Smart city

Qui dit voiture autonome dit route intelligente

Archive Mai 2017
Imaginées pour faciliter le déploiement des voitures autonomes et leur permettre de circuler en toutes circonstances hors des Smart Cities digitalisées, les routes intelligentes sont en phase d'expérimentation un peu partout dans le monde, que ce soit en Europe, aux Etats-Unis ou en Asie. Mais en Chine, le gouvernement a décidé d'aller plus loin et de redoubler d'efforts pour pousser en avant l'innovation en la matière, dans le cadre d'un vaste programme pour accélérer la transition numérique du pays. La Chine est en effet aujourd'hui le plus important marché au monde pour les voitures électriques et ambitionne d'être le leader des véhicules autonomes de demain, avec comme objectif de détenir à terme 10% du parc mondial. Pour les chinois, la mise en place d'une infrastructure intelligente dédiée aux systèmes routiers est donc une priorité pour permettre à la conduite autonome de se concrétiser. Dans cette optique, un premier tronçon d'autoroute "smart", aux fonctionnalités basiques, est actuellement en construction dans l'est de la Chine et pourra être fonctionnel dès 2022. Long de 161 kilomètres, il reliera les villes de Hangzhou et de Ningbo, et sera doté d'un système intégré de détection, de surveillance et de prévision pour sécuriser et améliorer le trafic. Un premier pas vers la route réellement intelligente.

direction l'asie pour découvrir Les dernières innovations routières

road

Shutterstock

Des routes nouvelle génération

china
Regard d'expert

Yuan Peng

Chef adjoint du département des sciences et de la technologie du ministère chinois des Transports

 

Le ministère travaille actuellement à mettre au point des systèmes routiers intelligents qui seront de vrais supports pour les voitures intelligentes du futur

Pour aller plus loin que cette première initiative, des ingénieurs chinois ont mis au point un revêtement spécialement conçu pour servir de plateforme à la conduite autonome. Côté pile, des cellules photovoltaïques intégrées sous une surface transparente et extrêmement solide génèrent de l'électricité pour alimenter les batteries des voitures électriques, leur permettant ainsi de se recharger naturellement lorsqu'elles roulent. Côté face, de nombreux capteurs implantés sous le revêtement collectent en temps réel un grand nombre de données sur la circulation, l'état du véhicule, les conditions météorologiques, tout en recevant des mises à jour sur l'état du trafic et sur l'itinéraire emprunté par le véhicule. Ces données vont permettre dans l'avenir aux voitures autonomes de prendre plus facilement des décisions et de s'orienter plus efficacement. Non seulement ces routes intelligentes offrent une solution au problème de recharge des véhicules électriques - le principal frein aujourd'hui à leur déploiement - mais les données précieuses qu'elles collecteront et qu'elles transmettront vont en faire des assistants indispensables pour la conduite autonome. Une véritable interface route - véhicule est en train de naître, qui va permettre aux voitures autonomes de circuler partout en restant connectées et en se rechargeant. Dans l'avenir, c'est donc la route elle-même qui fournira les données et l'énergie aux voitures lorsqu'elles se déplaceront. 

Ce nouveau paradigme technologique, qui promet une rupture radicale dans l'usage que nous avons des routes, est actuellement testé sur une bretelle d'essai dans la ville de Jinan, grâce aux travaux des chercheurs de Qilu Transportation, une société chinoise à la pointe de l'ingénierie du transport. A ce jour, ils ont réussi à encapsuler suffisamment de cellules photovoltaïques sous le revêtement routier pour alimenter en électricité l'ensemble du système de signalisation qui gère le trafic automobile ainsi que les caméras de surveillance, les installations de péage, et les lampadaires. C'est un début. Il faudra néanmoins beaucoup plus d'énergie pour nourrir en données les véhicules autonomes. D'autant que les chinois inscrivent leur vision du photovoltaïque appliqué à la route dans un contexte encore beaucoup plus large.

Les routes deviennent solaires

solar road

Materia

Pavés intelligents

« Les autoroutes que nous utilisons aujourd'hui ne servent qu’à transporter des véhicules et elles sont comme une sorte de génération 1.0. Nous travaillons sur les générations 2.0 et 3.0 en y transplantant des cerveaux et un système nerveux. 
Zhou Yong - CEO de Qilu Transportation

Zhou Yong

Emperyland, une start-up Shangaïenne spécialisée dans l'énergie solaire, a mis au point un pavé intelligent de forme hexagonal qui pourrait être la brique de construction des autoroutes de demain. Très robustes, ces pavés, qui mesurent 70 centimètres de large, peuvent résister à des températures allant de - 40° celsius à + 50° ! Leur durée de vie minimale est de 50 000 heures. Ils sont suffisamment résistants pour supporter sur la durée un trafic automobile intense. Ils sont équipés d'une batterie au lithium et de six panneaux photovoltaïques en silicium monocristallin qui convertissent l'énergie solaire accumulée en électricité grâce à des micro-ondulateurs.

Pour recharger les voitures électriques, ces pavés s'appuient sur une technologie par induction électromagnétique. En d'autres termes, le pavé intelligent et la borne de réception électrique dans le véhicule sont complètement isolés électriquement et l'énergie est transmise par l'intermédiaire d'un flux électromagnétique. Avec un tel système, et en cumulant la puissance de chaque pavé, un tronçon de 1 kilomètre de route pourrait alimenter 500 familles en électricité. Avec une telle puissance, on se rapproche des besoins qu'auront les voitures autonomes pour fonctionner correctement. D'autant qu'Emperyland compte s'appuyer sur d'autres supports pour produire de l'énergie.

En chemin  vers la route intelligente

solar highway
Materia

Route augmentée zéro carbone

FIni la route au charbon, voici la route zero carbone

future road

La start-up Shangaïenne a également mis au point un lampadaire solaire qui fonctionne en binôme avec le pavé et qui peut générer 3,8 KW d'électricité par heure alors qu'il en consomme cinq fois moins pour éclairer. Le surplus peut alors être stocké et redistribué, soit pour soutenir et intensifier le flux de données des véhicules autonomes, soit pour alimenter les habitations ou les entreprises qui sont installées à proximité de la route. Le pavé intelligent ajoute ainsi à ses atouts celui de devenir un puissant vecteur du zéro carbone. Et renforce également la sécurité routière. En hiver, lorsque les températures sont négatives, il peut puiser dans son stock d'énergie pour chauffer la route afin de la dégivrer et la déneiger. Ce qui permet de sécuriser la circulation sans attendre une intervention humaine et limiter ainsi le nombre d'accidents.

Dernière particularité, les données collectées par les pavés pourront remonter en temps réel aux forces de police, qui auront ainsi une modélisation du trafic à la seconde près et pourront ainsi mieux prévenir la formation de bouchons.

« Dans le futur, les routes pourront sentir, analyser, mesurer et comprendre les caractéristiques d'un véhicule et déterminer de quel type de données il a besoin. »  

Enfin, et c'est un point important, les pavés intelligents ont également été pensés pour recouvrir les rues des Smart Cities, permettant ainsi à un système unifié d'échange d'information et de production d'énergie, reliant campagnes et villes, de voir le jour. Demain, les données pourront accompagner un véhicule depuis sa sortie du garage jusqu'à sa destination finale en utilisant le même point d'émission au sol.

Si Qilu Transportation et Emperyland sont aujourd'hui à la pointe de l'innovation chinoise en matière d'ingénierie routière, de nombreuses start-up travaillent également à développer de nouvelles technologies innovantes. L'appui décisif du gouvernement chinois, qui a par ailleurs annoncé l'arrivée imminente de la 5G, devrait bel et bien positionner le pays en leader de la voiture autonome et des autoroutes du futur dans quelques années. Affaire à suivre.

Rédigé par Arnaud Pagès
Journaliste indépendant, spécialisé dans les nouvelles technologies