CAPET Externe - SII - 2024 - Épreuve écrite disciplinaire appliquée

CAPET concours externe

Section : Sciences Industrielles de l’Ingénieur
Épreuve d'admissibilité
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Support : Urbanloop (Black)

Mise en situation (Black)

Contexte général (Black)

L’Urbanloop est un système innovant de transport public sur rail développé à l’origine en 2017 par trois écoles d’ingénieurs (les Mines de Nancy, Télécom Nancy, l’école de géologie de Nancy) et trois laboratoires de recherche (le CRAN, le LORIA et le GREEN).

Depuis 2019, le développement de l’Urbanloop est assuré par la société SAS Urbanloop.

L’étude qui suit porte sur le prototype de février 2022 ; depuis certaines solutions techniques ont évolué et/ou ne sont plus d’actualité. Ce système de transport est fondé sur un nouveau concept basé sur le déplacement individuel au lieu de collectif. Cette solution devrait permettre d’obtenir un réseau de transport sans attente à quai, sans arrêt intermédiaire et sans correspondance. Elle devrait pouvoir concurrencer les systèmes de transport individuel tels que la voiture en assurant un temps de trajet minimal.

Le système est principalement constitué de rails et de capsules (voir figure 1). La masse d’une capsule en charge est d’une tonne. Elle peut accueillir une ou deux personnes, une personne et deux enfants, une personne à mobilité réduite et son accompagnateur ou une personne et un vélo. Le rail cumule les fonctions de support, de guidage et d’alimentation électrique du matériel roulant. Les capsules sont équipées de quatre roues avec pneus et se déplacent sur le circuit sans autre action de la part du ou des utilisateurs que celle de la sélection de la destination. Chaque roue est motorisée par une machine synchrone.

Le système Urbanloop a battu le record du monde de plus faible consommation énergétique pour un véhicule autonome sur rail en 2021 (0,05 kWh par km) et a été sélectionné pour présenter cette technologie lors des Jeux Olympiques et Paralympiques Paris (JOP) 2024.

Un démonstrateur de ce système sera mis en service à Saint-Quentin-en-Yvelines pour relier le vélodrome national (station 1) et la base nautique (station 2), voir tracé figure 2. Ce tracé est composé d’une boucle avec un seul sens de parcours, deux stations et d’une zone technique ; 10 capsules circuleront sur ce parcours.

La station 1 a une capacité d’accueil de six capsules tandis qu’elle n’est que de quatre pour la station 2.

Problématique

L’Urbanloop répond à la problématique générale :

« Transporter rapidement des personnes en environnement urbain et péri-urbain en ayant le moins d’impact possible sur l’environnement. »

Le système étudié doit pour ce faire remplir plusieurs exigences dont :
- rejeter moins de CO2 que les transports urbains actuels ;
- avoir un coût du titre de transport au plus équivalent aux transports urbains actuels ;
- s’intégrer harmonieusement dans l’environnement urbain ;
- transporter les personnes en toute sécurité ;
- être alimenté par le réseau EDF ;
- permettre d’acheminer les personnes au bon endroit en toute autonomie.

L’objectif de cette étude est de valider les solutions techniques envisagées pour satisfaire ces exigences et de vérifier que le système répond bien à la problématique générale.

Étude

L’étude est décomposée en 6 parties indépendantes.

Partie 1. Mise en situation
Partie 2. Gestion du freinage
Partie 3. Étude du système d'alimentation des capsules
Partie 4. Mise en place d'un passage souterrain
Partie 5. Gestion de l'aiguillage de la capsule
Partie 6. L’URBANLOOP support de projet