Jumeau numérique support aux pratiques coopératives : application au système ferroviaire

Digital Twin to Support Cooperative Practices : Application to the Railway System

• Auteur / Autrice : Corentin Stalder
• Direction : Guillaume Ducellier, Myriam Lewkowicz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes SocioTechniques
• Date : Soutenance le 12/05/2023
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
• Partenaire(s) de recherche : Société anonyme à capitaux publics : SNCF Réseau
• Partenaire(s) de recherche : Acteurs publics et privés de la Recherche et développement (R&D) : Association nationale de la recherche et de la technologie (France)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Informatique et Société Numérique / LIST3N
• Jury : Président / Présidente : Emmanuel Caillaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Ducellier, Myriam Lewkowicz, Emmanuel Caillaud, Jean-Francois Boujut, Claudia-Lavinia Ignat, Catherine Letondal, Eddie Soulier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Francois Boujut, Claudia-Lavinia Ignat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Entretien

Conception centrée sur l'utilisateur

Transports ferroviaires

Applications industrielles

Technologie de l'information

Mots clés libres

Technologie de l'information

Applications industrielles

Transports ferroviaires

Conception centrée sur l'utilisateur

Entretien

Information technology

Industrial applications

Railroads

User-centered system design

Maintenance

Résumé

Cette thèse étudie le potentiel du jumeau numérique du système ferroviaire pour soutenir des pratiques coopératives. Nos travaux de recherche dressent de nouvelles connaissances liant l’étude du travail coopératif assisté par ordinateur et la technologie du jumeau numérique. Nos recherches reposent sur une étude empirique du travail de coordination nécessaire pour la réalisation de travaux sur l’infrastructure ferroviaire. Nous avons modélisé ce travail à travers le cadre conceptuel des mécanismes de coordination. À l’aide d’une sonde technologique, nous avons exploré le potentiel du jumeau numérique pour assister la pratique observée. Ces résultats empiriques et technologiques questionnent les modélisations établies du jumeau numérique. Nous proposons une modélisation sociotechnique du jumeau numérique, ajoutant une dimension d’application permettant d’étudier les interactions entre un collectif d’utilisateurs et ce jumeau numérique. Ce modèle propose une vision décentralisée du jumeau numérique, permettant aux utilisateurs de construire leurs propres applications. Les résultats montrent que le jumeau numérique présente un potentiel pour soutenir des pratiques coopératives. Pour cela, le jumeau numérique doit reposer sur des données à jour, traiter les données pour les rendre compréhensibles, et s’adapter aux situations de travail. Nos résultats offrent de nouvelles perspectives technologiques pour soutenir le travail coopératif et contribuent au développement d’un nouveau système ferroviaire connecté.

What is the potential of the railway system digital twin to support cooperative practices? Our research on this topic builds links between computer support cooperative work studies and the digital twin technology. Our research is based on an empirical study of the coordinative work required to carry out the railway infrastructure work. We first modeled the cooperative practice through the coordination mechanism conceptual framework. Using a technological probe, we then explored the potential of the digital twin to assist the observed practice. These empirical and technological findings question established models of the digital twin. We propose a sociotechnical model of the digital twin that involves an application dimension that allows the study of interactions between a collective and the digital twin. This model offers a decentralized view of the digital twin, allowing users to build their own applications of this digital twin. The results show that the digital twin has some potential to support cooperative practices. For so doing, the digital twin requires to: be based on up-to-date data, process data to make it understandable, be adaptable to work situations. Our results offer new technological perspectives to support cooperative work. They contribute to the development of a new connected rail system that can meet social and environmental challenges.