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Études des interdépendances géographiques entre réseaux de support à la vie
RÉSUMÉ
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
Unraveling Geographic Interdependencies in Electric Power Infrastructure
Interdependencies among infrastructure systems are now becoming commonplace, and present both opportunities and vulnerabilities. Initial attention was paid to functional interdependencies among infrastructure systems regardless of locational characteristics. Using electric power as a focal point, geographic interdependencies are evaluated, that is, outages that spread across several states rather than being confined to single states. The analysis evaluates the extent to which the two different groups have distinct characteristics. The characteristics examined include incident counts, number of customers lost, duration and energy unserved. Data are drawn from the Disturbance Analysis Working Group (DAWG) database, which is maintained by the North American Electric Reliability Council (NERC), and from th