Connectivité, IA, Cybersécurité … : le futur du transport ferroviaire et urbain.

 

Pour passer du cloisonnement à l'intégration, la mise en place d'une couche numérique robuste et flexible est essentielle pour résoudre l'un des principaux défis du système ferroviaire, à savoir la question du premier et du dernier kilomètre. La digitalisation permet de créer des solutions fluides et complètes pour répondre aux nouveaux besoins de transport des passagers et des marchandises, tout en veillant à ce que le rail reste compétitif.

 

Le rail a tout le potentiel pour devenir la colonne vertébrale de la mobilité intelligente. Pour atteindre cet objectif, des solutions digitales et orientées données sont développées pour réguler et superviser la circulation des trains, assurer la sécurité et intégrer le ferroviaire à d'autres modes de transport. Les passagers bénéficient d'une connectivité embarquée puissante qui leur permet de travailler tout en voyageant ou encore d'accéder aux divertissements en ligne de leur choix.

La connectivité améliore le confort et la ponctualité des trains. Les usagers sont informés par le biais d'une plateforme numérique unique qui leur permet d'accéder aux horaires, aux itinéraires, à la billetterie et à d'autres informations de voyage correspondant à leur trajet personnalisé.

 

Pour les opérateurs ferroviaires, l'infrastructure ferroviaire et le matériel roulant peuvent désormais fournir des informations extrêmement précises. Les capteurs peuvent surveiller en permanence les équipements et envoyer des données sur leur utilisation et leur état à un système centralisé qui traite les données et les utilise pour la gestion du trafic et la planification de la maintenance. De cette manière, le temps de fonctionnement de l'équipement est optimisé et sa durée de vie est prolongée grâce à un entretien optimal.

 

En outre, il est clair que les possibilités offertes par l'IA dans le secteur ferroviaire sont immenses et ne manqueront pas de faire la différence. Par exemple, dans le cadre du développement et de la conception de nouveaux équipements, un assistant numérique piloté par IA de type Copilot peut aider les concepteurs et les ingénieurs en proposant des solutions basées sur les connaissances accumulées lors de travaux antérieurs. L'IA sera également utilisée dans le développement de nouveaux concepts de maintenance prédictive, de modèles dynamiques de tarification équitable et dans la gestion de projets complexes.

 

Intelligent signifie connecté, digitalisé et en réseau. Mais l'intelligence comporte des risques. La digitalisation et l'interconnexion croissantes des systèmes ferroviaires présentent des vulnérabilités. Les systèmes doivent être protégés contre les cybermenaces, et la cybersécurité ferroviaire doit être aussi rigoureuse que les règles de sécurité du secteur applicables aux équipements physiques.

 

La cybersécurité est une exigence essentielle et la question est d'autant plus complexe que de nombreuses installations et de nombreux équipements datent d'une époque où cette question ne se posait pas. Il est notoire que les systèmes existants sont difficiles et longs à sécuriser. Néanmoins, il n'y a pas de mobilité intelligente sans une cybersécurité aussi puissante que possible.

 

Le potentiel de l'IA dans l'industrie ferroviaire

 

L'IA a le potentiel de transformer des aspects importants de l'exploitation ferroviaire, notamment la maintenance, la gestion des actifs, l'expérience des passagers et l'optimisation du réseau. Elle peut créer des simulations réalistes de scénarios de maintenance, ce qui permet d'identifier les problèmes potentiels avant qu'ils ne surviennent et générer des données synthétiques pour améliorer la précision des modèles prédictifs.

 

Dans le domaine de la maintenance, l'IA peut améliorer la gestion des actifs en analysant les données des capteurs afin de prévoir les pannes potentielles et d'optimiser la programmation de la maintenance. Cette approche permet de réduire les durées d'immobilisation, d'améliorer la fiabilité et de renforcer l'efficacité opérationnelle, ce qui se traduit par une réduction des coûts et une meilleure qualité de service.

 

En outre, l'IA générative peut améliorer l'expérience des passagers en créant des recommandations de voyage personnalisées, des systèmes de billetterie intelligents et des assistants virtuels interactifs. En analysant les préférences des passagers et leurs habitudes de voyage, les opérateurs ferroviaires peuvent offrir des services sur mesure qui améliorent la satisfaction et la fidélité des clients.

 

L'IA peut également optimiser la planification et la programmation des réseaux en générant des horaires performants, en identifiant les goulets d'étranglement et en proposant des solutions pour améliorer l'exploitation des flottes de trains.

Grâce à la simulation de scénarios et à la création de configurations de réseau optimisées, l'IA peut aider les opérateurs ferroviaires à prendre des décisions axées sur les données afin d'optimiser l'efficacité opérationnelle et de minimiser les perturbations.

 

Cependant, il est important de savoir qu'en matière d'IA, des données de qualité représentent 80 % du travail. La capacité de collecter, stocker, enrichir et présenter des données est la clé du succès. Des données de qualité et fiables sont nécessaires – et en grande quantité.

 

Si l'IA offre un potentiel d'innovation important dans le secteur ferroviaire, son adoption présente également des défis que les organisations doivent aborder. L'un de ces principaux enjeux est la nécessité de disposer d'ensembles de données vastes et diversifiés pour entraîner efficacement les modèles génératifs. Les organisations ferroviaires doivent investir dans la collecte, l'intégration et la gestion des données afin de garantir la qualité et la représentativité des données utilisées pour la formation.

La colonne vertébrale digitale du rail : le centre de services et d'opérations informatiques

Akkodis gère le centre d'opérations informatiques du principal opérateur ferroviaire d'un grand pays européen. Ce centre d'opérations, réparti sur trois sites, gère 6 600 serveurs et plus de 1 100 applications déployées. Akkodis s'occupe de la couche applicative du centre d'opérations et a créé son propre centre d'administration qui traite les réponses aux incidents de niveaux 2 et 3, 24 heures sur 24.

 

Ce projet a démarré en 2020. En seulement quatre mois, Akkodis a réussi à affecter 160 spécialistes au lancement du projet et à leur fournir les compétences nécessaires pour répondre aux exigences techniques requises. Le centre d'administration est aujourd'hui exploité par une équipe de 130 personnes. Akkodis gère les compétences techniques de l'équipe via une matrice de connaissances techniques contenant les 200 compétences spécifiques nécessaires à une gestion efficace des applications.

 

Au début du projet, l'équipe traitait 6 500 incidents par mois. Aujourd'hui, ce nombre est tombé à 4 000. Cette diminution est essentiellement due à l'amélioration de la gestion des problèmes. Chaque incident fait l'objet d'une analyse approfondie, avec identification et résolution documentées en détail.

 

Pour optimiser ce processus, l'équipe a collaboré avec Akkodis Research afin de concevoir une solution alimentée par l'IA pour analyser les commentaires rédigés par les administrateurs chargés des incidents. L'IA évalue la qualité des commentaires et attribue une note aux administrateurs, les aidant ainsi à maintenir le niveau de qualité requis.

 

Akkodis développe également un outil d'IA destiné aux fonctions support de niveau 1 (non gérées par Akkodis). Cet assistant alimenté par l'IA devrait aider le personnel de niveau 1 à traiter les incidents en fournissant des scripts générés automatiquement pour résoudre des problèmes spécifiques. Cela devrait réduire le nombre d'incidents transmis aux niveaux 2 et 3, tout en faisant gagner du temps dans la gestion des incidents majeurs nécessitant l'expertise des équipes de niveaux 2 et 3.

 

Système de gestion de l'infrastructure d'information ferroviaire

Le réseau ferroviaire danois exploite un système d'information ferroviaire doté de plus de 1 800 écrans déployés dans ses gares. Ce système informe les passagers des horaires d'arrivée et de départ des trains, des quais d'arrivée, etc.

 

Akkodis Danemark a développé le système d'exploitation Player OS pour ces écrans. Plus récemment, l'entreprise a également mis en place un système de gestion de ces écrans, permettant notamment de détecter les dysfonctionnements et de planifier la maintenance.

 

Auparavant, il était difficile et fastidieux de contrôler ces écrans pour s'assurer de leur bon fonctionnement et connaître leur version logicielle.

Le système de gestion sur mesure développé gère à la fois les anciennes et les nouvelles plateformes, les systèmes tiers, les haut-parleurs, etc. via un cloud privé. Les responsables et les agents de maintenance peuvent créer des rapports pour avoir une vue d'ensemble des écrans défectueux, du temps de fonctionnement, etc.

 

Le système est également utilisé pour planifier les mises à jour logicielles et les travaux de maintenance.

 

De plus, si un passager signale le dysfonctionnement d'un écran d'information au service d'assistance, le système permet au personnel d'accéder à cet écran spécifique et de visualiser son contenu afin de prendre les mesures correctives nécessaires.

 

Cybersécurité ferroviaire

La connectivité s'accompagne de risques. Et alors que le rail poursuit son intégration de l'innovation numérique dans ses équipements, sa sécurisation devient de plus en plus complexe. Les actifs physiques et numériques sont de plus en plus étroitement liés, et leur sécurisation nécessite une approche globale.

 

Plusieurs dimensions doivent être prises en compte pour avoir une vision holistique de la sécurité des équipements numériques et physiques. D'une part, les systèmes et sous-systèmes ferroviaires présentent des interdépendances complexes. D'autre part, l'infrastructure ferroviaire comporte de nombreux éléments hérités, et l'architecture mixte de systèmes modernes et d'anciens équipements est difficile à protéger. Les anciens systèmes ont souvent de multiples vulnérabilités, ce qui complique leur protection efficace et augmente les coûts de cybersécurité.

 

Pour relever ces défis, Akkodis développe une nouvelle approche de la sécurité dans les environnements cyber-physiques, où la combinaison d'actifs numériques, de systèmes de contrôle industriel et d'équipements physiques nécessite de repenser la cybersécurité.

Appelée "cybersécurité intégrée", cette approche se concentre sur deux axes principaux :

Premièrement, le passage des journaux aux modèles. Au lieu de la méthode traditionnelle de cybersécurité basée sur l'envoi de journaux à un serveur et la rédaction de cas d'usage, la cybersécurité peut désormais s'appuyer sur des modèles d'IA, directement sur les dispositifs, éliminant ainsi le processus intermédiaire. Il s'agit d'une évolution des cas d'usage vers des modèles de cybersécurité, permettant une surveillance en temps réel de l'infrastructure.

 

Deuxièmement, l'intégration holistique de la cybersécurité aux actifs, à la communication entre les appareils et le cloud, aux lignes de fabrication, etc.

 

Cette approche innovante vise à relever les défis de sécurité dans les environnements cyber-physiques complexes du secteur ferroviaire.

 

Inspiration intersectorielle : enrichir le ferroviaire de nouvelles idées issues d'autres secteurs

 

Si on le compare aux secteurs de l'automobile et de l'aérospatial, par exemple, le ferroviaire peut sembler moins enclin à expérimenter et à adopter de nouveaux concepts et de nouvelles technologies. Il y a plusieurs bonnes raisons à cela, notamment la longue durée de vie de l'infrastructure ferroviaire et du matériel roulant, ainsi que l'importance accordée par le secteur à la sécurité. Néanmoins, il peut être bénéfique pour la communauté ferroviaire de s'inspirer d'autres domaines.

 

Dans ce domaine, Akkodis dispose de nombreux atouts, car ses experts ont acquis des connaissances et une expérience considérables en travaillant à la pointe de la technologie dans de nombreux secteurs d'activité. Ces connaissances peuvent être utilisées et adaptées aux exigences du secteur ferroviaire.

 

À titre d'illustration, voici quelques exemples :

 

Pour faciliter les innovations dans le domaine de la conduite autonome, Akkodis a développé ADS (Autonomous Driving Software), une pile logicielle de conduite autonome qui peut s'adapter à n'importe quelle plateforme, configuration de capteurs ou cas d'usage. Son approche modulaire permet de créer des piles logicielles sur mesure, tandis que les essais et la validation systématiques garantissent la qualité et la sécurité.

PORTAGE est une plateforme collaborative qui vise à robotiser et automatiser le transport d'équipements lourds et volumineux sur les sites industriels. Cette solution permet de réduire les tâches pénibles et dangereuses pour les opérateurs et d'optimiser les opérations logistiques. Modulaire et générique, la conception de PORTAGE intègre de nombreuses fonctions d'automatisation et de sécurité, ce qui lui permet de s'adapter à de nombreux cas d'usage.

 

AIR COBOT est un robot intelligent et collaboratif pour l'inspection des aéronefs. Il transporte une charge utile de capteurs non destructifs (IR-3D-Visible) pour effectuer des contrôles de maintenance quotidiens et est conçu pour faciliter l'inspection humaine. Grâce à la vision par ordinateur, le robot peut effectuer une inspection automatique, ce qui contribue à l'inspection visuelle humaine et améliore la sécurité des vols et la disponibilité des aéronefs, tout en réduisant les coûts de maintenance.

 

 

 

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A propos d'Akkodis dans le secteur ferroviaire :

 

Akkodis dans le secteur ferroviaire bénéficie d'une empreinte internationale avec plus de 1 500 spécialistes ferroviaires répartis en Allemagne, Australie, Autriche, Benelux, Canada, Danemark, Espagne, États-Unis, France, Inde, Italie, Maroc, République tchèque, Royaume-Uni, Singapour, Suède et Suisse.

  

Akkodis apporte ses services d'ingénierie et de conseil informatique à l'ensemble des acteurs du secteur ferroviaire : opérateurs, fabricants de matériel, gestionnaires d'infrastructures et fournisseurs. Ses consultants contribuent à des projets de développement dans des domaines variés comme le matériel roulant, la signalisation, les infrastructures, ainsi que les services de cycle de vie.