Villes, territoires et transformation digitale
INTRODUCTION
La ville augmentée grâce aux technologies numériques a nourri un rêve long d’une quinzaine d’années. « Le rêve d’une smart city omnisciente, capable d’anticiper et de résoudre n’importe quel problème grâce à d’incroyables outils technologiques », résume le sociologue Bernard Cathelat, lors de l’événement « Linking Cities » organisé par Netexplo le 15 avril 2021. « Mais le crash test qu’a constitué le Covid-19 a prouvé les faiblesses et les lacunes d’une ville techno-centrée. (…) Aucune AI [n’a remédié] au manque d’anticipation, au chaos logistique, aucun algorithme n’est venu en aide aux personnes les moins privilégiées. »
Sur les réseaux sociaux, les voix des adeptes de la smart city sont moins relayées en France en 2021 que celles d’Eric Piolle, maire de Grenoble, de Johanna Rolland, maire de Nantes, ou d’ingénieurs comme Philippe Bihouix, directeur général adjoint du groupe AREP, qui opposent le low-tech au « solutionnisme technologique », soulignant au passage le coût environnemental de « cette électronicisation ».
L’empreinte environnementale du digital est bien réelle, en témoigne le dernier rapport du Shift Project d’octobre 2020 : elle représente 4% des émissions mondiales carbone (l’équivalent de la flotte mondiale de camions, deux fois celle des avions). Cette empreinte croit de 10% par an, une augmentation corrélée à la croissance du numérique. Elle engendre plus de 50 millions de tonnes de déchets électriques et électroniques par an dont les trois quarts ne sont jamais recyclés, finissent à la décharge, polluent les sols, sans parler des impacts sur la santé humaine que ces déchets peuvent causer…
De la crise actuelle, ce sont encore les GAFA qui ont tiré leur épingle du jeu : « Google sort renforcé de la crise du coronavirus », « Facebook et Apple triomphent après un an de pandémie », « Amazon surfe sur le Covid et affiche des résultats records » titre « Les Echos » les 28, 29 et 30 avril 2021.
Les inégalités sociales se sont accrues, les cyberattaques se multiplient contre les services publics, administratifs, ou de santé…
« Les outils digitaux ne sont que des outils parmi d’autres, tempère Michele Dominici, chef de projet innovation chez Bouygues. Ils ne sauraient constituer LA solution aux problèmes complexes auxquels chaque ville est confrontée : ce serait confondre la fin et les moyens. Les outils numériques ne sont que ce que l’on décide d’en faire. Le défi reste donc de travailler de la plus belle manière possible avec ces outils, dans une approche systémique, à la fois éthique, économique et sociale, sans perdre le vue l’objectif final : les hommes et l’environnement. »
« Ce sont d’extraordinaires instruments de redéfinition de l’espace-temps », soulignait la géographe et anthropologue Sonia Lavadinho, fondatrice de Bfluid, lors du forum « La route demain », en septembre 2019. « Ils donnent au citoyen le don d’ubidiquité, d’être à la fois plus loin (je peux parler à quelqu’un qui est au Japon) et plus proche de ses voisins, de ses collègues (grâce à un réseau social par exemple). Ils lui donnent le choix d’accélérer ou de ralentir. Mais ils peuvent aussi être des instruments redoutables d’éloignement, de division et de discorde. »
Les territoires devront s’emparer de ces questions au même titre que l’Etat, et réfléchir notamment à l’usage de la donnée. Certains l’ont déjà fait, dans une démarche de recherche-action (DataCités) dont Bouygues Construction et Bouygues Energies & Services étaient partenaires.
Pour que la « smart city » laisse place à la « linking city », pour reprendre une expression de Bernard Cathelat : une ville où la technologie est au service de ses habitants, et non l’inverse.
Enjeux de la transformation digitale
Deux personnes sur trois habiteront dans des villes ou zones urbaines en 2050, selon la Revision of World Urbanization Prospects, la Révision des perspectives d’urbanisation dans le monde, publiée par les Nations-Unies en 2018, contre un peu plus d’une sur deux actuellement. En cause, « les changements démographiques et la croissance démographique globale », explique le Département des affaires économiques et sociales de l’ONU (DESA). La croissance prévue concerne surtout l’Afrique et l’Asie selon ce même département.
« De nombreux pays devront relever des défis pour répondre aux besoins de leurs populations urbaines en croissance, y compris pour le logement, les transports, les systèmes énergétiques et autres infrastructures, ainsi que pour l’emploi et les services de base tels que l’éducation et les soins de santé », a déclaré le DESA, exhortant les gouvernements à adopter des politiques mieux intégrées pour améliorer la vie des citadins et des ruraux.
« Le grand paradoxe de l’usage du numérique, souligne Sébastien Missoffe, directeur général de Google France, dans une tribune publiée par « Libération » le 13 avril 2021, est que ce réseau global offre des solutions locales [pour accompagner ces transformations] ».
“Le 19ème siècle a été un siècle d'empires, le 20ème aura été un siècle d'états-nations. Le 21ème sera le siècle des villes."
‐ Wellington E. Webb, ancien maire de Denver (1999)
LES DATA : LES DONNÉES DE SANTÉ DE LA VILLE
L’usage du digital permet d’abord d’établir un diagnostic sur l’état des territoires urbains où il se pratique.
« Dans ce grand corps qu’est la ville, un corps qui consomme, mange, boit, produit des déchets…, un ensemble de réseaux permet aux différents organes d’assurer leurs fonctions et de communiquer entre eux, explique Matthieu Le Mèner, chargé de transformation digitale chez Bouygues Construction. Dans la ville digitalisée, ces réseaux, parmi lesquels les infrastructures de Télécommunications (radio, ou filaire), sont innervés de capteurs qui renvoient des signaux. Ces derniers renseignent sur l’état du corps urbain (comme par exemple, son oxygénation, sa température, la fluidité de sa circulation…). Ces informations, remontées à un instant T, ce sont les data, les données de santé de la ville ».
« L’IA [que nourrissent ces données] sera essentielle demain pour fluidifier les transports, réduire les consommations énergétiques, réduire les émissions de gaz à effet de serre et finalement rendre la ville plus vivable (…). Le logement et la mobilité sont les postes de dépense les plus lourds pour les ménages. Ces secteurs comptent à eux deux pour 80% de la consommation énergétique mondiale et sont responsables de 49% des gaz à effet de serre et 70% de la production de C02 », rappelle Christian Cléret, co-président du groupe de réflexion sur les bâtiments responsables 2020-2050 (RBR).
DEUX MODÈLES
Aussi l’IA accompagne-t-elle en Chine le développement de mégapoles, et permet-elle d’assurer le fonctionnement de ces villes de plus de 10 millions d’habitants. « Des systèmes intelligents complèteront systématiquement les infrastructures, explique Tai Wei Lim dans Industrial Revolution 4.0 – Tech Giants and Digitized Societies (2019).
Elles sont mises en œuvre (…) [dans] une mégapole hyper connectée, connue sous le nom de Jing Jin Ji (Beijing, Tinaju et Hebei) qui s’étire sur 212 380 km2, pour surveiller les autoroutes et les ponts qui tissent les liens au travers de cet immense territoire. Des capteurs fournissent des données en temps réel aux navetteurs [pour qu’ils y circulent plus facilement]. Elles permettent aussi de gérer les besoins en infrastructures de la ville ».
En Europe, le numérique contribuera à tisser de nouveaux liens sociaux et économiques entre zones urbaines et rurales, prédit le sociologue Bernard Cathelat, et entres les villes : ce seront, demain, des « linking cities », des « régiopoles » connectées, qu’il définit comme des mosaïques de néovillages. Il confirme la vision d’ »une ville polymorphe, en réseau, recyclée, et ouverte à tous » que Dominique Alba, directrice générale de l’Atelier Parisien d’Urbanisme (APUR), expose dans le « livre blanc » de Finance Innovation et de la Smart Building Alliance : Bâtiments, villes et territoires durables, nouveaux usages et modèles économiques (2020).
GOUVERNANCE TRIPARTITE
La data produite par les villes constitue une ressource précieuse et stratégique, et pas seulement pour ses dirigeants. « La donnée, le nouvel or noir du XXIe siècle », dit-on couramment… « Celui qui possède la donnée possède le pouvoir ». Mais qui la possède ? « Qui détient les clés de la ville ? » interroge sur Twitter Axelle Lemaire, ex secrétaire d’Etat chargée du numérique et de l’innovation, en avril 2021.
Et de plaider pour un municipalisme numérique : « Se demander comment construire une ville numérique, c’est se demander quelle place réserver aux citoyens dans les décisions de gouvernance de cette ville et comment transposer cette réflexion dans les technologies elles-mêmes. Ce qui rend les villes intelligentes, ce sont d’abord ses habitants ».
Certaines villes comme Nantes n’examinent la question qu’avec leurs habitants. Poitiers confie en mai le débat sur le numérique responsable à une convention citoyenne de 30 Poitevins. Elle aura deux mois pour élaborer ses propositions aux élus.
« Sur cette question délicate de la donnée numérique et de sa gouvernance, il faut travailler au niveau individuel mais aussi en collaboration avec le territoire », explique Jean-François Lucas, consultant chez Chronos. C’est l’objet de la démarche ouverte et collaborative DataCités2 menée avec cinq collectivités territoriales pendant un an, dont Bouygues Construction et Bouygues Energies & Services sont partenaires. Le rapport final formule 16 préconisations à destination des territoires.
« Les partenariats publics privés existent depuis très longtemps, rappelle le professeur Bertrand Quelin, titulaire de la chaire Bouygues, à HEC Paris, « Smart City and the Common Good ». Ils prennent une dimension nouvelle avec la participation citoyenne ; la gouvernance devient tripartite. Les riverains ont des avis, comme les ONG, les activistes, sans aucune connotation négative. On a tout intérêt à les écouter : si un projet lancé est ensuite juridiquement contesté le coût est énorme ! Sur la question de comment la transformation digitale va créer de la valeur : il y a une satisfaction pour les habitants, car les réponses à la question de la soutenabilité du développement urbain avec le numérique, ne peuvent être apportées qu’avec les habitants. »
Transformation digitale : quelles conséquences sur la ville ?
Dès qu’il était question de digital au service de la ville, dans les années 2010, l’image ressortait : une photo prise en plongée du Centro de Operações Rio (COR), le Centre des opérations de la ville de Rio de Janeiro, une salle de contrôle de 80m2 dans laquelle des dizaines d’agents devant leur ordinateur, tous portant le même uniforme, font face à un large mur tapissé d’une centaine d’écrans.
Pourquoi cette photo a-t-elle tant circulé ? Surveillée 7 jours sur 7 et 24 heures sur 24, la ville de Rio semble rejoindre la fiction de George Orwell, 1984.
Mais elle laisse entrevoir aussi le potentiel des outils numériques, « qui ne sont que ce que l’on décide d’en faire », comme le rappelait Michele Dominici en introduction de ce dossier : conjuguer gestion urbaine efficace et préservation de l’environnement, offrir de nouveaux services aux citadins pour les aider dans leur vie quotidienne, resserrer les liens entre citoyens. Aux villes de déterminer et d’expérimenter comment, avec quels partenaires.
GESTION URBAINE ET PRÉSERVATION DE L’ENVIRONNEMENT
Dans le Centro de Operações Rio, tous les agents portent le même uniforme, et l’un des intérêts majeurs de la plateforme de commande ne saute pas aux yeux : celui de rassembler dans une même salle plusieurs services différents (voirie, éclairage, circulation, communication, etc.) pour surveiller et co-piloter les flux urbains d’une ville de 1260 km2, afin de « minimiser l’impact [sur la ville] d’événements majeurs », comme il l’est dit sur le site Twitter du Centre (émeutes ou pluies torrentielles).
En France, Dijon Métropole a vu tout le bénéfice que le territoire et ses habitants pourraient tirer de ce mode de fonctionnement, et a équipé ses services d’un poste de pilotage connecté qui permet de gérer à distance et de façon centralisée l’ensemble des équipements urbains (feux de circulation, éclairage public, vidéoprotection, etc.) des 23 communes du territoire.
Dans cette métropole « six services ont été regroupés dans un lieu unique, dotés d’un outil numérique commun : une plateforme baptisée On Dijon, pour plus d’efficacité en termes de coordination ou de gestion », explique Magali Le Coze, responsable du pôle Smart City de Bouygues Energies et Services, membre du groupement en charge de la réalisation et de la gestion de l’outil. « Prenons l’exemple d’un automobiliste qui aurait un accident ; imaginons qu’il percute un lampadaire ; les services vont pouvoir se mobiliser ensemble pour alerter les secours, informer la population via les panneaux d’information, mettre en place la signalisation la plus à même d’éviter les bouchons et réparer l’équipement. »
Et de conclure : « Les habitants sont les principaux bénéficiaires de l’outil grâce à des services à la fois plus proches de leurs usages et de leurs besoins et plus efficaces, dans tous les domaines : propreté, mobilité, sécurité, éclairage public, etc. En contribuant à la construction d’une métropole moderne et inclusive, ce projet d’envergure en matière d’Open Data et de gouvernance de la donnée contribue au renforcement de l’attractivité du territoire. »
L’impact est également environnemental : décongestionner la circulation permet de « réduire durablement la pollution de l’air dans nos villes. Pas seulement lors des pics qui imposent de traiter le symptôme en urgence. Mais en agissant dans la durée pour retrouver un air de qualité tous les jours de l’année », soulignait Elisabeth Borne, alors ministre de la Transition écologique et solidaire, lors de la 19ème conférence des villes, en 2019. Certaines villes s’équipent de capteurs pour mesurer les dégâts, comme Paris avec Pollutrack ou Nantes, Villeurbanne ou Grenoble avec AtmoTrack. Tucson (Arizona) et Newark (New-York) confient à l’intelligence artificielle le soin de rassembler et d’administrer les données pour analyser, et même prédire le traitement de leur eau.
Les outils dédiés au City Information Modeling (CIM) offrent la possibilité de modéliser les informations d’une ville ou d’un territoire, de simuler l’impact des modifications urbaines sur le bien-être des habitants, et d’éviter les erreurs d’aménagement (coronapistes mal définies, places de livraisons oubliées, pollution sonore et lumineuse des terrasses le soir…) ainsi que le gaspillage d’énergies et de matériaux.
Le Building Information Modeling (BIM) est également utile à la construction d’espaces modulables et mieux isolés pour augmenter leur taux d’usage.
Pour impliquer les citoyens dans leur quête de frugalité, certains constructeurs livrent aux habitants, en plus des appartements, une application pour suivre leurs consommations énergétiques et en optimiser la gestion ; c’est le cas pour l’immeuble ABC, à Grenoble, livré par Linkcity, ou pour Eikenott, un éco-quartier de Gland, en Suisse normande (application AllThings).
SERVICES AUX USAGERS
A l’échelon de l’habitation et du quartier, ces applications contribuent à simplifier la vie quotidienne des usagers, en leur donnant par exemple les horaires de passage de bus ou de tramway, en leur permettant éventuellement, pour l’application AllThings, de constituer un mini réseau social d’entraide, de réserver un créneau horaire pour utiliser une buanderie commune, et régler ce service via son portable.
Dijon prépare une application adaptée à l’échelon de la ville, pour gérer depuis son smartphone aussi bien sa carte de bibliothèque municipale que ses trajets urbains, optimisés grâce à la multimodalité…
En parallèle, les services d’autopartage, de covoiturage, s’efforcent de s’imposer en ville, comme Mobilize, proposé par Renault, déjà implanté à Madrid. Mais ils nécessitent l’aménagement de zones de stationnement que les villes ne sont pas toujours prêtes à leur accorder et, pour les véhicules électriques, le nombre limité de bornes de recharge constitue un frein au développement.
Au niveau de la région, la plateforme Ile-de-France Smart Services, basée sur la réalisation par Siradel de son jumeau numérique (une représentation du territoire avec ses 2,5 millions de bâtiments en 3D), vise à proposer aux 12 millions de Franciliens « des services innovants couvrant un large panel de domaines (environnement, énergie, emploi, santé, transport…) », informe le site. « Mon potentiel solaire » rend immédiatement visible la capacité d’un toit à produire de l’énergie solaire, renseigne sur les professionnels qualifiés pour installer la technologie nécessaire ; « smart work » permet de trouver un espace de travail à proximité du lieu où l’on se trouve pour la journée ou un temps plus court, et « mes produits locaux » de repérer les distributeurs les plus proches.
L’open data incite étudiants et starturpeurs à proposer à leur tour des services urbains.
DÉMOCRATIE PARTICIPATIVE
Assiste-t-on au « retour de la démocratie citoyenne numérique », comme le titrait le magazine « Smart City » en mars 2020 ? La plateforme ConsultVox, outil de consultation et de participation citoyenne, a compté une « trentaine de sollicitations de toute la France pendant le confinement », selon le cofondateur, Rémi de Saint Aubert.
Plusieurs villes ont créé leur propre plateforme en mars-avril 2020, pour stimuler la vie locale, sauver les commerces mais aussi engager les citoyens dans des mesures de confinement-déconfinement, comme dans des projets d’urbanisme. Le site de l’Association des maires de France recense leurs initiatives.
Le projet ambitieux du Réseau des Quartiers en Transition, imaginé par les étudiants du Centre Michel Serres, voit plus loin encore.
Il associe citoyens, associations locales, entreprises et municipalités au diagnostic et à l’amélioration de leur quartier. Mais les objectifs de la plateforme dépassent de loin ceux des applis DansMaRue pour Paris ou RenCitéZen pour Rennes, qui permettent aux habitants et commerçants de notifier aux services municipaux les dysfonctionnements qu’ils rencontrent au quotidien (déchets sauvages, nids de poule ou mobilier urbain détérioré) : la finalité du réseau est de construire un quartier bas carbone en 2040 grâce à des modes de vie différents, responsables, et qui ne laissent personne de côté.
Les « linking cities » ne se feront pas sans leurs habitants.
Une ville digitale et durable, c’est possible ?
A gauche, FRÉDÉRIC GAL, responsable du projet de modernisation des métiers de Bouygues Construction. A droite, PHILIPPE KERIGNARD, responsable innovation, architecture transverse et gouvernance de la donnée chez Bouygues Telecom.
INTERVIEW CROISÉE
Comment la transformation digitale change-t-elle la ville, son organisation, son fonctionnement, le vécu de ses usagers ? Comment conjuguer technologie et environnement ? Quelle gouvernance pour un meilleur usage de la donnée ?
Réponses de FRÉDÉRIC GAL, responsable du projet de modernisation des métiers de Bouygues Construction et de PHILIPPE KERIGNARD, responsable innovation, architecture transverse et gouvernance de la donnée chez Bouygues Telecom.
PHILIPPE KERIGNARD, POURQUOI ÉQUIPER UN BÂTIMENT, UNE VILLE, DE TECHNOLOGIES DIGITALES ? EN QUOI EST-CE UN PROGRÈS ?
P. K. – Parce que la technologie permet de faire des choses que l’on ne pourrait faire sans elle : mesurer finement le taux et le type de pollution de l’air, de l’eau, aider à prendre des décisions plus sages, assurer une gestion plus intelligente de l’espace urbain en agrégeant un grand nombre de données. Des simulations sur les jumeaux numériques des villes permettent d’anticiper les conséquences d’une prise de décision, d’éviter des erreurs. Certaines coronapistes, tracées pendant le premier confinement, ont eu des effets collatéraux pervers qui auraient pu être anticipés par la simulation. Une carte comme IDF-3D [Ile de France 3D] permettra de voir les impacts de la création d’une voie cyclable que l’on ne pourrait envisager sans cette mise en condition au plus près de la vie réelle grâce à ces outils de simulation et d’Intelligence Artificielle. Par ailleurs elle va permettre d’accompagner la ville dans la gestion des flux, quand elle avait auparavant à gérer des stocks.
Actuellement, on a des stocks de voitures le soir dans des parkings inoccupés le jour. Si on veut rentabiliser ces parkings, il faudra leur faire accueillir des flux de véhicules différents selon les heures de la journée, les types de jours (chômés, travaillés), selon la météo aussi (quand il pleut on utilise davantage sa voiture). La voiture autonome électrique va contribuer à rentabiliser ces espaces en intensifiant les flux : elle aura besoin de se recharger à une borne électrique de parking. La technologie nous aide à développer les meilleures solutions de gestion des flux, au meilleur coût, et à nous préparer à ces nouveaux usages de l’espace urbain.
FRÉDÉRIC GAL, VOUS DÉVELOPPEZ UNE PLATEFORME NUMÉRIQUE AU SERVICE DU BÂTIMENT ET DE LA VILLE. DE QUOI S’AGIT-IL ?
F. G. – Nous avons noué un partenariat avec Dassault Systèmes. Certes le bâtiment n’est pas leur cœur de métier, mais nous voulions bénéficier de leur savoir-faire industriel. Pourquoi leurs outils performants dans le secteur industriel de l’automobile, de l’aviation ou de la construction navale ne fonctionneraient-il pas chez nous, dans le secteur de la construction au sens large, à l’échelle du chantier et à l’échelle de la ville ? Nous nous sommes demandé comment adapter leur plateforme 3DExperience à nos besoins, pour pousser le sur-mesure avec des méthodes industrielles, mettre en place la bonne logistique, qui occasionne le moins de perte possible. On veut s’inspirer de la méthode de construction d’un produit industriel (un véhicule par exemple) : savoir très en amont ce qu’on doit faire dans le détail pour avoir un impact environnemental réduit au minimum.
Nous espérons la rendre encore plus productive : la plateforme 3DExperience ne sert pour l’instant qu’à la conception de constructions, et on a pour objectif de la rendre utile lors de la phase de suivi d’exploitation, pour faciliter la maintenance, le suivi, vérifier que les performances voulues sont atteintes au niveau de l’éclairement, de la consommation énergétique.
EST-ELLE TESTÉE À L’ÉCHELLE D’UNE GRANDE VILLE ?
F. G. – Le test, mené par Bouygues Énergies et Services, s’effectue à l’échelle d’une ville moyenne, la Grande-Motte, dans l’Hérault. La plateforme sert à la gestion de l’éclairage public pour faciliter les échanges avec le client ainsi que la gestion du contrat. C’est un outil de maintenance qui remonte les consommations ; on croise les différentes données pour les améliorer. C’est imperceptible pour les habitants : nous ne touchons pas au mobilier urbain, aux lampadaires qui font partie du patrimoine de La Grande-Motte. Pour mieux visualiser les problèmes (une ampoule défectueuse par exemple) nous avons modélisé la ville en 3D, une maquette numérique sur laquelle figure chaque élément géré par BYES (position, consommation énergétique).
QUELS SERVICES AIMERIEZ-VOUS PROPOSER EN SUPPLÉMENT À LA VILLE OU LA RÉGION ?
F. G. – De nombreux services peuvent être proposés, par exemple ceux dont bénéficie la région Grand Est. À la plateforme de Dassault, l’Institut hospitalo-universitaire (IHU) de Strasbourg a intégré toutes les données quotidiennes de santé à disposition (tests Covid-19, activité hospitalière…). La plateforme est devenue Predict-Est, un outil de modélisation de l’épidémie : l’IHU peut suivre son évolution, anticiper la pression hospitalière, la pression Covid à l’échelle d’une région. Cela permet aux responsables politiques de mieux comprendre l’épidémie, et de se projeter, jusqu’à deux semaines, au lieu d’être dans l’incertitude totale.
On aimerait proposer ce genre de services.
CETTE EXPÉRIENCE A PU ÊTRE RÉALISÉE GRÂCE À L’OUVERTURE DES DONNÉES. PHILIPPE KERIGNARD, QUELLE GOUVERNANCE METTRE EN PLACE POUR UN MEILLEUR USAGE DE LA DATA ?
P. K. – La gouvernance de la donnée de la ville et du territoire ne se limite pas à établir des règles de collecte, de stockage et d’usage de la donnée – ce qui est déjà un exercice extrêmement complexe. Elle doit contribuer à dynamiser son usage, à faire en sorte qu’elle serve à la prise de décision politique, à la création et au développement de services pour les habitants et l’écosystème local. La région Ile-de-France, par exemple, anime aujourd’hui plus d’une centaine de partenaires et donne accès à 10 000 jeux de données : elle doit établir à l’avance qui a le droit de faire quoi, comment, avec quelles données, pour quelle finalité, et c’est quasiment impossible sans se doter d’outils, et de nouvelles compétences, des nouveaux métiers (Data Protection Officer, Chief Data Officer, Data Manager, Data Scientists, etc .) et d’une solide organisation : elle doit assurer une totale transparence des données, et, plus encore, d’en apporter la preuve sinon elle perd la confiance des citoyens. En parallèle, il faut développer des formations des citoyens à la donnée, et aux usages qu’en font certaines entreprises (notamment les réseaux sociaux). Il faut informer et former les élèves dès le collège.