Mobilité : des enjeux de confiance et de respect de l’environnement

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La mobilité fait face aux 3 grandes transformations technologiques de notre époque : environnementale, avec la décarbonation des transports ; numérique, avec l’automatisation des modes de transports ; économique avec l’émergence de nouveaux business models. Grâce à notre expertise dans les systèmes numériques critiques, nous développons des solutions sûres, sécurisées, durables, connectées, autonomes et accessibles.

Rebecca Cabean

Eléonore Lesquins

Responsable du programme Mobilité, Mobility Program Manager — CEA-List

Concevoir des solutions sûres, sécurisées, durables, connectées, autonomes et accessibles

Le CEA-List s’intéresse à l’ensemble des modes de transport des personnes et des biens : routier, ferroviaire, maritime et fluvial, aérien, multimodal ainsi que les mobilités actives telles que la marche, le vélo et les nouveaux modes de déplacement. Notre ambition est de contribuer à une mobilité toujours plus sûre et respectueuse de l’environnement et de plus en plus flexible, automatisée et connectée.

Vers plus d’automatisation, de connectivité et de sécurité

Nos activités couvrent toutes les fonctions liées au  développement de systèmes d’aide à la conduite, ou ADAS (advanced driver-assistance systems) : la perception, la planification de la trajectoire, la prise de décision jusqu’au contrôle commande.

Nous développons des capteurs intelligents et des architectures de calcul optimisées et performantes pour l’IA embarquée temps réel. Nos travaux sur l’IA de confiance et notre expertise en optimisation des réseaux de neurones nous permettent de développer des systèmes de perception embarqués dans le véhicule ou intégrés aux éléments de l’infrastructure de transport (feux, unités de bord de route, etc.).

Des exemples de projets et réalisations :

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

  • PIXANO (annotation intelligente)
  • Plateforme IA (outils pour l’IA embarqué et l’IA de confiance)

Nous développons des réseaux dits de confiance, adaptés aux exigences de fiabilité et de sécurité du véhicule autonome et connecté : avec engagement sur un niveau de qualité de service ou développement de fonctions déterministes pour des applications critiques en temps réel. Nos architectures sont, par ailleurs, conçues pour garantir la sécurité et la confidentialité des données échangées.

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

  • NEON (réseau de communication radiofréquences reconfigurable et résilient)
  • SIGMO-IDS (sécuriser le contrôle d’accès aux données)

Les besoins en connectivité, les fonctions d’automatisation et le développement de nouveaux modèles économiques requièrent de plus en plus de logiciels embarqués dont il est nécessaire de vérifier et garantir le bon niveau de sécurité. Le CEA-List développe des méthodologies et outils pour auditer la sécurité des systèmes et identifier les vulnérabilités, mêmes les plus discrètes. Ils protègent contre les malwares ou les attaques physiques les plus agressives.

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

Des solutions de mobilité plus durables

Au cours des dernières décennies, la part de l’électronique embarquée dans les véhicules s’est considérablement accrue. Et la tendance s’accentue notamment avec le déploiement de l’intelligence artificielle pour les aides à la conduite. Pour réduire le poids des composants embarqués et, par là-même, l’empreinte environnementale des véhicules qu’ils équipent, le CEA-List s’attache à développer des architectures électriques et électroniques plus intégrées et plus simples.

Afin de concilier objectifs de performance et exigences environnementales, nos équipes développent, par exemple, des systèmes complexes à criticité mixte  conçus pour optimiser les ressources de calcul dans le véhicule tout en permettant  des mises à jour tout au long du cycle de vie du produit.

Un exemple de projet :

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

Nos équipes développent divers moyens technologiques pour réduire l’impact environnemental du produit : en production et au cours de la vie du produit à des fins de maintenance prédictive. Ces solutions (contrôle non destructif, inspection numérique) visent à augmenter la durabilité des solutions de mobilité et à réduire leurs coûts de production, d’exploitation et d’usage.

Le monitoring pendant la vie du produit consiste à suivre l’état de santé des structures en temps réel à l’aide de capteurs intégrés. L’analyse s’appuie sur des données opérationnelles (température, pression, effort) ou des données caractérisant un endommagement (corrosion, délaminage, impacts). Elle repose sur l’utilisation d’algorithmes (certains basés d’IA) et de modèles pour fournir un diagnostic sur l’état de la structure.

Un exemple de réalisation :

  • Contrôle de l’état de santé des structures : en partenariat avec Alstom, les chercheurs du CEA-List ont conçu en 2019 un système de monitoring innovant pour détecter les défauts dans les rails, basé sur l’utilisation d’ondes élastiques guidées. À lire dans le rapport d’activité du CEA-List 2020, p.33

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

  • CIVA (intégration logicielle)
  • CND (plateforme de contrôle non destructif)
  • SACHEMS (contrôle état de santé des structures)

Pour soutenir le développement de produits écoresponsables, nous élaborons des méthodologies d’éco-innovation qui contribuent à concevoir des solutions de mobilité durable, prenant en compte tout le cycle de vie d’un véhicule et de ses composants : conception, production, utilisation et recyclage. Nous développons des outils et méthodologies dédiées à l’éco-conception de produits et à leur traçabilité. Nous travaillons aussi à la mise en place de passeports dédiés aux produits et de jumeaux numériques appliqués à des réglementations, des processus ou des produits.

En savoir plus sur notre programme de recherche Ingénierie numérique augmentée

La gestion des interactions entre systèmes de mobilité et humains

Le monitoring du comportement d’un conducteur et/ou de passagers, quel que soit le moyen de transport, permet d’identifier des situations critiques nécessitant une action (mise en sécurité d’un véhicule, intervention d’une personne etc.). L’état physique ou mental des personnes sont des variables essentielles pour les systèmes de mobilité intelligents de demain. Nos chercheurs les prennent en considération afin de renforcer les systèmes et limiter les défaillances, notamment celles causées par le facteur humain. Cela, afin d’assurer un haut niveau de confiance.

Le CEA-List développe des plateformes multisensorielles de guidage et de géolocalisation dans l’espace urbain et les infrastructures de transport. Elles permettent de créer de nouvelles solutions de mobilité, accessibles à tous et prenant en compte les besoins des  utilisateurs les plus vulnérables. Les solutions sont conçues avec des méthodologies centrées sur l’humain.

Des exemples de projets et de réalisations :

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

 

L’automatisation des véhicules génère une multiplication des échanges d’informations entre les humains et les véhicules : dans l’habitacle avec le conducteur et les passagers, avec l’environnement extérieur au véhicule avec les autres usagers de la route (véhicules, piétons, cyclistes,  etc ..). Nous nous attachons à équiper ces différents systèmes d’interfaces homme-machine intuitives et efficaces afin de garder les utilisateurs au centre de la solution de mobilité.

Des exemples de projets et de réalisations :

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

  • Interfaces multimodales homme-système
  • Plateforme MobileMii

Des solutions pour la multimodalité

Pour une mobilité multimodale sans couture et durable, des plateformes numériques sûres, sécurisées et fiables sont nécessaires pour contrôler en temps réel les flux de personnes et de marchandises et permettre une meilleure planification. Dans ce domaine, le CEA-List propose son expertise pour adapter ses plateformes numériques aux besoins spécifiques des acteurs du transport et de la logistique et développer des outils de type jumeau numérique pour l’optimisation de  leurs activités et de leurs ressources.

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

Pour fournir des services performants, les opérateurs de plateformes ont besoin d’outils capables d’analyser, potentiellement en temps réel, des données complexes. Les experts en analyse de données du CEA-List développent des algorithmes d’intelligence artificielle et des outils d’aide à la décision capables d’alimenter les jumeaux numériques de demain et permettre de réaliser des prédictions.

Les outils et plateformes technologiques sollicités :

  • IA adaptative et distribuée
  • IA symbolique – Exploitation de connaissances et modélisation du raisonnement
  • IA augmentée – Outils d’exploration, de simulation et de modélisation pour l’aide à la décision

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