Études des interdépendances géographiques entre réseaux de support à la vie

Nos sociétés modernes, de plus en plus performantes technologiquement, sont aussi de plus en plus vulnérables aux défaillances des réseaux de support à la vie (RSV), comme les réseaux d'électricité, de gaz naturel, d'eau potable, de télécommunications, de transports, etc. En effet, d'une part, elles sont devenues de plus en plus dépendantes à ces RSV et d'autre part, ces RSV eux-mêmes sont devenus fortement interdépendants. Ainsi, la défaillance d'un RSV est capable d'entraîner des réactions en chaîne sur les autres réseaux, responsables de graves conséquences. De plus, à cause d'une proximité toujours plus étroite entre les infrastructures des RSV en milieu urbain, des liens d'interdépendances géographiques peuvent se créer. En effet, la propagation non maîtrisée d'une matière d'un RSV peut avoir des effets, dans une zone d'impact, capables d'entraîner des conséquences sur d'autres RSV. Le besoin de développer des outils opérationnels, simples à mettre en place et à utiliser, dans un contexte où peu d'études conduisant à des résultats tangibles ont été menées, justifie la nécessité d'une telle étude sur les interdépendances géographiques. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire proposent donc une méthodologie permettant d'identifier, de caractériser et d'évaluer les interdépendances géographiques entre RSV, l'objectif final étant de permettre la mise en place de mesures d'atténuation dans des secteurs critiques. Elle conduit à la création d'outils permettant d'évaluer la vulnérabilité des secteurs face aux interdépendances géographiques et de déterminer leur degré de criticité, grâce, notamment, aux tableaux de vulnérabilité et aux cartes de criticité des secteurs. Par ailleurs, ces outils sont capables de s'intégrer à un système expert en fournissant des analyses supplémentaires pour identifier et prioriser des mesures d'atténuation face aux risques générés par les interdépendances géographiques. Cette méthodologie a été appliquée sur la ville de Montréal et a conduit à une évaluation de ses utilisations auprès des professionnels de la gestion des risques des RSV.

Abstract

Our modern societies, ever more technologically efficient, are also increasingly vulnerable to failures in lifeline networks (LN), like electricity grids, natural gas, water, telecommunications, transportation, etc. Indeed, on the one hand, they have become increasingly dependent on these LN and on the other hand, these LN themselves have become highly interdependent. Thus, the failure of a LN can cause a chain reaction on other networks, causing unprecedented disasters. Moreover, because of the increasingly close proximity between the LN's infrastructures in urban areas, geographic interdependencies have appeared. Indeed, the uncontrolled spread of a LN's dangerous substance may have effects in an impact area that can have consequences on other LN. In a context where few studies leading to tangible results have been carried out, the need to develop operational tools, easy to implement and to use, justifies such a study on geographic interdependencies. Therefore, the research presented in this paper proposes a methodology to identify, characterize and evaluate geographic interdependencies between LN. The ultimate objective was to enable the implementation of mitigation measures in critical areas. It led to the creation of tools in order to assess the vulnerability of sectors in terms of geographic interdependences and determine their criticality degree, thanks to vulnerability tables and sectors criticality maps. Moreover, these tools are able to integrate an expert system by providing additional analysis to identify and prioritize mitigation measures against risks generated by geographic interdependencies. This methodology has been applied to the city of Montreal and led to a discussion of its applications by the LN's risk management professionals.