03 - Quel pourrait être l'impact de la recherche sur la résilience des infrastructures ?

En septembre dernier, j'ai donné une courte présentation sur mon projet de recherche ResilRoad à la Summer School 2018 de SMARTI à Palerme (Italie). À la suite de ma présentation, on m'a notamment posé la question suivante : quel pourrait être l’impact de votre projet de recherche ? J’ai pensé qu'il serait intéressant de partager la réponse à cette question dans l'article d'aujourd'hui. J'explorerai de manière plus générale l'apport possible de la recherche sur la résilience des infrastructures à la société.

Premièrement, cette question est très pertinente car mon projet est plutôt théorique. L’objectif est de développer une méthodologie permettant d’évaluer la résilience des réseaux routiers, ce qui est plus difficile à appréhender que des sujets de recherche axés sur le développement de prototypes ou la réalisation d’essais en laboratoire.

Mon projet repose sur l'idée que les réseaux routiers (comme tout système d'ingénierie) ont une propriété appelée résilience, qui représente leur capacité à résister, à récupérer et à s'adapter à des conditions changeantes. Le terme "conditions changeantes" désigne des événements météorologiques extrêmes (par exemple, des inondations ou des tremblements de terre), des événements provoqués par l'homme (par exemple des accidents de circulation ou des actions de sabotage) et des défaillances techniques (l’effondrement d’un pont).

Bien qu’il soit impossible de prédire ou d’éviter la plupart des événements cités ci-dessus, ils peuvent être gérés et leur impact sur la société peut être réduit. Le concept de résilience est donc adapté en méthodes d'évaluation de la résilience des infrastructures pour appuyer la planification stratégique. En d’autres termes, les décideurs politiques et les gestionnaires d’infrastructures veulent respectivement que la société et les infrastructures soient résilientes. Ils ont donc besoin de directives pour comprendre : qu'est-ce que la résilience ? - comment peut-elle être mesurée ? - et comment peut-elle être implémentée ?

Le coût engendré par des infrastructures non-résilientes

En pratique, les conséquences d'un réseau de transport routier non résilient peuvent être appréhendées par son coût pour la société. Le coût des travaux de réparation des infrastructures endommagées est l'un des coûts engendrés par les événements extrêmes. Par exemple, le ministère britannique des Transports (2014) a estimé que les inondations de juillet 2007 avaient entraîné des coûts de réparation entre 40 et 60 millions de livres sterling.

Au-delà des coûts de réparation, la congestion est également une conséquence préoccupante des événements qui perturbent le trafic. Selon la Conférence Européenne des Directeurs des Routes (2009), ces événements sont responsables de 10 à 25 % de la congestion des routes en Europe et constituent la plus grande cause unique de non-fiabilité des trajets. Alors, comment peut-on évaluer le coût de la congestion pour la société ? Les coûts de la congestion routière incluent :

• des coûts directs : la valeur du carburant et du temps gaspillé
• des coûts indirects : augmentation des coûts de l'activité économique (voyages d'affaires et transport de marchandises retardés) transmise aux ménages sous forme de prix plus élevés des biens et des services.
• des coûts environnementaux : augmentation de l'empreinte carbone, des émissions de gaz à effet de serre et de polluants dus au ralentissement des véhicules, qui entraîne une dégradation de la qualité de l'air.

Le Centre for Economics and Business Research (2014) a récemment inclus les coûts mentionnés ci-dessus pour estimer le coût de la congestion au Royaume-Uni à 20 milliards de livres sterling en 2013. J'espère que ces chiffres vous auront aidé à comprendre pourquoi la résilience des infrastructures est si importante !

Le rôle de la recherche est d'explorer les solutions possibles
 
Les connaissances issues de la recherche sur la résilience devraient permettre aux gestionnaires de routes d'évaluer la résilience actuelle des infrastructures, de comparer les solutions alternatives pour la mise en œuvre de la résilience et de mesurer les progrès accomplis. Par exemple, trois stratégies pourraient améliorer la résilience des réseaux routiers :

1. augmenter la robustesse des routes, par exemple améliorer la fiabilité structurelle des ponts
2. augmenter la redondance du réseau, par exemple construire plusieurs routes de sorte que différents chemins restent disponibles lorsqu’une une route est bloquée
3. préparer des processus plus efficaces de gestion des incidents de la circulation afin de réduire les conséquences de la perturbation dans le temps.

Cependant, ces stratégies sont toutes coûteuses. Par conséquent, quels sont les moyens les plus efficaces, durables et économiques de parvenir à la résilience ? Comment l'efficacité de ces solutions évolue-t-elle avec la configuration du réseau, l'environnement du réseau et la demande en trafic ? Eh bien, c’est exactement ce que j’étudie, les amis ! De même, un certain nombre de chercheurs, d’ingénieurs et de décideurs étudient la résilience de divers systèmes (réseaux électriques, télécommunications, villes, etc.) afin de réduire les effets des événements extrêmes sur ces systèmes et la société.

Philippe S, ESR9