus rapide et plus fiable
La 5G promet d'accélérer les taux de transfert de données cellulaires et d'améliorer la stabilité. Les logiciels peuvent aider à orchestrer et à gérer les services du réseau périphérique pour des performances encore accrues.

Pools de données ouverts et intégrés
Les données sur les villes et les transports intelligents ne valent pas grand-chose si les citoyens, les premiers intervenants et les entreprises ne peuvent y accéder. Ingérer, nettoyer, agréger et partager des données par le biais d'un pool unique partagé est essentiel pour améliorer la mobilité et réduire les encombrements et la pollution.

Sécurité des données basée sur le matériel
À mesure que les technologies intelligentes se répandent et s'interconnectent, les villes doivent sécuriser des milliers de dispositifs intégrés et protéger les données publiques et privées lorsqu'elles circulent dans le système. Les protocoles de sécurité basés sur le matériel renforcent les systèmes et aident à protéger les données.

Politiques et normes en matière de mobilité urbaine

Les politiques publiques et les normes industrielles sont essentielles au développement des technologies des villes intelligentes pour la mobilité urbaine et au déploiement des technologies IoT qui les rendent possibles. La politique publique fixe les objectifs et définit les règles de base pour les organismes publics, les particuliers et les entreprises qui transforment la vision de la ville d'une communauté intelligente et très mobile en réalité.

  • Des normes ouvertes, pour que chaque smartphone, chaque voiture, chaque caméra de circulation et chaque moniteur de chaussée intelligent puisse être connecté à n'importe quelle technologie de la ville intelligente.
  • Des plateformes de données ouvertes afin que chaque utilisateur ait accès aux données dont il a besoin pour faire son travail.
  • Des processus ouverts qui incluent toutes les parties prenantes afin que les gens adhèrent et contribuent à la vision technologique de la ville.

Concepts de référence Intel® pour la mobilité urbaine

Les ordinateurs des véhicules, les capteurs routiers, l'IA et les caméras intelligentes sont quelques-unes des technologies qui rendent les systèmes de transport intelligents possibles. Intel et ses partenaires ont développé de multiples technologies, matériels et logiciels pour la mobilité urbaine et les villes intelligentes. Nous fournissons des conceptions et des mises en œuvre de référence pré-validées qui peuvent servir de base à une ville intelligente moderne.

Conception de référence de systèmes routiers
Notre conception de référence pour l'informatique de périphérie en bordure de route peut être fixée aux lampadaires et autres appareils. Ce système routier est idéal pour l'analyse vidéo en temps réel et d'autres tâches gourmandes en performances. Les villes peuvent déployer ces unités dans le cadre d'une solution pour des lampadaires intelligents, des feux de circulation intelligents, des parkings intelligents ou des stations de péage électronique. Ils fournissent les capacités de traitement nécessaires pour détecter les plaques d'immatriculation, repérer les piétons et surveiller les embouteillages. Ces nœuds de périphérie peuvent même fournir une couverture Wi-Fi publique. Prenant en charge les produits Intel® Vision avec des fonctions de sécurité intégrées, le nœud informatique de périphérie AAEON Atlas est une solution prête à être déployée basée sur cette conception de référence.

L'architecture de référence convergée (CERA) d'Intel
L'architecture de référence convergée (CERA) est une approche de plateforme pour la convergence des charges de travail de l'IoT et de réseau. Grâce à cette architecture, nos partenaires peuvent concevoir des solutions pour les systèmes routiers afin de traiter les modalités des capteurs et effectuer la fusion des ceux-ci. Cela amène l'intelligence à la périphérie tout en accueillant des capacités de réseau 5G et des microservices.

Les solutions basées sur cette plateforme peuvent être mises en place dans des intersections ou sur site pour l'informatique en périphérie et le traitement de données pour plusieurs dispositifs IoT. Les solutions peuvent être optimisées à l'aide de la distribution Intel® des kits d'outils OpenVINO™ et OpenNESS.

Grâce à la connectivité 5G, le CERA offre des capacités de mise en réseau qui permettent aux appareils IoT de communiquer entre eux en périphérie ou d'envoyer des données dans le Cloud. Il traite les informations provenant des caméras, des radars et d'un large éventail d'autres capteurs.

Déploiements de référence
Les implémentations de référence d'Intel proposent des logiciels préconfigurés pour une application type complète.

Notre mise en œuvre de référence de la gestion intelligente du trafic surveille les intersections via des caméras IP et optimise le flux du trafic. Il est hébergé dans un nœud informatique de périphérie OpenNESS qui contient toutes les piles logicielles nécessaires pour héberger un RAN 5G.

Notre site mise en œuvre de référence de la gestion des pilotes utilise la vision par ordinateur pour suivre le comportement et la fatigue des conducteurs. Il peut contribuer à éviter les accidents en alertant les conducteurs en temps réel, et peut fournir des mesures et des analyses à long terme aux gestionnaires de parc.

Technologies Intel® pour la mobilité urbaine

Informatique de périphérie
IoT et processeurs Intel® embarqués Les processeurs Intel® se déclinent en plusieurs profils de performance et de puissance pour les caméras intelligentes, les capteurs et les ordinateurs embarqués destinés à la sécurité publique.
Processeurs Intel® Xeon® Scalable Les processeurs Intel® Xeon® Scalable offrent de hautes performances pour les serveurs de périphérie, idéales pour effectuer des analyses en temps réel et de l'IA sur les données des capteurs routiers intelligents.
IA et vision par ordinateur
Unités de traitement de la vision Intel® Movidius™ Les unités de traitement de la vision Intel® Movidius™ permettent la vision par ordinateur pour des cas d'utilisation spécifiques, tels que trouver ou « voir » les plaques d'immatriculation et les véhicules aux intersections intelligentes.
Réseaux
Réseaux 5G pris en charge par Intel Les réseaux 5G pris en charge par Intel amélioreront les données de trafic en temps réel à la périphérie tout en faisant progresser la connectivité et la transmission vers et depuis les réseaux sans fil.
Véhicules autonomes
Mobileye Les technologies Mobileye® équipent les systèmes avancés d'assistance à la conduite (ADAS) de plus de 60 millions de véhicules et de plus de 300 modèles de voitures. Les systèmes de conduite autonome centrés sur la caméra (ADAS) et les technologies de cartographie haute définition de Mobileye ouvrent la voie à des véhicules entièrement autonomes. Mobileye est une société Intel.
La mobilité en tant que service (Maas)
Moovit Moovit est l'un des principaux fournisseurs de solutions MaaS et le fabricant de No. 1 application de mobilité urbaine. Moovit est une société Intel.
Ressources pour les développeurs
Concentrateur de logiciels Intel® Edge Trouver des logiciels pour accélérer le développement de solutions d'infrastructures routières intelligentes, y compris des implémentations référencées pour la gestion intelligente du trafic.
Distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™4 La distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™ rationalise le développement d'applications de vision sur les plateformes Intel, y compris les unités de traitement de la vision et les processeurs. Ce portfolio permet à la vision par ordinateur de localiser les piétons, les voitures et les panneaux de signalisation.
OpenNESS Le logiciel open source OpenNESS simplifie l'orchestration et la gestion complexes des services de périphérie sur diverses plateformes de réseau et technologies d'accès.
Intel® DevCloud pour l’Edge Réduisez le temps et les coûts liés à la détermination du matériel adéquat pour une performance optimale des applications d'IA. Intel® DevCloud pour la périphérie fournit des retours de performance instantanés grâce à un outil de prototypage d'IA virtuel.
Open Visual Cloud Cette collection de piles et de pipelines open source comprend des ingrédients optimisés pour le codage, le décodage, l'inférence et le rendu. Cet environnement réutilisable facilite le test, l'évaluation et le déploiement de la vidéo à la demande (VOD), y compris le streaming en direct avec SVT-AV1.

Avertissements

Les technologies Intel® peuvent nécessiter du matériel, des logiciels ou l'activation de services compatibles.

Aucun produit ou composant ne saurait être totalement sécurisé.

Vos coûts et résultats peuvent varier.

Infos sur le produit et ses performances

1

Frost & Sullivan. Sense and the City, « L'application des technologies de l'Internet des objets pour une ville plus sensible ». 30 juillet 2014.

2

Département des affaires économiques et sociales des Nations Unies. Population Facts, « Un monde de villes ». Août 2014.

4

Juniper Research. Villes intelligentes : quels avantages pour les citoyens ? Novembre 2018.

5

L'Organisation mondiale de la santé. La pollution de l'air ambiant : impacts sur la santé.

6

Rodrigue, Jean-Paul. « La géographie des systèmes de transport ». 2017.

8

Intel. « Préparer l'avenir. » Mai 2020.