D'ici 2020, le monde comptera 2 milliards de véhicules. La majorité des villes a été conçue pour les automobiles, mais une grande partie d'entre elles est en train d'être saturée. São Paulo consacre 80 % de ses rues aux voitures ou autres véhicules privés, lesquels sont responsables de 72 % des émissions de gaz à effet de serre. On estime que la pollution tue environ 6 000 personnes par an dans la ville, sans compter les atteintes à la santé causées par le stress et l'énorme perte de temps due aux embouteillages quotidiens.
Face à ce contexte, nous pouvons déduire que l'avenir de la mobilité urbaine devra répondre aux enjeux de sécurité, d'utilisation intelligente de l'espace public et de durabilité. Autrement dit, les transports en commun devront être de masse, de qualité et automatisés afin d'accroître leur efficacité ; les feux de signalisation devront être intelligents pour contribuer à la fluidité du trafic ; les véhicules terrestres et volants pourront être électriques ou à hydrogène, partagés et autonomes ; les vélos et trottinettes pourront être utilisés pour les courts trajets (ce qui est déjà en cours).
La solution pour les villes peut également être plus contraignante, voire plus radicale. À Singapour, par exemple, le gouvernement dissuade délibérément les citoyens de posséder un véhicule. La taxe sur les automobiles varie en fonction du nombre de véhicules en circulation dans la ville : plus il y a de voitures, plus la taxe est élevée. Le prix d'un véhicule oscille entre 40 000 et 100 000 dollars. En outre, le gouvernement perçoit également un péage urbain pour les conducteurs, et en cas d'embouteillage, le montant du péage augmente.
Véhicules autonomes
Les véhicules autonomes permettront aux personnes de travailler ou de régler leurs affaires pendant le trajet, contribuant ainsi considérablement à la réduction du gaspillage de temps, à l'augmentation de la productivité et, surtout, à la diminution des accidents.
L'efficacité de la communication entre les véhicules sera responsable d'une réduction allant jusqu'à 90 % du nombre d'accidents dans le monde. Il ne s'agit pas uniquement des véhicules entièrement autonomes, mais aussi de ceux qui disposent déjà d'un certain degré d'automatisation et de systèmes de capteurs alertant les conducteurs face aux risques.
115 millions de personnes dans le monde utilisent l'application Waze ; cependant, d'ici quelques années, celle-ci pourrait commencer à appartenir au passé dans certaines villes, en raison de l'avènement du véhicule autonome. C'est ce que l'on appelle la disruption de la disruption. Certaines études indiquent que d'ici 2040, 50 % des véhicules seront autonomes.
L'Allemagne a été le premier pays à réglementer la conduite automatisée. Cette question a été débattue au sein de commissions et résolue en 2016.
Waymo, de Google, a affirmé cette semaine que “les voitures entièrement autonomes sont en route”. La startup a réalisé ses tests à Phoenix, aux États-Unis, et a été la première au monde à commencer à facturer des courses. Désormais, elle sera la première à circuler avec ses véhicules à Los Angeles. Et Google n'est pas seul sur ce marché : Toyota, GM, Nvidia, Bosch et d'autres entreprises se sont unies pour développer des voitures autonomes. Cette alliance a été annoncée cette semaine.
Les initiatives se déroulent au Brésil, aux États-Unis et également en Chine. Le pays asiatique développe une solution visant à réduire le besoin de conducteurs de sécurité lors des tests (une ressource utilisée lors des tests d'Embraer, par exemple). La technologie est développée par WeRide et permet aux opérateurs de prendre le contrôle du véhicule à distance.
Des questions éthiques et légales orientent également ce sujet. Par exemple, s'il n'y a pas le temps de freiner lorsqu'un piéton surgit soudainement devant le véhicule, celui-ci doit-il le renverser ou dévier brusquement en mettant en danger l'intégrité du passager ? Qui sera tenu responsable des décisions causant des dommages aux personnes ? Le propriétaire du véhicule ou le fabricant ?
Une piétonne, Elaine Herberg, âgée de 49 ans, a été renversée aux États-Unis en 2018 par une voiture autonome de 2 tonnes roulant à 61 km/h.
L'UFES réalise des tests avec une voiture autonome
L'Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) réalise des tests avec une voiture autonome intelligente appelée Iara, nom donné au projet par les chercheurs du laboratoire d'informatique haute performance de l'UFES. Le nom est formé des initiales de “Intelligent Autonomous Robotic Automobile”. Le véhicule est commandé par un superordinateur capable d'effectuer des lectures complexes, d'identifier des volumes, de suivre des trajets préprogrammés et d'éviter les obstacles. À ce jour, il est considéré comme le plus performant du Brésil.
Il dispose d'un mécanisme d'autonomie basé sur une localisation précise et des cartes ; ainsi, l'automobile ne dépend pas du GPS lors de ses déplacements. Les cartes utilisées par la voiture sont construites par elle-même à l'aide de 32 rayons laser, de deux caméras qui simulent l'œil humain et permettent à la voiture d'avoir une notion de profondeur, ainsi que d'un GPS de précision pour que l'Irara sache sa position lorsqu'il « se réveille ». Les informations sont analysées par des réseaux de neurones profonds (deep learning) ; grâce à eux, la voiture peut identifier des voies, des piétons, des feux de circulation, des véhicules, bref, toute information importante pour la prise de décision et le déplacement en toute sécurité. La voiture répond également aux commandes vocales. Lorsque l'on dit “Ok Iara” “aller tout droit”, elle se déplace ; lorsqu'on lui pose des questions sur son fonctionnement, elle les explique.
En 2014, la voiture a accompli la première étape du projet en effectuant un tour sur la voie de contournement qui entoure le campus de Goiabeiras. En mai de cette année, l'Iara a franchi un pas bien plus grand et a réussi, avec succès, la deuxième étape du projet en effectuant un trajet depuis le campus de Goiabeiras, à Vitória, jusqu'à la plage de Meaípe à Guarapari. Ce sont 74 km parcourus de manière autonome à une vitesse moyenne de 42 km/h, un fait inédit au Brésil.
Un conducteur de sécurité a accompagné le véhicule jusqu'à Guarapari et une deuxième voiture l'a suivi. En cas d'imprévu, le conducteur de sécurité de l'Iara pouvait actionner un bouton de couleur jaune et reprendre le volant. Il était également possible d'actionner un bouton rouge ayant pour fonction d'arrêter immédiatement le véhicule. Il existe une télécommande dans le second véhicule qui a accompagné l'Iara, capable d'exécuter les mêmes fonctions.
Pour que tout cela fonctionne, le choix de la voiture a également été important. C'est pourquoi un véhicule hybride a été retenu, doté d'un moteur à essence et d'un moteur électrique capable d'alimenter un superordinateur logé dans le coffre de la voiture, qui traite plus de 30 modes de logiciels travaillant simultanément sur la localisation et la cartographie.
La voiture planifie et perçoit le monde 20 fois par seconde. L'objectif principal de ce projet est d'étudier le cerveau humain. La recherche du professeur Alberto Ferreira de Souza a commencé il y a 17 ans et depuis 2009, l'étude avec la voiture a débuté.
Le laboratoire utilise une technique célèbre appelée réseau de neurones artificiels ou réseaux de neurones profonds, qui tentent d'imiter le cerveau.
Le professeur a déclaré à la TV UFES qu'il souhaite, à long terme, comprendre comment fonctionne le cerveau. Il a précisé que c'est ainsi qu'une bonne recherche doit être menée. Lorsque la science doit étudier quelque chose d'aussi audacieux, elle doit diviser l'étude en étapes et tenter de résoudre les problèmes par parties. La première étape qu'ils ont choisie fut la vision, ce que le professeur appelle la cognition visuelle, c'est-à-dire la capacité de comprendre le monde et les idées sur le monde par le biais de la vision. C'est pourquoi nous avons opté pour la voiture, qui constitue un laboratoire, a déclaré le chercheur. Ils ont choisi la voiture pour qu'elle puisse voir le monde réel et analyser toute sa sophistication. “Si nous étudiions la vision en laboratoire, ce ne serait pas aussi riche que ce à quoi l'être humain est confronté au quotidien”, affirme-t-il.
Ces études permettront de nouveaux développements ; l'équipe lance à présent le projet d'un camion autonome, mais ces concepts peuvent également être appliqués à des fauteuils roulants ou des déambulateurs pour aider les personnes ayant des difficultés à se déplacer.
Voitures électriques
La bonne nouvelle est que les voitures électriques dans le monde ont totalisé, en 2018, 5 millions d'unités et qu'en 2030, elles seront 130 millions. La mauvaise nouvelle est qu'au Brésil, ce rythme de croissance est plus lent. Cependant, le pays a signé l'accord de Paris en 2015, qui prévoit un objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre de 37 % d'ici 2025 et de 43 % d'ici 2080. Il va donc falloir accélérer.
Voitures volantes
Selon les experts, la solution pour se déplacer dans les métropoles quittera l'asphalte pour prendre les airs. La tendance est que des voitures volantes appelées par application commencent à transporter des personnes dans quelques années. Elles pourront se déplacer à plus de 100 km/h, ce qui est pratiquement impossible dans les métropoles d'aujourd'hui. Des voies aériennes seront créées pour organiser le déplacement de ces véhicules. La circulation gagnera ainsi une dimension supplémentaire. Elle sera tridimensionnelle.
La voiture volante fait partie de l'imaginaire populaire depuis un certain temps ; elle a déjà été imaginée dans des films de science-fiction et même dans des dessins animés, comme les Jetsons, par exemple. Cependant, les entreprises développent ce qui est possible avec la technologie disponible aujourd'hui.
Embraer, troisième plus grand fabricant d'avions au monde, développe des projets de voitures volantes en partenariat avec Uber. Pour l'instant, il ne s'agit que de designs et de projets virtuels qui peuvent être expérimentés grâce à la réalité virtuelle. La prévision est que le prototype soit prêt d'ici 2020, avec une possibilité de mise en service jusqu'en 2023. Ils intégreront un haut degré d'automatisation ainsi qu'une grande quantité d'intelligence artificielle embarquée dans les systèmes de navigation.
Dans cette course, à l'instar de Uber et Airbus, la startup Alaka’I pense avoir découvert le secret de la recette et mise sur l'hydrogène comme carburant. Le modèle, dont le design a été développé par le groupe BMW, existe déjà et devrait effectuer ses premiers tests, ou vols, dans les prochaines semaines.
Boeing, entreprise américaine, a également annoncé un projet, non pas d'avions autonomes, mais de voitures volantes ! L'entreprise s'est associée à Porsche pour développer un modèle de luxe. Le constructeur automobile allemand espère que ce type de transport aérien urbain soit largement adopté à partir de 2025.
Il existe 300 millions de personnes dans le monde qui effectuent un trajet quasi quotidien de plus de 45 minutes. Imaginez l'économie de temps que cela représenterait.
Et la législation ? Le lieutenant-colonel aviateur Jorge Vargas, du département de contrôle de l'espace aérien, affirme qu'il est possible de réglementer l'utilisation des voitures volantes, à condition que la technologie et les tests prouvent qu'elle est sûre tant pour les passagers que pour l'espace aérien.
Bus propres
Les bus transportent 43 millions de passagers par jour au Brésil. À São Paulo, 47 % des suies et 13 % du carbone qui polluent la capitale pauliste sont générés par les bus diesel ; ces données proviennent d'une étude réalisée par Greenpeace et sont alarmantes.
En 2017, la Préfecture de São Paulo a franchi une étape importante pour résoudre ce problème en promulguant le projet de loi prévoyant une diminution drastique du recours aux combustibles fossiles dans la flotte d'autobus d'ici 2027. Pour ce faire, la flotte doit être renouvelée. Le problème est que la justice a bloqué cet appel d'offres de renouvellement en invoquant des irrégularités. La ville possède 14 000 véhicules, dont 3 électriques en cours de test.
Des 386 000 bus en circulation au Brésil, seulement 891 étaient électriques ou hybrides en 2018.
Londres est un exemple d'utilisation d'autobus à énergie propre. La ville possède la flotte la moins polluante d'Europe. Aujourd'hui, 30 % de la flotte est composée d'autobus hybrides, bien plus économiques et silencieux que ceux fonctionnant au diesel. La ville dispose, en outre, de 150 autobus électriques et de 20 fonctionnant à l'hydrogène. Ces derniers ont une émission nulle de polluants et le ravitaillement s'effectue en 5 minutes. La ville a investi jusqu'à présent 90 millions de livres sterling. Ce projet bénéficie du partenariat du gouvernement britannique.
Le nombre d'autobus électriques dans le monde a atteint 460 000 en 2018, soit 100 000 véhicules de plus qu'en 2017.
Autobus autonomes
Au Brésil, les projets d'autobus autonomes en sont encore à leurs balbutiements. Il existe quelques tests, mais ils sont limités aux dépendances des entreprises. Il n'existe pas encore de réglementation permettant la circulation d'autobus autonomes sur la voie publique. À mesure que les tests présentent de bons résultats et que la technologie s'avère fiable, il est naturel qu'à un moment donné, un parlementaire s'empare de la cause et présente le projet pour autoriser les tests sur la voie publique. Cela pourrait être facilité et accéléré dès lors que des tests réussis auraient lieu dans d'autres pays.
Nous estimons qu'à mesure que la législation chinoise s'assouplira et permettra un certain degré d'utilisation, et que les résultats seront fiables, cela devrait attirer l'attention d'autres régions et l'assouplissement des lois devrait progresser plus rapidement.
La Suisse a été l'un des premiers pays à autoriser l'utilisation d'autobus autonomes ; ceux-ci disposent d'un itinéraire préprogrammé, mais la prise de décision lorsqu'ils doivent s'arrêter ou accélérer est réalisée de manière autonome.
Une startup américaine, appelée Local Motors, produit des autobus autonomes grâce à des imprimantes 3D. Dans le Maryland, où il est autorisé à circuler, il possède une vitesse maximale autorisée de 40 km par heure et l'itinéraire est également préprogrammé.
Malheureusement, il semble que le Brésil ne se soit pas encore éveillé à la grande transformation technologique qui s'opère dans d'autres parties du monde.
Trains
En 1895, la locomotive à vapeur avait déjà 100 ans mais demeurait l'image du futur. Elle brûlait du charbon et roulait à 8 km par heure. Il était inimaginable, à cette époque, d'envisager un train qui léviterait ou se déplacerait à 600 km par heure.
Le train à grande vitesse est actif au Japon depuis 55 ans et n'a, heureusement, enregistré aucun accident à ce jour. L'idée du projet était d'amener rapidement des personnes d'autres villes vers la capitale japonaise et de stimuler ainsi l'économie locale. Voyageant jusqu'à 320 km par heure, le train à grande vitesse a rendu possible le déplacement rapide entre les deux plus grandes métropoles du pays, Osaka et Tokyo. Il faut 2,5 h pour parcourir 500 km. Le pays dispose de 2 700 km de voies ferrées et, en 55 ans d'exploitation, le système a transporté 5,6 milliards de passagers.
Le train le plus rapide du monde se trouve à Shanghai et utilise la traction magnétique, c'est pourquoi il est appelé Maglev. Le train glisse sans toucher les rails et ne génère donc aucun frottement, ce qui le rend plus rapide et silencieux. Un autre grand avantage est qu'il ne pollue pas. Le Maglev chinois a commencé à circuler commercialement en 2004 et peut atteindre 431 km par heure. Pour l'instant, seuls trois pays exploitent commercialement le train à sustentation magnétique : la Chine, la Corée du Sud et le Japon. Le coût d'installation du Maglev est supérieur à celui du train à grande vitesse sur roues (c'est peut-être la première fois dans l'histoire de l'humanité que l'on parle de l'extinction des roues), mais comme le coût de maintenance est moindre, il s'avère plus intéressant économiquement sur le long terme. Les Chinois continuent d'investir dans cette technologie ; en mai de cette année, ils ont présenté un train qui pourra voyager à l'incroyable vitesse de 600 km par heure.
L'Allemagne a inauguré le premier train à hydrogène du monde. Il parcourra un trajet de 100 km entre les villes de Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervoerde et Buxtehude. La rame est fabriquée par l'entreprise française Alston et possède une émission nulle. L'entreprise livrera 14 autres trains d'ici 2021.
Métros
Dans la course à l'automatisation, les trains et les métros ont pris la tête. La France a été pionnière : elle a lancé le premier métro sans conducteur d'Europe, à Lille, en 1983. À Paris, la ligne 1 du métro est déjà entièrement automatisée. D'ici 2030, la ville prévoit de construire 4 nouvelles lignes où les métros fonctionneront sans conducteur. 43 villes dans le monde disposent de métros automatisés. Ils représentent 7 % des systèmes en exploitation dans le monde.
Et le Brésil ? Est-il complètement à l'écart de cette technologie ? Heureusement, non. La ligne 4 du métro de São Paulo dispose déjà de trains automatisés.
Hyperloop
Prévu pour atteindre 1 200 km/h dans le vide, le Hyperloop sera le moyen de transport terrestre le plus rapide (plus rapide encore que les avions commerciaux). Conçu par Elon Musk, des systèmes utilisant cette technologie sont déjà en cours de développement dans 12 sites à travers le monde. Les Émirats arabes unis devraient être le premier pays à le mettre en service. En tant que nouveau moyen de transport, il nécessite encore l'adaptation de la législation. L'idée est que le premier voyage, avec des passagers à bord, ait lieu d'ici 2024.
Vélos et trottinettes
40 % des trajets en voiture particulière parcourent, en moyenne, 5 km. Cette distance peut être remplacée par des vélos ou des trottinettes, qui sont des moyens de transport propres, car ils fonctionnent à l'électricité ou à la traction humaine, et occupent également moins d'espace. Parmi les points négatifs de ces moyens de transport, on peut relever les accidents, l'absence de réglementation dans la plupart des villes et l'occupation des trottoirs. Ce qui est à la fois curieux et ironique, c'est que les deux ont été inventés au XIXe siècle et sont aujourd'hui associés à la modernité. Dans le cas des vélos, on bénéficie en outre de l'exercice physique, ce qui peut même, dans certains cas, remplacer la séance de sport en salle.
En parlant de vélos…
Uber a décidé de s'associer à Jump, une startup qui détient la concession pour exploiter le système de location de vélos à São Francisco, afin de tester l'Uber Bike, son système de vélos électriques en libre-service.
New York va autoriser l'utilisation des trottinettes électriques
Après une longue période d'interdiction, New York va autoriser l'usage des trottinettes électriques. Polémique ici, polémique là-bas aussi. L'usage des transports électriques a été approuvé au niveau étatique américain, mais il appartient à chaque ville d'analyser l'autorisation et la législation. Manhattan, pour l'instant, est exclue de cette autorisation. L'administration de l'île invoque un manque de sécurité et l'obstruction des trottoirs.
Embraer réalise les premiers tests d'avion autonome au Brésil
Oui, il existe des avions autonomes au Brésil ! Embraer et l'Universidade Federal do Espírito Santo ont réalisé le premier test fin août et ont publié les résultats cette semaine.
Le système d'intelligence artificielle de l'avion a été responsable d'accélérer, de freiner et de diriger au sol (ce qu'on appelle le “roulage”). Découvrez comment s'est déroulée l'initiative, qui a été couronnée de succès.
L'entreprise et l'université ont utilisé l'IARA (Intelligence Autonomous Robotic Automobile), la même technologie citée ci-dessus pour la voiture autonome de l'Université.
En plus des systèmes autonomes, Embraer investit également dans les avions électriques – cette fois, en partenariat avec WEG Automação, de Santa Catarina. Le premier test de vol, propulsé par énergie électrique, est prévu pour 2020.
Bien qu'il existe des avancées dans les véhicules aériens autonomes, il est indiscutable que les initiatives terrestres sont plus proches de se concrétiser.
Texte de l'Intelligence Artificielle sur la mobilité urbaine :
“Les nouvelles technologies qui seront ou sont déjà utilisées pour améliorer la mobilité urbaine ont rendu l'expérience plus supportable que prévu. Dans une étude publiée dans les Proceedings of the 22th International Transportation Forum (ITF ‘), réalisée en décembre 2013, des chercheurs de l'Université de Munich et de l'Institute of Transportation Technology à Bonn ont montré que l'expérience de conduite d'une personne ordinaire pourrait être améliorée de 50 pour cent en améliorant le système d'information et de navigation. Et une nouvelle recherche en 2013 a montré que, en termes d'expérience qu'un passager pourrait avoir lors d'un voyage en avion sur un vol se trouvant à courte distance en voiture, la voiture pourrait accomplir ce travail mieux que l'avion. Les chercheurs du Centre de Mobilité Durable et de Transport Durable de Munich (MUVS) et de l'Université de Bonn ont publié une étude dans le Journal of Transport and Automation qui décrit leurs découvertes.
C'est le bon moment pour souligner quelques points. Premièrement, il existe peu de nouvelles tendances, et la plupart des tendances sont déjà en vigueur. Cela peut sembler étrange, car les tendances de conduite sont fréquemment rapportées chaque année. Mais c'est vrai : nous n'avons pas beaucoup”
Commentaire humain : Je crois que vous vous améliorez en matière d'IA. Vous avez cité des études. Vous avez presque réussi à maintenir la cohérence jusqu'à la fin. Félicitations !