ESPACE NAVIGABLE
Une représentation continue de l’espace accessible à plusieurs échelles.
MODÉLISER ET SIMULER LES GÉOGRAPHIES DU COMMERCE MONDIAL
Deep Frontiers Platform
Deep Frontiers réunit dans un même environnement scientifique une représentation computationnelle de l’espace navigable, le calcul de routes, différentes configurations du réseau, des données commerciales harmonisées et des outils de confrontation empirique.
Projet de recherche en cours
Cette page présente les principes, les capacités et une sélection de résultats de la plateforme. Les méthodes détaillées de construction du graphe, de paramétrage, d’allocation portuaire et de validation feront l’objet de publications scientifiques.
Cette page présente les principes, les capacités et une sélection de résultats de la plateforme. Les méthodes détaillées de construction du graphe, de paramétrage, d’allocation portuaire et de validation feront l’objet de publications scientifiques.
La plateforme en un coup d’œil
01
Noyau topologique et computationnel
Le réseau navigable
Le noyau topologique de la plateforme représente dans un même graphe les grandes continuités océaniques, les mers régionales, les détroits, les accès portuaires et certaines continuités fluviales navigables.
Le graphe représente l’espace navigable lui-même, indépendamment des ports et des routes qui y sont calculées. Les 847 ports constituent un jeu de terminaux de référence utilisé pour les calculs actuels à l’échelle mondiale. Ils ne constituent pas une limite du modèle : d’autres terminaux peuvent être définis selon les territoires, les infrastructures ou les questions étudiées.
Pour chaque configuration du réseau, Deep Frontiers peut calculer l’ensemble complet des routes entre les terminaux sélectionnés.
TOPOLOGIE CONTRÔLÉE
Le maillage préserve côtes, îles, archipels et passages étroits ; aucune arête ne traverse artificiellement les terres.
CONTRAINTES INTÉGRÉES
Le réseau articule notamment des informations bathymétriques, contraintes de profondeur et zones réglementaires de navigation.
24 Mnœuds
1,4 Md+arêtes
847ports de référencejeu de terminaux utilisé pour les calculs actuels
716 562routes port-à-port calculéestoutes les relations orientées entre les 847 ports de référence
Le graphe est computationnel. Les routes sont des résultats.
Pour chaque configuration donnée, soumise à des contraintes et des fonctions de coûts spécifiques, Deep Frontiers calcule une route optimisée entre deux ports. Une route n’est donc pas une géométrie fixe : elle varie en fonction de la relation étudiée et de la configuration considérée.
ConfigurationRelation port-portRoute calculée
Deep Frontiers constitue ainsi un espace de simulation : modifier les propriétés du graphe revient à construire une nouvelle géographie possible des circulations.
02
Configurations et expériences
La plateforme permet de simuler et de comparer plusieurs configurations du réseau. Accessibilité, contraintes et fonctions de coût peuvent être modifiées séparément ou combinées dans une même expérience.
ACCESSIBILITÉ
Ouvrir, fermer ou faire évoluer une zone ou un passage.
CONTRAINTES
Intégrer des conditions physiques, environnementales ou réglementaires.
FONCTIONS DE COÛT
Régler le calcul du coût des routes, globalement ou localement : pondérer des critères, favoriser ou pénaliser certaines géométries ou transitions, et intégrer des coûts spatialement variables.
ÉTATS DE RÉFÉRENCE
Le graphe peut adopter différents états de référence selon la date ou la période considérée. Ces états peuvent être saisonniers, mensuels ou journaliers.
SCÉNARIOS
Configurations alternatives construites pour modifier un ou plusieurs paramètres du réseau et analyser les géographies de circulation qui en résultent.
Traitement climatologique et calcul de route : Deep Frontiers.
L’accessibilité du réseau peut s’étendre ou se restreindre.
L’information environnementale peut ainsi devenir une propriété de l’espace computationnel sur lequel les routes sont calculées.
03
Commerce mondial & flux maritimes
Deep Frontiers relie son réseau computationnel aux données du commerce international de marchandises. L’harmonisation des données commerciales permet d’analyser les flux selon les pays, les périodes et les configurations du réseau. Avec une profondeur historique remontant à 1964, la plateforme permet à la fois l’analyse de long terme et la simulation contrefactuelle.
Cette articulation permet d’examiner la géographie des flux, leur évolution dans le temps, ainsi que la manière dont leur exposition et leur organisation spatiale se transforment selon les configurations du réseau.
DONNÉES COMMERCIALES
Deep Frontiers intègre les données du commerce international de marchandises issues d’UN Comtrade. Les différentes révisions de la classification SITC sont harmonisées afin de rendre les catégories de produits comparables dans le temps. Cet ensemble de données fournit un cadre cohérent pour analyser les transformations du commerce mondial depuis 1964.
PROFONDEUR HISTORIQUE
Plus de six décennies de données commerciales harmonisées offrent une base cohérente pour analyser les transformations de long terme du commerce mondial.
DE L’OBSERVATION À LA SIMULATION
Les relations commerciales et les quantités peuvent être maintenues constantes tandis que la configuration du réseau est modifiée. Les routes sont alors recalculées et les échanges reprojetés sur le réseau ainsi reconfiguré. Il devient ainsi possible d’isoler et de mesurer les effets modélisés de modifications de l’accessibilité, des contraintes ou des fonctions de coût sur la géographie du commerce mondial.
CATÉGORIES DE PRODUITS
Les échanges peuvent être analysés à différents niveaux d’agrégation, des grands secteurs aux catégories de produits plus détaillées.
GATEWAYS MARITIMES
Les échanges déclarés au niveau national sont reliés au réseau maritime par un système de gateways. Ce système constitue l’interface spatiale entre le commerce international observé et les relations port-port.
ANALYSE DES FLUX
Une fois les échanges projetés sur le réseau, Deep Frontiers permet de quantifier leur exposition aux contraintes du réseau, les détours, les distances supplémentaires, le travail de transport maritime (tonnes-milles), la dépendance aux chokepoints et la concentration des impacts entre relations commerciales.
04
Observation et calcul
Les densités AIS fournissent une référence empirique indépendante pour examiner la cohérence spatiale des routes calculées avec les principaux corridors maritimes observés.
DENSITÉS AIS
Les observations décrivent les principaux corridors effectivement empruntés par les navires.
ROTATIONS DE SERVICES DE LIGNE
Certaines comparaisons utilisent les relations entre escales successives décrites dans les rotations des services de ligne.
CONTRÔLES DE COHÉRENCE SPATIALE
Les routes calculées sont confrontées aux corridors observés et à des passages géographiquement contraints.
Calcul haute performance (HPC)
Depuis 2025, la construction et l'amélioration du graphe mondial de Deep Frontiers reposent sur des campagnes prolongées et itératives de calcul parallèle sur des ressources locales. Les versions du graphe ainsi produites sont ensuite déployées à grande échelle sur le supercalculateur Jean Zay (GENCI/IDRIS), où le calcul parallèle permet de produire les matrices de routes port-port et d’exécuter les recalculs nécessaires aux expériences.
PLUSIEURS MILLIERS D’HEURESde calcul parallèle local depuis 2025
Jean Zay — GENCI/IDRIS500 000 h CPU allouées