Le biomimétisme pour optimiser les flux automobiles et intégrer les véhicules autonomes en ville
Avec plus de 4 milliards de personnes habitant dans les villes du globe, la mobilité urbaine, qu’elle soit privée ou publique, représente un enjeu majeur pour nos sociétés.
En pleine transformation, le secteur mise sur le véhicule autonome parce qu'il porte la promesse de mieux guider et fluidifier les flux de transport. Il pourra s'avérer être un atout pour désengorger les axes routiers des espaces urbains.
Cependant, une voiture du futur, aussi intelligente soit-elle, ne saurait optimiser à elle seule le trafic à une telle échelle. La création de réseaux de transports optimisés et adaptatifs doit se penser à l'échelle macro, celle de groupes et de flux de véhicules. Concepteurs et urbanistes doivent aussi assurer le moyen d’assurer la communication entre "le bâti et le mobile".
À cet effet, observer l’organisation des divers réseaux présents dans la nature offre certains avantages. Le biomimétisme pour penser la mobilité d'avenir !
Chaque écosystème se construit sur des interactions complexes entre des milliers voire millions d'espèces. La notion du flux a été inventée par la nature tant elle est régie par la mobilité : flux d'énergie, flux de ressources, flux de déchets, flux de matière, flux d'individus et flux d'informations. Tout y est !
Les échanges doivent se faire dans une sobriété indispensable à la survie. Les flux sont donc rationalisés et optimisés à l'extrême. On trouve des flux inter-espèces et intra-espèces, c'est-à-dire à l'intérieur d'un même organisme ou d'un super-organisme comme un essaims ou groupe d'insectes ou certaines espèces végétales et champignons.
La gestion des flux étant optimisée et éprouvée dans le vivant, un nombre incalculable de méthodes, des "best practices" peuvent servire pour penser la mobilité du futur et optimiser les réseaux automobiles.
Grâce au biomimétisme, on peut repérer ces principes de mobilité biologique pour les extrapoler et inspirer de nouvelles innovations ou de nouvelles approches pour le secteur automobile.
Bioxegy vous propose un tour d'horizon d'innovations bio-inspirées déjà existantes pour vous projeter dans le savoir-faire de la nature en la matière.
Crédits image : © Siemens
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Le blob : un extra-terrestre pour penser la résilience des réseaux d'acheminement
Nos réseaux urbains sont sous tension permanente. Livraisons, acheminements de marchandises et transports des particuliers : toute anomalie peut entrainer des situations de saturation extrême. Nous disposons peu de redondances, d'alternatives, ou de plans B si une artère principale subit un incident.
Non seulement nos réseaux ne sont pas les plus optimisés, ils ne sont pas non plus très résilients. Grâce au biomimétisme, une source de progrès pourrait provenir d'un espère tout à fait étrange, le myxomycète.
Aussi appelé blob, cette espèce vivante est difficilement classable. Ce n'est ni vraiment un champignon, ni vraiment un plante.
Ce qui est sûr, c'est que cet organisme unicellulaire se nourrit en s'étalant et en développant un large réseau veineux. Ces véritables voies d'approvisionnement lui assurent l'accès aux nutriments. L'arborescence qu'il construit est parfaitement optimisée pour accéder facilement aux points de nourriture. Les ramifications sont aussi résilientes pour assurer un apport constant de nutriments.
La ville de Montréal a décidé de faire appel à l'expertise logistique du blob pour guider la gestion des flux de déchets d'une de ses zones industrielles.
L'objectif visé a été de concevoir des réseaux rapides de collecte des déchets pour les acheminer vers les zones de traitement. L'arborescence géographique obtenue était plus efficace et garantissait un taux de résilience à 50% en cas de perturbation d'une des voies.
Transposé à l'automobile, le savoir-faire du blob permettrait aux acteurs de penser des réseaux routiers plus intelligents en partenariat avec les autorités municipales, et d'y intégrer des véhicules autonomes pour améliorer la fluidité du trafic.
Crédits images : ©Mathias Glaus, Mélina Maiorano et Robert Hausler ©Audrey Dussutour (CNRS)
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Les fourmis : optimiser les flux de transfert et le déplacement automobile
Dans des villes congestionnées, où les automobilistes perdent du temps, de l'énergie et du carburant, les technologies de routages peuvent offrir des alternatives ou améliorer la situation.
Les technologies de guidage sont devenues un des meilleurs outils à disposition des constructeurs automobiles pour assurer à leurs clients des trajets optimisés, et par conséquent une amélioration de leur mobilité au quotidien. On cherche à garantir des trajets "malins", rapides, et sûrs.
Les fourmis ont la particularité de toujours suivre le chemin le plus court entre leur nid et une source de nourriture. Pour ce faire, chaque fois qu'un individu repère une source de nutriments, il revient au nid le plus rapidement possible en déposant sur sa trace des phéromones, véritables balises chimiques.
La fourmi qui aura trouvé la trajectoire la plus courte entre la source de nourriture et la colonie réalisera d'avantage d'allers-retours et tapissera donc plus densément son chemin de phéromones. Ceux-ci attireront donc les congénères passant à proximité. Ainsi, la route la plus courte est privilégiée tandis que les autres sont peu à peu délaissées.
Émulant ce principe grâce à un algorithme de type ACO (Ant Colony Optimisation), l'application Waze transforme chacun de ses utilisateurs en fourmi. En déposant des phéromones virtuelles sur le réseau, ils influent sur la probabilité que d'autres wazers choisissent ou non la même route en fonction de l'état actuel du trafic. Les réseaux s'en trouvent optimisés.
Crédits images : © Waze