CE39 - Sécurité Globale et Cybersécurité

Résilience des infrastructures et systèmes interconnectés – RESIIST

Résilience des infrastructures et systèmes interconnectés

Le projet RESIIST s’intéresse aux problématiques d’évaluation de la résilience des infrastructures critiques. Il repose sur les constats suivants: <br />-L’environnement des infrastructures critiques et les besoins des parties prenantes changent continuellement; <br />- Les organisations sont de plus en plus interconnectés, interdépendantes; <br />-Les situations à risque se multiplient; <br />-La sinistralité se diversifie: Les risques n’épargnent aucune structure et le spectre des conséquences est large.

Objectifs

Le projet RESIIST (RESIlience des Infrastructures et Systèmes inTerconnectés) s’intéresse aux problématiques d’évaluation de la résilience des infrastructures critiques. L’idée est de partir des données massives pour évaluer de manière continue la résilience des infrastructures critiques. Les données de diverses sources sont interprétées pour obtenir des indicateurs pertinents reflétant plusieurs dimensions. En exploitant ces indicateurs, on élabore des modèles de représentation de l’infrastructure et des modèles de résilience. La visualisation intelligente de ces modèles permet de prendre et de justifier des décisions. <br />Les objectifs du projet sont de : <br />(i) proposer un modèle de l’infrastructure critique et d’évaluation de la résilience générique pouvant s’appliquer à tout type d’infrastructure critique ; <br />(ii) prendre un compte le flux continu des données et l’évaluation continue de la résilience ; <br />(iii) proposer une aide à la décision et l’aide à la mise en œuvre des décisions ; <br />(iv) prendre en compte plusieurs dimensions et plusieurs points de vue.

RESIIST utilise plusieurs approches scientifiques pour une évaluation de la résilience en continue. Celles-ci sont issues des expertises terrain du consortium, de la littérature scientifique et technique dans les domaines de la gestion de la crise, de l’ingénierie système, de la résilience, de la gestion des risques, et de l’aide multicritère à la décision. Elles se déclinent selon trois niveaux d’abstraction : (1) Recueil des données (2) Transformation des données en Information (3) Transformation des Informations en Connaissances (4) Visualisation et Décision. Toutes ces activités sont assistées par des modules logiciels.

-Élaboration d’une démarche de conception des indicateurs en identifiant les objectifs et les acteurs concernés ;
-Réalisation d’une analyse des données pouvant contribuer à l’évaluation de la résilience en continue, qu’elles soient issues de la description des infrastructures critiques ou du territoire ;
-Élaboration et validation d’un méta modèle ;
-Spécification des mécanismes et outillages de Transformation de modèles eCore vers le Jumeau Numérique et transformation vers GAML ;
-Proposition d’opérateurs de fédération de modèles pour construire une Maquette Numérique d’une Infrastructure Critique et aller vers un Jumeau Numérique ;
-Proposition d’une méthode d'évaluation de la résilience, avec établissement d'un éco système de propriétés non-fonctionnelles (PNF) ;
-Prise en compte du cycle de vie de la résilience pour établir les réseaux de PNF. Début de la modélisation d'un démonstrateur Hello World sur GenMyModel et GAMA ;
-Conduite des entretiens avec les opérationnels;
-Élaboration des cas d’utilisation : il s’agit de la documentation du cas « périphérique de Nantes » et de la constitution d’une base de connaissances permettant de renseigner le méta modèle ;
-Proposition des scénarios opérationnels : Le scénario de menace « submersion de la chaussée » a été décrit au travers d’une présentation détaillée ;
-Formalisation des données nécessaires au scénarios opérationnels ;
-Développement de plusieurs modules logiciels : système de modélisation standardisé et adaptable, recueil de données, d'intégration des données, réception et d'enregistrement des données, visualisation des données, évaluation continue de la résilience.

• Mettre le focus sur les mécanismes de prise de décision ;
• Proposer des modèles de simulation et de comportement ;
• Faire le lien avec la 3D immersive ;
• Identifier les types d’indicateurs en fonction de la phase de gestion.

1. Assessing urban transport network resilience: a review on current approaches, ICoTSC 2020
2. Deploying MBSE in SME context: revisiting and equipping Digital Mock-Up, ISSE 2020
3. Decision-making in the field of resilience: literature review – ICDSST 2020
4. Continuous assessment of the resilience of critical infrastructure: the Nantes ring road flood experimental scenario -FLOODrisk 2021
5. Practice indicators for urban infrastructure resilience to flood risk in France, case study of Nantes road transport network, FLOODrisk 2021
6. Resilience of Interconnected Infrastructures and Systems: the RESIIST project. ICAT 2019
7. A Decision Support System for resilience based on functionality analysis of interconnected systems-ICDSST2019
8. Evaluation continue de la résilience des infrastructures critiques, Application au périphérique nantais, ATEC ITS 2021
9. An innovative approach for project launch decision-making in risk and multi-criteria situations – ICDSST 2020

Le projet RESIIST propose une méthodologie et des outils de (a) recueil de données, (b) modélisation, (c) aide à la décision (d) simulation et visualisation (e) aide à la mise en œuvre des décisions pour évaluer en temps réel la résilience des infrastructures critiques afin de définir les stratégies possibles et d’opérer des analyses sur des critères originaux.
Dans la fourniture des biens et services aux populations, les mutations sociotechniques permettent de dresser les constats suivants :
Constat 1 : Les besoins des parties prenantes des infrastructures critiques évoluent et tendent à les complexifier. Elles sont poussées dans leurs limites de fonctionnement et deviennent du coup critiques.
Constat 2 : Quel que soit le type d’infrastructure (système de production, voire territoire), elles sont de plus en plus connectées et interconnectées. Ce qui contribue encore à leurs complexifications.
Constat 2 : Les évènements perturbateurs susceptibles d’affecter le bon fonctionnement de ces infrastructures sont de plus en plus nombreux. L’instabilité s’impose et devient la norme.
Constat 4 : La sinistralité liée à l’occurrence des perturbations impacte alors plusieurs dimensions (humaines, économiques, écologiques, technique…)
Ces constats mettent en avant le rôle et l’importance de la résilience de ces infrastructures critiques pour les entreprises, les collectivités et les managers impliqués et concernés par la gestion des conséquences des perturbations. Cela fait clairement apparaître le besoin d’une démarche d’évaluation continue de cette capacité cruciale qu’est la résilience. Ces évaluations sont nécessaires pour alimenter des outils d’aide à la décision permettant à ces parties prenantes de manager efficacement leurs infrastructures et de limiter les conséquences des perturbations au regard des différentes dimensions évoquées plus haut.
Le projet RESIIST fait l’hypothèse qu’un certain nombre de données hétérogènes sont exploitables pour cette évaluation et propose en réponse aux constats précédents :
-Une démarche de modélisation des infrastructures critiques et d’évaluation de la résilience reposant sur six activités : (i) recueil continu des données issues de diverses sources (ii) traitement et analyse de ces données pour en tirer les informations pertinentes sur plusieurs dimensions (humaine, économique, environnementale) (iii) élaboration d’un modèle de l’infrastructure critique le plus fidèle possible. Ce modèle permet de structurer, organiser et faciliter l’accès aux données, informations et connaissances, (iv) évaluation de la résilience, (v) simulation comportementale de du modèle et visualisation des résultats, (vi) prise de décision et aide à la mise en œuvre des décisions.
-La définition et l’exploitation des indicateurs de résilience pour l’aide multicritère à la décision.
-Le développement d’outils supportant la démarche de modélisation, d’évaluation et de simulation.
-Une visualisation intelligente en fonction du besoin exprimé par les parties prenantes.
Avec l’approche proposée dans RESIIST, plus les infrastructures sont connectées, plus la quantité de données est importante et hétérogène, plus les dimensions de l’analyse sont diversifiées. En conséquence, la résilience sera estimée de manière plus complète, et les décideurs seront accompagné par RESIIST pour prendre les décisions les plus pertinentes en fonction de plusieurs points de vue et critères.
Sur le plan scientifique, RESIIST repose sur les problématiques concernant la recherche, la définition, la formalisation et la validation des :
-Nouveaux indicateurs issus des données (Economique, Technique, Environnementale, Réglementaire, Sociale et Humaine,)
-Procédures d’interprétation et d’exploitation de ces indicateurs
-Perturbations pouvant survenir
-Modèles de représentation des infrastructures critiques intégrant ces indicateurs et de leurs résiliences.
-Processus de prise de décision et un suivi facilité de la mise en œuvre de la décision.

Coordinateur du projet

Monsieur Daouda KAMISSOKO (ARMINES)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ARMINES (CGI) ARMINES
AXELLIENCE
SNCF MOBILITES
ARMINES (LGEI) ARMINES
ARMINES (LGI2P) ARMINES
LATTS Laboratoire Techniques, Territoires et Sociétés
CEREMA CEREMA Ouest/DMI (Département Mobilité et Infrastructures)

Aide de l'ANR 622 117 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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