Vers un jumeau numérique pour les villes : cadre stratégique et organisationnel de transformation numérique des actifs d’infrastructures urbaines

Lafioune, Nawel (2023). Vers un jumeau numérique pour les villes : cadre stratégique et organisationnel de transformation numérique des actifs d’infrastructures urbaines. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les municipalités font face à de nombreux défis pour maximiser la valeur des actifs qu’elles offrent à leurs citoyens et pour être en première ligne des préoccupations en matière de résilience et de durabilité. L’utilisation de la technologie, des processus numériques et des initiatives peut aider les villes à améliorer la planification, à optimiser les travaux et à fournir de meilleurs services aux citoyens. Cependant, cette approche implique une éventuelle transformation numérique de l’organisation municipale et de ses activités de gestion d’actifs. Les municipalités ont du mal à suivre le rythme des changements transformateurs nécessaires pour aligner leurs activités sur cette nouvelle ère numérique en évolution. Cette recherche longitudinale vise à encadrer la transformation numérique au sein des villes et des municipalités.

La recherche fait comprendre la ville, ses composantes et le lien entre elles, et identifie les approches, processus et outils technologiques qui peuvent aider à une saine gestion du cycle de vie des actifs des infrastructures urbaines.

Les obstacles et les défis à la transformation numérique des municipalités ainsi que les cadres de transformation numérique existants sont déterminés à travers une revue systématique de la littérature. Cette revue de la littérature mène à l’élaboration d’un cadre pour aider les villes à améliorer leur gestion d’actifs tout en ayant une transformation numérique structurée. Ce cadre théorique a été validé par des ateliers auprès de deux grandes villes canadiennes (Poirier & Lafioune, 2021). Parallèlement, d’autres travaux ont été entrepris pour opérationnaliser, étendre et valider davantage le cadre. Ainsi, une enquête a été menée auprès de 44 municipalités québécoises et des entrevues ont été menées auprès de 13 municipalités de différentes tailles. Le cadre ainsi développé a été adapté au contexte particulier de la ville de Beaconsfield.

Les résultats de ces études soulignent la nécessité d’un cadre de transformation numérique dédié aux municipalités en raison de leur contexte particulier, de leur rôle et de leur proximité avec les citoyens. Le cadre théorique développé comporte 22 éléments qui sont répartis en 6 catégories. Par son application, le cadre agit comme un guide et un outil d’analyse qui aide à identifier et à cibler, réduire et/ou éliminer les principaux problèmes entravant la transformation numérique des municipalités. Le cadre arrime les activités de la gestion des actifs et la transformation numérique des villes. Les résultats démontrent que la gestion des données est l’enjeu principal. En fait, les villes demeurent réticentes à une transformation numérique structurée et cette réticence engendre des initiatives fragmentées. Le faible niveau de maturité numérique s’accentue. La thèse met en lumière le manque de ressources humaines, d’expertises et de formations appropriées pour supporter la transformation numérique des villes.

Titre traduit

Towards a digital twin for cities: strategic and organizational framework for the digital transformation of urban infrastructure assets

Résumé traduit

Municipalities face many challenges in maximizing the value of the assets they provide to their citizens and in being at the forefront of resilience and sustainability concerns. The use of technology, digital processes and initiatives can help cities improve planning, optimize works and provide better services to citizens. However, this approach implies a possible digital transformation of the municipal organization and its asset management activities. Municipalities are struggling to keep pace with the transformative changes needed to align their operations with this evolving new digital age. This longitudinal research aims to frame the digital transformation within cities and municipalities.

The research builds understanding of the city, its components and the connection between them, and identifies technological approaches, processes and tools that can assist in sound life cycle management of urban infrastructure assets.

Barriers and challenges to municipal digital transformation as well as existing digital transformation frameworks are determined through a systematic literature review. This literature review leads to the development of a framework to help cities improve their asset management while having a structured digital transformation. This theoretical framework was validated by workshops in two major Canadian cities (Poirier & Lafioune, 2021). At the same time, further work has been undertaken to operationalize, extend and further validate the framework. Thus, a survey was conducted among 44 Quebec municipalities and interviews were conducted with 13 municipalities of different sizes. The framework developed was adapted to the particular context of the city of Beaconsfield.

The results of these studies highlight the need for a digital transformation framework dedicated to municipalities due to their particular context, role and proximity to citizens. The theoretical framework developed comprises 22 elements which are divided into 6 categories. Through its application, the framework acts as a guide and an analytical tool that helps to identify and target, reduce and/or eliminate the main problems hindering the digital transformation of municipalities. The framework aligns the activities of asset management and the digital transformation of cities. The results show that data management is the main issue. In fact, cities remain reluctant to a structured digital transformation and this reluctance leads to fragmented initiatives. The low level of digital maturity is increasing. The thesis highlights the lack of human resources, expertise and appropriate training to support the digital transformation of cities.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thèse par articles présentée à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention du doctorat en génie". Comprend des références bibliographiques (pages 273-279).
Mots-clés libres:	transformation numérique, municipalité/ville, gouvernement, obstacles et défis, infrastructures urbaines, gestion des actifs
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse St-Jacques, Michèle
Codirecteur:	Codirecteur Poirier, Érik Andrew
Programme:	Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt:	16 juin 2023 17:52
Dernière modification:	16 juin 2023 17:52
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3228

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