Intervention dans le cadre de Metro'num, la rencontre des services numériques urbains et territoriaux, les 8 & 9 décembre 2011 à Bordeaux

1. Maquettes nD de la Ville
9 décembre 2011
14 mars 2011
Béatrice Gasser Directeur Technique et Performance EGIS France
1

2. Le marché des maquettes numériques en plein développement
En 2010, une vingtaine de villes
Lille
Amiens françaises et communautés
Le Havre
Rouen Metz
d’agglomérations étaient dotées
Caen Reims
d’une maquette numérique
Strasbourg
Brest SQY
Nancy (source Imagina – étude 2010)
Troyes
Rennes
Orléans
Mulhouse
Nantes
Tours
Besançon Un marché en expansion en France:
Dijon
Poitiers
seulement 3 communautés
La Rochelle Lyon urbaines sur 16 sont dotées
Limoges Annecy de maquettes numériques
Clermont F. Grenoble
Saint Etienne
Ussac 184 communautés
Bordeaux Valence
Privas
d’agglomérations
potentiellement clientes
Toulouse Nîmes Avignon Nice 125 villes de plus de 50 000
Bayonne Montpellier Aix
Fréjus
habitants
Perpignan Marseille
Les villes nouvelles à l’international

3. L’éco – système : conception et utilisation
Acteurs du monde
Editeurs de logiciels SIG Maîtres d'ouvrage
logiciel et
numérique =
Editeurs de logiciels les créateurs de
Maîtres d'œuvre Aménageurs
CAO / DAO solution
Promoteurs (ICADE, Nexity,
Editeurs de logiciels de Cabinets de conseil et
Bouygues Immobilier, Services techniques Acteurs de
simulation bureaux d'études
colectivités l'ingénierie urbaine
=
Producteurs de données Cabinets d'architecture et Constructeurs BTP (Vinci, les bâtisseurs
géoréférencées d'urbanisme Bouygues, Eiffage,…)
Sociétés d'infographie pour Exploitants de réseaux (électricité, gaz, télécoms, transport,
Sociétés d'ingénierie Acteurs de la
réalisation de maquettes 3D eau potable, assainissement,…)
société civile =
les usagers et
SOLUTIONS décideurs
CONCEPTION CONSTRUCTION EXPLOITATION
LOGICIELLES
CYCLE DE VIE DU PROJET URBAIN
Planification,
Gestion de projets Décision politique et Communication
rénovation et gestion
urbains technique Concertation
des risques
Maîtres d'ouvrage Décideurs politiques Citadins Services techniques
Maîtres d'œuvre Services d'aménagement et Usagers Services d'aménagement et
de planification de planification
Citadins, usagers
Prestataires DSP
CYCLE D'UTILISATION D'UNE MAQUETTE nD ET DE MODELES DE SIMULATION

4. Des prestations attendues par les acteurs de la ville durable
Le besoin exprimé par le marché :
un outil intégré au service des projets urbains
Il ressort de la synthèse des besoins des acteurs de la
ville durable (élus, services techniques, ingénieristes,
constructeurs, exploitants de réseaux,…) la nécessité
de disposer d’un outil intégré permettant, tout à la
fois, de :
concevoir, construire, aménager et exploiter des
espaces publics et privés divers et de qualité
accessibles à tous,
disposer de représentations de ces espaces
(modèles 3D, réalité virtuelle,…) afin de
caractériser, analyser et simuler ces espaces et
leurs projets d’évolution,
organiser la communication et la concertation
autour des maquettes numériques et des scénarios.
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5. Les acteurs
Collectivités et aménageurs publics et privés :
Villes de plus de 50000 habitants, EPA, SEM, promoteurs, ADP, RFF, …
Concepteurs de la ville :
Architectes, urbanistes, paysagistes, ingénieries, …
Constructeurs et entreprises de BTP
Exploitants de réseaux
Énergie, transports, déchets, eau, assainissement, télécommunication, éclairage,
chauffage urbain,…
Enseignement / formation / recherche
Concepteurs d’équipements et de logiciels
urbains
SSII, mobiliers urbains,…
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6. Contexte du paysage des outils à l’échelle urbaine
Spatial Analyst,
Geodatabase…
Elyx 3D…
LandSIM 3D, BlueBerry
BD Ortho, BD Alti, 3D…
BDTopo Bati3D,
Carto3D…
MN Urbaine
cohérente et Builder, Viewer…
pérenne ?
Simulations
environnementa TerraExplorer
les& trafic…
EVE
3Dvia Virtools,
LandXplorer
Enovia (PLM) MX Road,
ProjectWise…

7. Etat des solutions existantes : pas d’offre globale et interopérable
Réalisation de maquettes
Logiciels Production de données
numériques 3D
Logiciels fournis par des PME
Systèmes d'Informations Les services SIG des villes de plus de
françaises (Virtuel City, Inter
Géographiques / SIG
Atlas,…)
50 000 habs
en régie, via des logiciels sur étagères de
Des briques de
ArcGIS (ESRI) IA orthophotos
Geomedia IA obliques
type Land Sim 3D / Sketchup
via des prestataires spécialisés (Virtuel
solutions difficilement
MapInfo IA Therm
City, …)
interopérables, en
Bentley GIS IA MN
IA 3d / IA Topo / IA Viewer dehors des suites
CAO / DAO PME Européennes (GTA, COWI)
Prestataires d'infographie (Vectuel,
Archivideo, Pixxim, Artefacto, Virtuel
logicielles ESRI et
CATIA Tridicon CITY DISCOVER
City…)
Urban
AUTODESK
AutoCad (Autodesk)
AutoCad Civil 3D (Autodesk)
City Server 3D
Tridicon 3D
Europe 3D
PX - Detect Des logiciels
Microstation (Bentley) Tridicon 3D Landmark PX - Fusion
Mensura
Covadis
PX - mapper
PX - Project
adaptables proposant
Outils d'acquisition de
des solutions dédiées
Acteurs du bâtiment et de
Logiciels de modélisation 3D
l'aménagement urbain données du site aux clients.
LandSim 3D (Bionatics) Bouygues Google car
Autodesk 3ds Max Vinci Véhicule de photomodélisation de l'IGN
Des PME spécialisées
Terra Explorer (Skyline) Architectes, paysagistes, urbanistes scann des façades de bâtiments (CEA)
Ingénieristes,…
et performantes
Logiciels de simulation 3D
Observatoires et Organismes
nationaux de production de
Standardisation au format Des solutions sur
données urbaines City GML et IFC
mesure développées
Arcinfo (ESRI) INSEE logiciel Eve BIM (CSTB) pour visualiser et
LandSim 3D (Bionatics) IGN
enrichir un modèle BIM-IFC par des PME ou des
LandXplorer (Autodesk) Observatoires de l'emploi, de la
mobilité, de l'environnement, de la
EVE IFC SDK (CSTB) bibliothèque de
programmation Open Source, en langage
C++ qui permet de lire, écrire et gérer en
labos dont ce n’est pas
pollution, AIRPARIF, …
mémoire les objets IFC. le cœur de métier. Les
Exploitants de réseaux
GdF Suez, EDF, Veolia, …
solutions clé en main
SNCF, RATP, réseaux de transports
urbains,… sont peu nombreuses.
Des logiciels adapatbles
Des solutions sur mesure
Des briques de solutions proposant des solutions
développées par des PME ou des
difficlement interopérables, dédiées aux clients. Des PME
labos dont ce n'est pas le cœur de
en dehors des suites spécialisées et performantes à
métier. Les solutions clés en main
logicielles ESRI et Autodesk l'international sont positionnées
sont peu nombreuses
sur ce marché

8. Des axes d’amélioration souhaités
La synthèse des besoins d’évolution des maquettes 3D
exprimés par les collectivités permet de dégager 4 axes
d’amélioration :
Compléter les maquettes avec des éléments du sur- sol
et du sous-sol
Renforcer les possibilités d’interopérabilité entre les
données et les solutions logicielles de visualisation, de
représentation et de simulation
Améliorer les possibilités de diffusion vers le grand
public
Développer les possibilités de simulation de scénarios
d’évolution et de mesures de leurs impacts
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9. Les enjeux à terme
Passer de la maquette 3D, de « visualisation statique »
à la « maquette vivante » enrichie, avec une sémantique objet
Réseaux de capteurs – protocoles associés
Acquisition - Assimilation - Fusion & Traitement des données : analyses croisées
spatio-temporelles etc.. .. synthétisation des données massives et hétérogènes
Bases de données de grandes tailles : recherches spatio-temporelles (vérification
des propriétés statiques et dynamiques)
Gestion des données (traçabilité) – dans la durée
Modélisations – Simulations – Etudes d’impacts (transport et trafic, ilots de chaleur,
qualité de l’air, bruits etc..) par sujet avec des retours / incertitudes puis … croisées
Représentation et Visualisation 3D et + outils de collaboration et de concertation
(web)
Mise en place de scénarios & serious game des indicateurs pour les Plans
Climats

10. Les standards IFC et City GML (EL)
CityGML est un standard développé par
l’organisation internationale OGC
(Open Geospatial Consortium) pour les
maquettes numériques globales des
villes.
Il est adopté maintenant comme
standard 3D par INSPIRE.
Le standard IFC (norme ISO 16739),
concerne les maquettes numériques
détaillées des bâtiments et des
infrastructures. Les IFC sont
développées par l’association
internationale IAI/ BuildingSmart.

11. autres initiatives (1/2)
PI3C PI3C. Plateforme d’innovation de Cités en Champagne proposant des
Plateformes dans des services de PLM en « software as a service » pour des acteurs
secteurs différents mais industriels, pme et groupes, du secteur de la mécanique, et
présentant un commençant à aborder le domaine du bâtiment.
positionnement similaire
IRSTV Plateforme expérimentale de l’IFSTTAR et de partenaires
académiques nantais sur la métropole de Nantes.
SmartSystem Une plateforme mutualisée donnant accès à des outils de réalité
virtuelle pour des conceptions innovantes. Fonctionne en Living Lab et
dispose d’un Fonds d’innovation associé.
Plateformes urbaines sur Numérisation
é Des services de numérisation des territoires existent clefs en main et
des services partiels des territoires sont proposés par de grands acteurs commerciaux nationaux ou
internationaux.
Assistance aux De nombreux prestataires existent pour mettre en scène les projets
DUP urbains dans des espaces numérisés permettant un meilleur dialogue
avec élus et populations.
Intelligence HBS Research. Outil d’intelligence territoriale à partir du marché de
territoriale l’immobilier.
Plateformes urbaines Ville de Genève
è Projet 3D de la Mensuration Officielle du Canton de Genève.
d’initiative territoriale
Plateformes urbaines Autodesk Initiative Smart Cities with Building Information Modelling
d’initiative privée
Bentley Nombreux produits en cadastre et aménagement du territoire
Microsoft
Google Google Earth Software Application and Google Sketch Up tools for 11
Urban Design

12. autres initiatives (2/2)
é
Outils applicatifs à valeur ajoutée
Pirandello VINCI. Modèle macroéconomique de planification spatiale des infrastructures de
transports.
Organismes connexes
GIS MU (national) Groupement d’intérêt scientifique en Modélisation Urbaine créé en fin 2010 visant
à harmoniser les efforts de recherche en matière de modélisation urbaine à
l’échelon national entre les académiques, les collectivités et les entreprises.
AFIGEO (national) Association française de l’information géographique : forum rassemblant
l’ensemble des acteurs de l’information géographique en France.
BuldingSmart et Les organismes internationaux et nationaux de développement des normes IFC
Mediaconstruct qui adressent l’échelle plus fine du bâtiment.
Open Geospatial Organisme international en charge des standards CityGML et KML entre autres.
Consortium
IDG Les infrastructures de données géographiques : de nombreux pays en sont
équipées.
Directive
INSPIRE la directive européenne imposant un régime spécial d’accessibilité des données
géographiques. Transposition française en cours.
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13. Projets de recherche des pôles de compétitivité
TERRA Thalès. Projet FUI lancé en 2006, terminé, portant sur les outils de
NUMERICA numérisation des territoires.
(Cap Digital)
SIMBIO Dassault Systèmes. Projet en cours de montage en 2011 (FUI
TERRA MAGNA Star-Apic. Projet FUI lancé en 2007, terminé, portant sur les outils (Advancity et Structurant ou Ademe) pour développer des outils
(Cap Digital et de SIG 3D et d’applications des simulations dans l’urbain. A Systematic) d’interopérabilité et de conception à l’échelle du bâtiment.
Advancity) développé des outils de simulation de la végétation (Bionatics).
BATILIVE Bouygues. Projet en cours de montage en 2011 (FUI avril
(Advancity et 2011) pour développer une plateforme de management de
TERRA Thalès. Projet FUI, lancé en 2009, portant sur les avatars Systematic) projets de bâtiment.
DYNAMICA dynamiques à utiliser dans la simulation urbaine.
CALLISTO Bouygues. Projet FUI lancé en 2010 visant à développer les
(Cap Digital et
(Cap Digital et outils des plateformes de réalité virtuelle adaptés au bâtiment.
Advancity)
Advancity)
TERRA Thalès. Projet FUI, à lancer en 2011, portant sur la numérisation
MOBILITA (Cap fine des voiries pour y développer des cheminements de mobilité «
Digital et douce » et piétonne.
Advancity) Autres projets de recherche
UrbanD (Cap Alain Renk. Projet FEDER-DRIRE4 de 2009 visant à développer Ville Le programme du Pôle scientifique et technique du MEEDDTL
Digital et une interface experte et visuelle des projets urbains pour aider à la numérique
é structurant l’ensemble de ses ressources au service de la
Advancity) participation des citadins. (PST De thématique de la Ville numérique.
Marne-la-
SUSTAINS Artefacto. Projet FUI lancé en 2010 étudiant les modalités Vallée)
é
(Advancity) d’optimisation des conceptions urbaines du point de vue des
ressources énergétiques reposant sur une modélisation complexe. ’
Equip’ex Projet d’Equipex sur les bases de données urbaines.
Belgrand
(UPE)
SERVEAU Tribu. Projet FUI à lancer en 2011 étudiant les modalités
(Advancity) d’optimisation des conceptions urbaines du point de vue des ’
Equip’ex Projet d’Equipex sur la simulation des mobilités sur un territoire.
ressources énergétiques reposant sur une démarche pragmatique Claire SITI
de modélisation simplifiée, à partir de modèles apportant des (UPE)
avancées incrémentales à l’existant.
E-PLU Quelle Ville ? Projet en cours de montage pour le FEDER6 d’avril
(Advancity) 2011 visant à proposer des services numériques pour la
dématérialisation des procédures PLU des collectivités territoriales.
COMMUNIC EGIS. Projet ANR terminé, lancé en 2006, portant sur les modes de
(Advancity) travail collaboratif autour de la maquette numérique dans les
projets d’infrastructures. Un intrant important pour structurer
l’architecture de la plateforme Urbaconcept, pour l’écriture du
cahier des charges de l’interopérabilité et du PLM. 13