L’importance des réseaux urbains

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I – LES DEFAILLANCES EN CASCADE AU SEIN DES RESEAUX TECHNIQUES URBAINS : CONTEXTE, ORIGINES, CARACTERISATION ET ILLUSTRATION
PREAMBULE DE LA PARTIE I
CHAPITRE 1 : LES RESEAUX TECHNIQUES ET INFRASTRUCTURES CRITIQUES : ENTRE COMPLEXITES, VULNERABILITES ET (INTER)DEPENDANCES
1.1. LES RESEAUX TECHNIQUES URBAINS, TERREAU DES DEFAILLANCES EN CASCADE
1.1.1. Les réseaux techniques urbains : introduction à des systèmes complexes
1.1.2. Les réseaux techniques urbains : infrastructures critiques parmi d’autres ?
1.1.3. Une grande diversité de modes d’organisation et de fonctionnement
1.1.4. Des systèmes indispensables au fonctionnement de la ville, notamment pendant une crise
1.2. DES SYSTEMES EXPOSES AUX ALEAS ET DEPENDANTS LES UNS DES AUTRES
1.2.1. Vulnérabilité et exposition des réseaux techniques urbains
1.2.2. Les phénomènes d’(inter)dépendances parmi les réseaux techniques urbains et leurs infrastructures
1.2.3. Les dimensions d’analyse des relations d’(inter)dépendance
1.2.4. Une synthèse des caractéristiques principales des réseaux techniques urbains étudiés
1.3. CONCLUSION
CHAPITRE 2 : LES DEFAILLANCES EN CASCADE : DEFINITION ET CARACTERISATION DE PHENOMENES COMPLEXES
2.1. LES DEFAILLANCES EN CASCADE
2.1.1. Une première approche conceptuelle
2.1.2. De nombreuses définitions pour un phénomène encore flou
2.1.3. Les défaillances de cause commune et en escalade
2.2. UNE PREMIERE CARACTERISATION
2.2.1. Les évolutions actuelles propices à leur apparition
2.2.2. Des conséquences potentiellement majeures
2.2.3. Dimensions et échelles à considérer pour leur analyse
2.3. CONCLUSION
CHAPITRE 3 : ILLUSTRATION PAR L’ANALYSE DE QUELQUES RETOURS D’EXPERIENCE
1.1. L’ETUDE EMPIRIQUE DES DEFAILLANCES EN CASCADE
1.1.1. Les objectifs, la méthodologie et les difficultés rencontrées dans le cadre de l’analyse empirique
1.1.2. Eléments empiriques recueillis dans la littérature
1.2. CONSTATS ET ENSEIGNEMENTS DE RETOURS D’EXPERIENCE
1.2.1. Méthodologie mise en place
1.2.2. Portfolio de retours d’expérience
1.2.2.1. Sandy en 2012, New York (USA)
1.2.2.2. Black-out électrique en 2000, Californie (USA)
1.2.2.3. Nœud de télécommunications en 2004, Rome (Italie)
1.2.2.4. Inondations en 2002, Prague (République Tchèque)
1.2.2.5. Séisme et tsunami à la centrale de Fukushima, 2011, Japon
1.2.3. Synthèse des enseignements tirés des cas d’étude
1.3. CONCLUSION
CONCLUSION DE LA PARTIE I
PARTIE II – ETUDIER ET MODELISER LES (INTER)DEPENDANCES ET LES DEFAILLANCES EN CASCADE : ETAT DE L’ART, TYPOLOGIE, MISE EN OEUVRE ET AIDE AU CHOIX 
PREAMBULE DE LA PARTIE II
CHAPITRE 4 : ETAT DE L’ART DES DEMARCHES ET PROPOSITION D’UNE TYPOLOGIE DES APPROCHES
4.1. JUSTIFICATION, OBJECTIFS ET METHODOLOGIE DE L’ETAT DE L’ART
4.1.1. L’étude des (inter)dépendances et défaillances en cascade au sein des réseaux techniques urbains : enjeux et questionnements
4.1.2. Méthodologie de l’état de l’art des démarches existantes
4.1.2.1. Sélection de l’échantillon
4.1.2.2. Définition des caractéristiques à analyser
4.2. CARACTERISATION DES INITIATIVES ETUDIEES
4.2.1. Objectifs poursuivis
4.2.2. Acteurs impliqués
4.2.3. Architecture et principe des méthodes utilisées
4.2.4. Objets modélisés
4.2.5. Echelles spatiales et niveaux de granularités
4.2.6. Données utilisées en entrée
4.2.7. Données obtenues en sortie
4.2.8. Aléas pris en compte
4.2.9. Discussion
4.3. LES TAXONOMIES EXISTANTES DANS LA LITTERATURE
4.4. PROPOSITION D’UNE TYPOLOGIE BASEE SUR LES PRINCIPES DESCENDANT ET ASCENDANT
4.4.1. Les paradigmes descendant et ascendant
4.4.2. Proposition d’une typologie
4.4.3. Application de la typologie aux démarches analysées
4.4.4. Discussion
4.5. CONCLUSION
CHAPITRE 5 : LES DEFIS D’UNE MISE EN OEUVRE OPERATIONNELLE
5.1. LA DIFFICLE, MAIS NECESSAIRE, IMPLICATION DES ACTEURS
5.1.1. L’importance de l’implication des différentes parties prenantes
5.1.2. Le contexte français
5.1.3. De nombreuses barrières à surmonter
5.1.3.1. Une réglementation française peu contraignante
5.1.3.2. Les barrières sécuritaires
5.1.3.3. Les barrières économiques et concurrentielles
5.1.3.4. Les barrières politiques
5.1.3.5. Réussir à impliquer les parties prenantes
5.2. LES DONNEES : NOMBREUSES, EPARSES, IMPARFAITES MAIS INDISPENSABLES
5.2.1. Les données relatives aux réseaux techniques urbains
5.2.1.1. Des données nombreuses
5.2.1.2. Des données diverses
5.2.1.3. Des données imparfaites
5.2.1.4. Des données indisponibles
5.2.1.5. Des données dynamiques
5.2.2. Les moyens existants pour collecter les données auprès des acteurs
5.2.2.1. Analyse de retours d’expérience
5.2.2.2. Application de l’AMDE pour l’analyse des REX
5.2.2.3. Collecte de données auprès des opérateurs
5.2.2.4. Collecte de données à travers des initiatives communes
5.3. UNE GRANULARITE (ET UNE COMPLEXITE) A ADAPTER AU CONTEXTE ET A L’ECHELLE
5.3.1. Le concept de granularité
5.3.2. Le choix de l’échelle spatiale
5.4. CONCLUSION
CHAPITRE 6 : VERS UNE AIDE POUR LE CHOIX D’UNE DEMARCHE
6.1. L’ILLUSION D’UNE DEMARCHE « IDEALE »
6.1.1. Les limites des modèles et des simulations
6.1.2. Une problématique complexe et en constante évolution
6.2. LES FACTEURS INFLUANT LE CHOIX D’UNE DEMARCHE
6.2.1. La caractérisation du processus
6.2.2. Identification de déterminants « théoriques » à considérer pour le choix et le développement d’une démarche adéquate
6.2.2.1. Les objectifs « théoriques » poursuivis par les décideurs et l’utilisation souhaitée des résultats
6.2.2.2. L’échelle de la zone d’étude
6.2.2.3. Les réseaux urbains implantés sur la zone d’étude et leurs caractéristiques
6.2.3. Identification de déterminants « contextuels » pour le développement ou le choix d’une démarche adéquate
6.2.3.1. Les objectifs « annexes » poursuivis par les décideurs
6.2.3.2. La motivation et l’implication des parties prenantes
6.2.3.3. Le niveau de connaissances mobilisables et les données disponibles
6.2.3.4. Les ressources disponibles
6.3. GARANTIR L’ADEQUATION D’UNE DEMARCHE A SON CONTEXTE
6.3.1. Déterminer les contours d’une démarche dans un contexte donné
6.3.2. L’identification de profils-types
6.3.2.1. Spécification des approches ascendante, descendante et fédératrice
6.3.2.2. Identification de profils-types de démarches
Profil 1 : Réaliser un diagnostic global des réseaux techniques urbains, identifier de nouvelles (inter)dépendances
Profil 2 : Identifier les nœuds critiques d’un réseau
Profil 3 : Formaliser des scénarios potentiels de défaillances en cascade
Profil 4 : Identifier des zones géographiques sensibles et vulnérables à un événement initiateur donné
Profil 5 : Prévoir les dommages potentiels d’un événement initiateur donné
Profil 6 : Prévoir les évolutions en gestion de crise, identifier les infrastructures à surveiller au sein de multiples réseaux
Profil 7 : Prioriser des mesures techniques et des solutions palliatives au sein d’un réseau donné
6.4. CONCLUSION
CONCLUSION DE LA PARTIE II
PARTIE III – LES RESEAUX DE L’AGGLOMERATION PARISIENNE FACE A UNE CRUE MAJEURE : ENJEUX, DIAGNOSTIC ET PROPOSITIONS
PREAMBULE DE LA PARTIE III
CHAPITRE 7 : L’AGGLOMERATION PARISIENNE FACE AU RISQUE DE CRUE MAJEURE
7.1. UN TERRITOIRE VULNERABLE AU RISQUE DE CRUE MAJEURE
7.1.1. Délimitation de la zone d’étude : l’agglomération parisienne
7.1.2. L’aléa inondation et les scénarios de crues
7.1.3. La réglementation relative à l’aléa inondation : des initiatives encore basées sur le volontariat
7.2. UN TERRITOIRE COMPLEXE : IDENTIFICATION DES ACTEURS ET RESEAUX
7.2.1. De nombreuses parties prenantes
7.2.1.1. Les représentants de l’Etat
7.2.1.2. Les collectivités
7.2.1.3. Les opérateurs
7.2.2. Des réseaux techniques urbains nombreux et divers
7.1.5. Un territoire vulnérable au risque de crue par le biais de ses réseaux
7.3. CONCLUSION
CHAPITRE 8 : POSSIBILITES POUR L’ETUDE DES PHENOMENES D’(INTER)DEPENDANCES ET DEFAILLANCES EN CASCADE
8.1. PRESENTATION DE LA METHODOLOGIE APPLIQUEE
8.1.1. Collecte d’informations
8.1.1.1. Analyse bibliographique
8.1.1.2. Enquête auprès des gestionnaires de réseaux
8.1.1.3. Observations et entretiens informels
8.1.2. Application de la grille d’analyse
8.2. DES RESEAUX TECHNIQUES URBAINS DIVERS, CRITIQUES, VULNERABLES ET (INTER)DEPENDANTS
8.2.1. Le réseau d’eau potable
8.2.1. Le réseau d’assainissement
8.2.3. Le réseau de gestion des déchets
8.2.4. Le réseau de gaz
8.2.5. Le réseau d’électricité
8.2.6. Le réseau d’hydrocarbures
8.2.7. Le réseau de fluides calorifiques
Réseau de chaud
Réseau de froid
8.2.8. Le réseau de télécommunications
8.2.9. La voirie
Paris
Reste de l’agglomération
8.2.10. Les transports ferrés
8.3. LA GESTION DES (INTER)DEPENDANCES ET DEFAILLANCES EN CASCADE : UNE VISION D’ENSEMBLE
8.3.1. La considération de la problématique des défaillances en cascade
8.3.2. Bilan des connaissances et des données disponibles concernant les vulnérabilités et (inter)dépendances au niveau des réseaux techniques urbains
8.3.3. Actions mises en place et outils utilisés
8.3.3. Echanges d’informations
8.3.4. Les initiatives passées et actuelles
8.3.4.1. Analyse bottom-up des (inter)dépendances des services urbains parisiens
8.3.4.2. Une cartographie temporelle combinée des dysfonctionnements prévus par les gestionnaires de la petite couronne
8.3.4.3. Les outils et approches des opérateurs
8.3.4.4. Les cartographies de vulnérabilités
8.3.4.5. Autres initiatives
8.4. BILAN DE LA SITUATION
8.5. CONCLUSION
CHAPITRE 9 : PROPOSITIONS ET REFLEXIONS POUR ALLER PLUS LOIN
9.1. IDENTIFICATION DES APPROCHES ENVISAGEABLES
9.1.1. Les approches théoriquement envisageables
9.1.3. Le besoin de leadership
9.1.2. Les approches basées sur le contexte opérationnel actuel
9.2. ETUDE DES PHENOMENES PAR L’ANALYSE DE REX
9.2.1. Méthodologie proposée
9.2.1.1. Collecte des informations
9.2.1.3. Analyse des défaillances des réseaux techniques et des défaillances en cascade engendrées
9.2.1.4. Application de l’AMDE
9.2.2. Résultats obtenus
9.2.2.1. La crue de juin 2016
9.2.2.2. La crue de janvier et février 2018
9.2.4. Enseignements et comparaisons
9.3. LE COUPLAGE DE CARTOGRAPHIES SECTORIELLES
9.3.1. Les limites actuelles
9.3.1.1. Des incohérences dans la notion de vulnérabilité
9.3.1.2. Une diversité de méthodologies pour le calcul des zones de « vulnérabilité»
9.3.1.3. Une hétérogénéité des données mises à contribution et des formats de représentation des résultats obtenus
9.3.1.5. De nombreuses incertitudes
9.3.1.6. Bilan des sources d’incohérence
9.3.2. Proposition d’un protocole commun
9.3.2.1. Mise en œuvre d’un diagnostic systématique
9.3.2.2. Définition d’un cadre partagé
Une définition commune de la notion de fragilité
Un cadre de construction des cartographies
Un processus itératif d’échange et de mise à jour
9.3.2.3. Retours opérationnels
9.4. LA CONSTRUCTION D’INDICES COMMUNAUX
9.4.1. L’intérêt de l’échelon municipal
9.4.2. La méthodologie proposée
9.4.3. Illustration de la méthodologie avec le réseau de ditribution électrique
9.4.4. Résultats obtenus et utilisations possibles
9.4.5. Les limites et difficultés relatives à la construction des indices
9.5. CONCLUSION
CONCLUSION DE LA PARTIE III
CONCLUSION GENERALE
Rappel de la problématique
Synthèse de la démarche
Limites du travail accompli et perspectives pour la poursuite des recherches
BIBLIOGRAPHIE