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©Avoid Obvious Architects: Seun CityWalk
#MobilitéIntelligente

Mobilité urbaine : circuler en toute sérénité

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Le rythme de nos villes est de plus en plus intense – tout comme le bruit et la pollution atmosphérique. Pour remédier à cela, une solution consiste à produire intelligemment des véhicules sans gaz d'échappement, électriques et autonomes, pour lesquels ZF propose d'ores et déjà de nombreux composants et systèmes.
Kathrin Wildemann, décembre 07, 2017
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Kathrin Wildemann est membre de l'équipe permanente de rédaction de ZF depuis 2016. Elle aime consacrer ses articles qu'elle publie en ligne et hors ligne, à la mobilité électrique ainsi qu'à d'autres thèmes en rapport avec la durabilité.
Mon incursion dans le monde de la mobilité du futur commence par une petite promenade. Une application sur mon téléphone me guide jusqu'à une voiture électrique compacte, appartenant à un service d'autopartage et garée quelques rues plus loin. Grâce à l'autopartage, je reste mobile et me rendre où je veux facilement, même sans ma propre voiture. Je dois aller au magasin de meubles pour choisir une nouvelle bibliothèque pour mon salon. Un fois que j'ai saisi mon code PIN, la voiture commence à ronfler. Tout le trajet est payé en arrière-plan sans que j'aie à faire quoi que ce soit, facturé à la minute et seulement pour le temps pendant lequel j'utilise le véhicule.

Les villes ont besoin de nouveaux concepts en mobilité

Les villes ont besoin de nouveaux concepts en mobilité

Ce moyen de transport est idéal pour un trajet en fin de matinée à travers la ville. Les émissions de gaz ? Aucune. La voiture fonctionne grâce à une batterie. Pour revenir à la maison dans l'après-midi, je prends les transports en commun – je dois me faire livrer ma bibliothèque et les rues se remplissent déjà de travailleurs sur le chemin du retour. Le tramway puis le bus électrique à pile combustible m'emmènent jusqu'à une des nombreuses stations de partage de vélos électriques. Mon expérience avec une application de mobilité montre que de grands changements sont en cours dans le secteur des transports publics locaux. Les mots-clés sont « continu » et « intermodal », et font référence à la possibilité d'effectuer un trajet sans interruptions en passant intelligemment d'un mode de transport à l'autre.
Il existe une demande considérable pour de nouvelles solutions de transports locaux dans les zones urbaines. Au cours des dernières décennies, la grande tendance à l'urbanisation a donné lieu à la formation de mégapoles, dont les plus grandes abritent plus de dix millions d'habitants. Et cette tendance n'a montré aucun signe de déclin. Dans nombre de grandes villes, les habitants souffrent déjà des effets du trafic chaotique. À l'heure de pointe à São Paulo (environ 12 millions d'habitants), les travailleurs peuvent avoir besoin de deux heures supplémentaires pour arriver à destination. Tous ceux qui vivent dans la banlieue de Los Angeles et qui se trouvent sur la route entre 17 h et 18 h voient leur temps de trajet rallongé de 84 % en moyenne. À Bangkok, ce trajet est plus long de 118 % en comparaison avec les heures creuses. Et les voitures posent d'autres problèmes en zone urbaine – les villes doivent réserver 5 à 15 % de leur espace total à des places de stationnement. Pourtant, les conducteurs passent encore jusqu'à 30 % de leur temps de conduite à chercher une place – ce qui augmente davantage le trafic et les émissions de gaz.
Ce n'est pas tant la voiture en elle-même, mais plutôt la façon dont elle est utilisée qui atteint ses limites dans les régions métropolitaines modernes, affirme Dr Jennifer Dungs. Elle est l'ancienne directrice du département Ingénierie des systèmes de mobilité urbains au Fraunhofer Institute for Industrial Engineering IAO à Stuttgart : « Le plaisir qu'on peut prendre à conduire va devenir moins important. À l'avenir, on se concentrera sur la satisfaction d'arriver à destination – et d'y arriver sans interruptions, sans attendre, et d'une façon qui répond parfaitement à vos besoins. »
Vision urbaine : Le projet Seun CityWalk par Avoid Obvious Architects.

Une mobilité totalement électrique pour un trafic urbain sans pollution

Une mobilité totalement électrique pour un trafic urbain sans pollution

La solution que nous voyons émerger pour les centres urbains et leur banlieue proche est constituée de plusieurs éléments différents, comme l'interconnexion grandissante entre tous les moyens de transport et de nouveaux services de mobilité complémentaires, mis en place autour de véhicules électriques autonomes. Mais une chose est sûre – les taxis-robots à eux seuls ne vont pas résoudre les problèmes de mobilité en ville. Il faudra trouver des moyens de transport public efficaces – mais ils devront être aussi interconnectés et aussi peu polluants que possible.
C'est pourquoi de nombreux services de transport municipaux prévoient précisément de dépendre des véhicules électriques pour les futurs moyens de transport locaux, et en particulier des bus, qui restent le moyen de transport public le plus souple et le plus utilisé. En tête des avancées dans ce domaine se trouve la Chine qui, à la fin de l'année 2015, possédait déjà plus de 173 000 autobus entièrement électriques utilisés dans les transports publics urbains, principalement dans les régions métropolitaines de Pékin, Shanghai et Shenzhen. Un rapport de l'Union internationale des transports publics (UITP) répertorie 25 villes d'Europe qui augmenteront leur nombre d'autobus électriques pour passer à 2 500 véhicules d'ici 2020, ou qui ont déjà atteint ce chiffre. Treize grandes villes de plus prévoient de rendre électriques leurs transports d'ici 2025 et feront l'acquisition de 6 100 autobus électriques supplémentaires d'ici là – ce qui signifie que les véhicules entièrement électriques représenteront une part, non négligeable, de 43 % des véhicules de transport en commun. L'UITP estime que, compte tenu de la demande grandissante, les fabricants européens produiront en masse des bus entièrement électriques à un niveau de pleine capacité entre 2018 et 2020.
Les taxis-robots à eux seuls ne vont pas résoudre les problèmes de mobilité en ville.

ZF s'est déjà préparé au changement. « Nous avons systématiquement étendu notre portefeuille de produits pour les systèmes de conduite électrique ces dernières années, et aujourd'hui, nous couvrons la totalité des véhicules électriques en mobilité urbaine, des bus articulés aux vélos électriques, » déclare Jörg Grotendorst, directeur du département E-Mobilité de ZF Friedrichshafen AG. Par exemple, la société a présenté à l'automne dernier une nouvelle transmission électrique principale pour les bus. L'avantage majeur de CeTrax est que les plates-formes de véhicules existantes peuvent être adaptées au système de transmission électrique sans nécessiter des modifications importantes – ce qui offre aux fabricants davantage de souplesse dans la production. Grâce à son pont portique électrique AVE 130, ZF propose d'ores et déjà un classique qui a fait ses preuves dans la production de masse – le pont est équipé de deux moteurs à induction refroidis par eau près de chaque roue, qui propulsent des bus à plancher surbaissé dans les villes du monde entier, de manière efficace et non polluante.
Quant au secteur de la voiture électrique, la société a présenté le tout nouveau système mSTARS en 2016 – un train de roues complet qui, grâce à une conception modulaire inégalée dans ce domaine, permet à la transmission électrique d'être intégrée directement au pont. Doté d'un rendement énergétique allant jusqu'à 150 kilowatts, ce système est parfait pour des berlines de milieu de gamme et pour des véhicules commerciaux légers. Tout en bas de l'échelle, la plus petite transmission électrique de ZF mesure seulement neuf centimètres de diamètre – le moteur central de vélo électrique de 48 volts, extrêmement compact, ne pèse que deux kilogrammes, au lieu du moteur habituel de quatre kilos. Pour ZF, c'est un premier pas vers la micromobilité.
Le système de pont modulaire de ZF, mSTARS, apporte une alimentation non polluante aux voitures et aux véhicules commerciaux

Un véhicule partagé est deux fois plus efficace

Un véhicule partagé est deux fois plus efficace

Ne reste qu'à s'attaquer au défi de décongestionner les rues des interminables files de voitures. Toutes les approches pour rendre le trafic urbain plus efficace et plus fluide ont une idée fondamentale en commun – abandonner progressivement les voitures privées et se diriger vers des solutions de partage. Ceci inclut non seulement le modèle d'autopartage décrit précédemment, mais aussi le conavettage, une sorte de service moderne et collectif de taxi à la demande. Un algorithme rassemble des passagers dont les trajets sont similaires et les conduit à leur destination dans un seul véhicule, et non plusieurs. Une étude menée par l'OCDE, début 2017, montre que ce modèle pourrait réduire de moitié le nombre total de kilomètres parcourus en voiture – une solution utilisée comme mesure de volume du trafic – dans les grandes villes européennes comme Lisbonne. Afin de rendre le conavettage facile pour les utilisateurs, tous les véhicules devront être connectés à la fois entre eux et à différentes plates-formes qui coordonnent les trajets et les utilisateurs. ZF offre également des solutions innovantes dans ce domaine, qui viennent compléter l'introduction de concepts de mobilité modernes. Par exemple, le “Car eWallet” développé par ZF en collaboration avec UBS et IBM permet non seulement aux véhicules d'effectuer des paiements de manière autonome aux bornes de recharge, mais offre également une solution de transaction sécurisée pour l'autopartage.
Le Car eWallet de ZF offre une solution de transaction sécurisée.

Taxis-robots, convoyeurs de personnes et camion de livraison autonomes

Taxis-robots, convoyeurs de personnes et camion de livraison autonomes

Une solution de mobilité au potentiel considérable pour le futur reste absente dans les villes d'aujourd'hui, bien qu'elle soit déjà technologiquement réalisable : les bus et taxis autonomes. Les véhicules autonomes changeront fondamentalement l'image des transports urbains, en particulier s'ils sont combinés à des concepts de partage. Ces véhicules peuvent circuler en permanence (sauf lorsqu'ils sont en charge ou en maintenance) et n'auraient donc jamais la nécessité de se garer. Une étude menée par la société de conseil Berylls, sise à Munich, a révélé que dans la capitale bavaroise, 200 000 voitures privées pourraient être remplacées par 18 000 taxis autonomes.