Intervenants Principaux

Marjorie Musy
CEREMA

Edouard Lété
EL2C

Francois Bodin
IRISA

Sana Debbech
IRT Railenium

&

Pierre-Etienne Gautier
SNCF Réseau

Thierry Chevalier
Airbus

Marie Morere
Airbus

Pierre Jean Barjhoux
Airbus

Matthieu Meaux
Airbus

Frédéric Feyel
Safran Tech

Modélisation climatique de l’échelle du quartier à celle de la ville. Etat de l’art, applications et perspectives

Aux enjeux du réchauffement climatique qui vont impliquer une plus grande récurrence des vagues de chaleur, vient s'ajouter en ville le phénomène d'îlot de chaleur urbain. Ainsi, les villes connaissent, en particulier le soir et la nuit, des températures plus élevées de plusieurs degrés que dans les zones rurales environnantes. En période de canicule, ces quelques degrés, au moment où les organismes ont besoin de se reposer, engendrent des situations critiques pour les populations vulnérables. Aussi, les collectivités locales tentent de mettre en place des solutions d'adaptation qui reposent sur des solutions fondées sur la nature (végétation, eau, sol), des techniques et constructions (ombrages, matériaux réfléchissants...) ou reposant sur des changements de comportement (moindre usage des véhicules à moteur, de la climatisation, décalage d'horaires...). L'évaluation de ces solutions, en phase projet n'est possible que par le biais de la modélisation. Les dernières années ont donc vu le développement d'un certain nombre d'outils de simulation du microclimat urbain, travaillant soit à l'échelle de la ville soit à celle du quartier. Cette communication commencera par un état de l'art des différentes approches de modélisation microclimatiques actuellement développée de l'échelle du quartier à celle de la ville, donnant les concepts et les approches physiques. Des exemples d'applications pour l'évaluation de solutions d'adaptation climatique viendront illustrer l'utilisation de deux de ces outils : Solene-microclimat (échelle du quartier) et TEB (échelle de la ville). Enfin, les principales limites de ces outils et des perspectives de recherche seront exposées.

La simulation numérique en biomécanique, particularités et perspectives.

L’objectif de cette présentation est de donner un aperçu sur le marché de l’industrie médicale et un retour d’expérience sur les particularités, les nécessités mais aussi les tendances de la simulation numérique dans cette industrie. Pour illustrer la valeur de la simulation numérique, on peut la positionner tout au long du parcours patient qui commence dès la détection des symptômes jusqu’au suivi post opératoire et même de prévoir l’évolution de la santé du patient sur le plus long terme par l’utilisation de son jumeau numérique qui sera créé et amélioré tout au long de ce processus.

Vers un calcul de haute performance frugal

Le calcul haute performance, outil central de la simulation numérique, est doublement dans une phase de transition. D'une part, l’apparition des systèmes à l’exascale et le déluge de données imposent de revoir de nombreuses pratiques de déploiement. Par exemple, la mise en œuvre de jumeaux digitaux repose fréquemment sur l’intégration de flux de données et de modèles numériques dans des workflows distribués sur plusieurs infrastructures (e.g. centres HPC, Cloud, réseau de capteurs). D'autre part, la prise en compte des enjeux environnementaux va contraindre les usages vers une réduction de l'empreinte énergétique et un allongement de la durée de vie des infrastructures. Ce contexte nous ouvre paradoxalement l'opportunité de revoir l'ensemble de la solution offerte pour le calcul numérique : optimisation des codes, analyse de données, calculs, stockage, logistique de données, technologies et cycle de production.

Dans cette présentation nous ferons un tour d’horizon de cette problématique et nous exposerons les compromis que la communauté pourra être amenée à faire.

Le BIM et les Jumeaux Numériques appliqués au ferroviaire

Complex system of systems simulation for energy transition

Number and nature of risks are increasing with climate change, and combined with energy transition it is about to disrupt the world as we know it.

WITNESS is a new open framework to build a complete world energy transition model and structure it, following a system of systems approach. It leverages multi-disciplinary optimization numerical simulation methods to explore possible sustainable options and explore evolution scenarios, in front of possible energies and their associated set of production technologies, resources availability, population, climate or economy evolutions. Since these key drivers are strongly coupled, an iterative process ensures the equilibrium between them, at each step of the optimization, for each scenario.

WITNESS yet another IAM ?

Understanding energy transition is key for almost any company, since most of the current human activities depend on fossil energy. For aerospace companies, it is key to understand the consequences of energy transition due to heavy upfront investments needed to develop new products, long time before entry into market and that are deemed to be operational for decades.

At Airbus, a simulation platform has been developed called SoSTrades to accelerate modeling of complex system of systems, and ease wide collaboration to tackle challenges linked to energy transition. SoSTrades is a web-based, multi-user, interactive publication-quality graph simulation platform. It allows users to drop new modules without additional coding, and provides embedded advanced numerical capabilities for simulation and multi-disciplinary optimization. It also has built-in collaborative capabilities to allow different experts to work together and capitalize their joint analyses.

Developing a new Integrated Assessment Model (IAM) is a long and very difficult task due to the level of complexity. However, some questions remained unanswered by existing IAMs such as the link between the overall economy and the detailed energy production technology mix to have a successful energy transition.

This is the reason why Airbus applied its complex simulation of system of systems to develop the World envIronmenTal aNd Economic ScenarioS (WITNESS) model.

WITNESS is an expandable IAM oriented system of systems framework, which main objective is to address energy-economy coupling challenges. It is able to easily integrate new models and accelerate the modelisation process. The model interactions issues and numerical issues are fully supported by the SoSTrades platform. The purpose of WITNESS is also to extend the scope currently covered by IAMs and add elements such as the population evolution depending on factors such as temperature evolution of pollution level or getting to the level of technology level for energy production.

The overall goal of WITNESS is to try to cover the scope of the World3 model, while using more detailed models thanks to the numerical capabilities available. WITNESS is capable of going into technology details for energy production, and it allows to integrate more details in other aspects of the world model if necessary. It makes WITNESS an IAM framework that has a capabilities and scope growth potential going beyond World3 model or standard IAMs currently used.

Another advantage of using WITNESS is that it is based on a fully collaborative approach for development, contribution and analysis. It is nearly impossible for anyone to gather all the expertise and knowledge necessary to build such a model. With its collaborative capabilities and as an Open Source solution, WITNESS allows collective intelligence to be applied for building a “self-fulfilling prophecy” towards a sustainable world.

Enjeux et stratégie du groupe Safran en simulation numérique