3 questions à Claudia D’Ambrosio, Directrice de recherche CNRS à l’École polytechnique

Vous avez rejoint le Laboratoire d’informatique de l’X en 2011 où vous menez des travaux à la croisée des mathématiques appliquées et de l’informatique. Pourriez-vous nous en dire plus sur vos recherches ?

L’objectif de mes recherches est d’optimiser la prise de décision en utilisant des outils mathématiques et algorithmiques, tout particulièrement dans les secteurs de l’énergie et du transport. Tout commence par un échange avec les experts du domaine concerné qui permet d’identifier les problématiques à résoudre et les critères à optimiser en fonction des contraintes, qu’elles soient techniques ou stratégiques. Mon travail consiste ensuite à formaliser ces problématiques d’un point de vue mathématique et à développer des algorithmies permettant de guider la décision. Pour citer un exemple concret, nos algorithmes sont utilisés par les fournisseurs d’énergie qui peuvent déterminer le nombre d’usines à faire fonctionner pour répondre à la demande estimée par les statisticiens, tout en minimisant les coûts de production.

Depuis sa création en 2019, vous portez la chaire d’enseignement et de recherche « Integrated Urban Mobility » qui s’intéresse aux problématiques de mobilité aérienne urbaine. Quels sont les résultats de vos travaux ?

Ces dernières années, de nombreux projets de VTOL, Vertical Take-off and Landing Aircrafts, et de drones ont vu le jour, pour transporter respectivement des personnes et des marchandises. Le développement de ces nouveaux véhicules pose la question du trafic aérien à basse altitude, et surtout de sa gestion. Dans le cadre du trafic aérien standard, l’optimisation mathématique apporte une aide à la décision aux contrôleurs qui monitorent l’espace aérien en fonction des plannings de vols afin de garantir la sécurité. Dans le cadre des VTOL, les véhicules sont différents mais le problème de la gestion du trafic est le même puisqu’ils partagent un même espace. Avec la chaire « Integrated Urban Mobility », nous développons donc des algorithmes capables de détecter des conflits potentiels et de proposer des modifications de plan de vol (changement de vitesse de croisière ou de trajectoire). L’objectif demeure de garantir la sécurité. Pour l’instant, ces algorithmes n’apportent qu’une aide à la décision puisque le contrôleur doit la valider mais dans le futur, on pourrait s’orienter vers l’automatisation.

Quels sont les prochains défis que vous entendez relever à travers la chaire « Integrated Urban Mobility » ?

L’un des grands enjeux auxquels nous nous intéressons est l’électrification du transport qui nécessite d’une part, un accroissement de la quantité d’énergie produite, et d’autre part, la mise en place de réseaux et de systèmes adaptés. Nous avons d’ores et déjà initié des collaborations avec des acteurs du secteur de l’énergie, et après la crise sanitaire, nous avons lancé une étude sur les nouvelles habitudes et pratiques de mobilité post-Covid. Celle-ci va nous permettre de comprendre et de prédire l’évolution de l’électrification et les besoins qui en découlent. Par ailleurs, nous explorons à travers la chaire les aspects économiques, sociaux et décisionnels de la mobilité aérienne urbaine, et notamment la question de son acceptabilité qui demeure un enjeu de taille.

* STEEM : Energy Environment: Science Technology and Management