Urbanisme intelligent : quand l’IA et les jumeaux numériques repensent nos villes
Une chronique de David Garson, scientitifique de données senior au CRIM | Publiée le 12 juin 2025, et parue initialement dans le 17ème numéro de LES CONNECTEURS
Planifier l’urbanisme aujourd’hui revient à résoudre un gigantesque casse-tête : comment réduire la congestion routière, gérer des flux toujours plus denses de véhicules et de piétons, tout en rendant la ville résiliente face aux aléas climatiques? Nos métropoles doivent composer avec des embouteillages interminables, des canicules étouffantes et des inondations soudaines, autant de défis qui complexifient chaque décision d’aménagement. En 2050, près de sept personnes sur dix vivront en ville, intensifiant ces enjeux et exposant encore davantage nos centres urbains aux bouleversements climatiques. Devant ces défis, urbanistes et élus cherchent des approches innovantes. Dans ce contexte, l’intelligence artificielle (IA) et les jumeaux numériques émergent comme des alliés prometteurs pour bâtir des villes intelligentes.
En 2050, près de 70 % de la population vivra en ville.
Né dans l’industrie, le concept de jumeau numérique s’étend désormais à la ville. Concrètement, un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un objet physique et de son environnement, qui permet la surveillance, l’analyse et la simulation en temps réel. Appliqué à l’urbanisme, cela signifie qu’on peut créer un modèle numérique d’un quartier, d’un réseau routier ou même d’une ville entière, alimenté en continu par des données du monde réel (capteurs, images satellites, données mobiles, etc.). Jumelé avec l’IA, ce modèle devient un laboratoire urbain, reflétant le comportement du système physique et permettant de tester virtuellement des scénarios.
« (…) la ville peut recourir à l’IA pour simuler l’impact sur le trafic, la pollution ou la sécurité (…) »
Optimiser la prise de décision
Par exemple, avant d’aménager une nouvelle voie ou de modifier un carrefour, la ville peut recourir à l’IA pour simuler l’impact sur le trafic, la pollution ou la sécurité, et ainsi optimiser ses décisions sans perturber la vie réelle. Grâce à des algorithmes prédictifs, il est possible d’anticiper l’évolution d’un indicateur (congestion, bruit ou consommation énergétique) et d’ajuster la planification en conséquence. En somme, le jumeau numérique offre une vision augmentée de la ville, où chaque rue, chaque bâtiment a son alter ego virtuel, pour mieux comprendre et gérer la complexité urbaine.
Singapour illustre parfaitement cette approche. La cité a développé Virtual Singapore, un modèle 3D haute résolution qui intègre bâtiments, routes, déplacements et données environnementales. Les urbanistes y simulent divers scénarios – de la création d’une potentielle nouvelle ligne de métro à l’élaboration d’un plan d’évacuation – afin d’évaluer les risques d’inondation et d’optimiser la gestion des infrastructures. Ce dispositif aide la ville à anticiper les aléas climatiques et à planifier un développement urbain résilient.
À New York, des chercheurs de l’Université Columbia travaillent sur un jumeau numérique axé sur la circulation. En modélisant des carrefours clés de Manhattan, ils simulent le trafic et testent des stratégies pour fluidifier les déplacements. Alimenté par des capteurs urbains et l’apprentissage automatique, ce « double » urbain permet de prédire les conditions de circulation, les accidents et d’ajuster en temps réel la gestion des feux tricolores. Ainsi, on vise à réduire les arrêts inutiles et les émissions de CO2 liées aux redémarrages.
« (…) l’IA et les jumeaux numériques (…) permettent de projeter l’impact de l’arrivée de nouveaux habitants dans un quartier en évaluant les besoins en transports, logements et services publics. »
Au-delà de ces cas, l’IA et les jumeaux numériques offrent une capacité d’anticipation inédite. Ils permettent de projeter l’impact de l’arrivée de nouveaux habitants dans un quartier en évaluant les besoins en transports, logements et services publics. Pour la mobilité, ces outils contribuent à concevoir des systèmes plus fluides – qu’il s’agisse d’installer de nouvelles lignes de tramway, ou de créer des zones piétonnes – tout en réduisant l’empreinte carbone grâce à une circulation mieux gérée.
En combinant simulation en temps réel et analyse prédictive, l’IA offre aux décideurs urbains un outil d’aide à la décision puissant pour orchestrer une croissance maîtrisée et écologique. La planification guidée par la simulation encourage des choix d’aménagement durables, et l’intégration de scénarios météorologiques extrêmes permet de tester la résilience des infrastructures.
Ainsi, l’urbanisme intelligent, grâce aux jumeaux numériques et à l’IA, transforme notre manière de concevoir et de gérer la ville. Ces innovations nous incitent à repenser l’aménagement urbain avec une approche proactive et durable, où le bien-être de la population guide chaque décision.
