Explosions en milieu urbain

Le projet URBEX s’attaque à l’un des plus grands défis de la sécurité urbaine : la modélisation précise des effets des explosions en zone urbaine. Les outils actuels sont soit trop simples pour être fiables, soit trop complexes pour être utilisés rapidement dans des conditions réelles. Nous développons une solution qui allie précision, rapidité et accessibilité pour soutenir les urbanistes, les décideurs et les primo-intervenants.

Le code rapide URBEX, l’un des résultats du projet de recherche URB(EX)³, cofinancé par l’Agence nationale de la recherche (subvention #ANR-21-CE39-0016), introduit un changement de paradigme : un modèle validé, sans maillage, conçu pour la propagation des ondes de choc en milieu urbain, prenant en compte tous les effets urbains (diffractions, réflexions régulières et de Mach, canalisation dans les canyons urbains et contournement de la canopée urbaine), tout en évitant une discrétisation volumique. L’algorithme permet une exploration rapide et exhaustive de l’environnement, avec la génération quasi instantanée de cartes de surpression ou de conséquences (en moins d’une minute sur un ordinateur portable standard).

Le code URBEX décompose le signal de pression complexe mesuré dans la zone d’étude en une somme d’ondes unitaires. Chaque onde unitaire n’existe qu’à l’intérieur d’un domaine spatial spécifique, où une ou plusieurs fonctions décrivent l’évolution de ses paramètres. Le modèle décrit un arbre d’ondes unitaires, où le premier niveau correspond à l’onde initiale « en champ libre », et le niveau suivant comprend les ondes unitaires résultant des réflexions et des diffractions des ondes des niveaux précédents. Plus le niveau de précision est élevé, plus les résultats seront précis.

La méthode mathématique est décrite dans le brevet FR3158819, déjà publié en août 2025, et a été présentée à la 17e International Conference on Structures Under Shock and Impact (SUSI 2025) et sera présentée au 27th International Symposium on Military Aspects of Blast and Shock (MABS 27). Cette approche permet de calculer rapidement et de manière fiable les conséquences d’une explosion en zone urbaine, ce qui permet une prise de décision opérationnelle efficace.

URBEX repose sur une représentation géospatiale des bâtiments, compatible avec les données couramment disponibles (OpenStreetMap, LIDAR, SIG local). Il génère une cartographie des effets (surpression, rupture du tympan, létalité, bris de vitres, …). URBEX est déployé via une interface simple et intuitive : l’utilisateur positionne l’explosion, sélectionne ou personnalise la charge, et obtient immédiatement la cartographie des effets, avec la possibilité de basculer entre différents types de conséquences.

URBEX permet d’estimer les zones de risque avec plus de précision, de réduire les fausses alertes, d’accélérer la planification des interventions et d’améliorer la sécurité opérationnelle. Il comble le fossé entre les modèles empiriques simplifiés et les codes numérique 3D, souvent difficiles à utiliser sur le terrain. Contrairement aux approches traditionnelles, URBEX ne nécessite ni maillage préalable ni solveurs numériques, offrant ainsi une solution rapide et pratique pour les situations réelles. Il propose un compromis inédit entre rapidité, précision physique, et ergonomie d’usage, apportant aux opérateurs non spécialistes un outil de simulation jusque-là réservé aux experts. URBEX contribue ainsi à une meilleure estimation des zones dangereuses, tout en optimisant l’efficacité et la rigueur des interventions en contexte urbain.