Pour anticiper la pollution de l’air, HealthKer simule tous nos déplacements

Le projet collaboratif HealthKer met au point un outil de simulation des comportements de déplacement de la population. C’est un outil d’aide à la décision, pour lequel Rennes Métropole est le premier terrain « pilote » . Son objectif : prévoir les impacts sur la qualité de l’air des aménagements et des opérations susceptibles de modifier les habitudes de déplacement.

HealthKer s’appuie sur un domaine prometteur de l’intelligence artificielle : les systèmes multi-agents. Leur principe : chaque agent du système est un composant logiciel capable d’agir de façon autonome, ce qui permet de modéliser de façon réaliste le comportement global d’une multitude d’objets ou d’individus. Dans le cadre du projet, ce sont les habitants de Rennes Métropole. Le modèle de simulation prévoit les déplacements et les moyens de transport utilisés de chacun des habitants virtuels en fonction de paramètres comme le lieu de résidence, les caractéristiques socio-professionnelles, l’âge, etc., mais aussi la période de l’année ou encore la météo du jour.

Prévoir les changements de comportements

La dimension comportementale est la grande originalité du projet, comme le résume Rémi Poisvert, directeur scientifique chez Scalian et coordinateur du projet. : “L’idée est de faire le lien entre les comportements de mobilité et le niveau de pollution de l’air. À ma connaissance, personne ne le fait aujourd’hui.” Puis il précise : “Peu importe que le comportement unitaire de chacun soit exact.  Notre système multi-agent est pertinent s’il est capable de reproduire des flux de circulation globalement réalistes.”

Grâce au modèle mis au point, HealthKer permettra d’éclairer les décisions. “On pourra émettre des hypothèses d’aménagement : modifier les plans de circulation, piétonniser le centre-ville, par exemple. Et ensuite tester les conséquences de ces aménagements sur la pollution de l’air : les effets bénéfiques mais aussi les conséquences néfastes car la manière dont les gens changent leurs habitudes est parfois contre intuitive.”

De la même façon, on pourra tester l’impact d’une campagne de communication, d’une nouvelle tarification des transports en commun, ou d’une mesure qui réglemente l’utilisation de tel ou tel type de véhicule. Tout ce qui engendre une modification des comportements de déplacement pourra être évalué en termes d’impacts sur les flux de circulation, et par conséquent sur la distribution de la pollution dans la ville. La plateforme de simulation et de visualisation fournie l’un des partenaires, Eegle, simplifie l’interprétation des résultats. À terme, un outil grand public facilitera la compréhension que chacun peut avoir des conséquences d’un changement dans ses habitudes de déplacement.

L’innovation : la prise en compte des facteurs humains

Commencé en novembre 2019, le projet HealthKer est prévu pour durer deux ans. La première année de développement a permis de mettre au point “une population synthétique de la ville”. Ceci à partir de données en open data car, au-delà du cas rennais, l’outil est conçu pour s’appliquer à d’autres villes. À venir, deux nouvelles phases : “d’abord valider que notre modèle reproduit bien la réalité du moment”, “ensuite s’orienter vers la prévision de nouvelles situations”.

Pour le coordinateur du projet, la simulation capable de prendre en compte les facteurs humains est porteuse d’avenir : “C’est le cœur de notre recherche. Et c’est une nouvelle voie à explorer dans le champ des smart cities. Il faut bien sûr déployer des objets connectés pour effectuer des mesures et observer la réalité des comportements. Mais est-ce qu’on a besoin d’une masse d’information pour prendre des décisions ? La simulation est une solution peu coûteuse et peu intrusive, qui permet en plus de faire des prévisions.”

Photo @HealthKer : les trainées blanches représentent les densités de pollution prévues.