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Bourquin Vincent

Bourquin Vincent

Professeur HES ordinaire/Co-responsable d'institut

Compétences principales

Transportation system engineering

Engineering systems design

Multidisciplinary projects

System innovation

Sustainability System Engineering

Holistic approach

Engineering sciences research

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  • Enseignement

  • Recherche

  • Publications

  • Conférences

Contrat principal

Professeur HES ordinaire/Co-responsable d'institut

Téléphone: +41 26 429 68 41

Bureau: HEIA_D00.09

Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
Boulevard de Pérolles 80, 1700 Fribourg, CH
HEIA-FR
Institut
SeSi - Sustainable Engineering Systems Institute
BA HES-SO en Architecture - Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
  • Model-based engineering systems
  • System design and engineering
  • Power transmission and motorisation
  • Metrology and measurement techniques
  • Gas dynamics

Terminés

NPR Téléopération : Développement et mise en place d’un concept de téléopération centralisée permettant de piloter à distance des véhicules automatisés et connectés sur la base des exigences de sûreté et de cybersécurité.

Rôle: Co-requérant(s)

Requérant(e)s: Scherwey Roland, HEIA-FR / iSIS / ROSAS

Financement: NPR

Description du projet :

À ce jour, plusieurs opérateurs de transports publics (CFF, CarPostal, TPF, TPG) ont effectué des essais avec des véhicules automatisés en Suisse. Si ces essais ont certes permis à chaque opérateur d'acquérir du savoir-faire tech-nique, opérationnel et organisationnel très utile, cette approche individualiste semble être arrivée à un "point mort". En effet, sur le terrain suisse, une approche coordonnée qui a une chance réaliste de faire un pas en avant dans la mise en place d'un concept de « transport as a service » fait défaut. Étant donné qu’en Suisse le transport public joue un rôle primordial pour la mobilité, il est indiqué de joindre les forces dans ce domaine. Actuellement, la pierre d'achoppement est à la fois de nature économique et technique. D'un point de vue économique, l'opération de navettes automatisées dans le secteur des transports publics n'aura guère d'avenir si l'on n’arrive pas, dans un premier temps, à substituer le conducteur d'un véhicule par un pilote à distance qui con-duit/surveille plusieurs véhicules par téléopération. Cette substitution permettra de réduire les frais d'exploitation et créera un intérêt économique à opérer des navettes automatisées p.ex. pour des lignes de transport non rentables qui sont mal ou plus desservies. D'un point de vue technique, le défi consiste à développer un système de téléopération centralisée qui permette de piloter à distance des véhicules automatisés et connectés tout en assurant la sûreté et la sécurité (y compris la cybersécurité). La combinaison d'une automatisation avancée des systèmes de conduite avec des nouveaux réseaux de télécommunications à très basse latence est une approche prometteuse pour un projet de faisabilité. Un troisième défi que soulève le transport public avec téléopération est l'acceptance sociale, notamment de la part des utilisateurs ayant des besoins particuliers (p.ex. des personnes âgées ou handicapées). A cet égard, il faudra prendre ces enjeux sociaux en compte dans toutes les phases de conception du projet. Démontrer la faisabilité technique d'un système de téléopération centralisée pour piloter à distance des véhicules automatisés - transportant, dans un premier temps, des marchandises et, plus tard, des personnes - constitue un élément-clé pour arriver à de nouveaux concepts commerciaux des entreprises de transport. Fribourg a une opportu-nité unique de se profiler dans ce secteur d’activité qui pourrait se révéler très porteur en termes d’innovation et d’em-ploi.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Berns Wolfgang , Scherwey Roland , Fénart Marc-Antoine , Bourquin Vincent , Python Gabriel

Partenaires académiques: Thomas Probst, UNIFR; Maurizio Caon, HEG-FR; BFH, Peter Affolter; Nadine Lacroix Oggier, Cluster Food&Nutrition

Partenaires professionnels: Laura Andres, TPF; Zoltan Laszlo, CFF; Scherwey Roland, HEIA-FR / iSIS / ROSAS; Thomas Nussbaumer, Ruag; Marcel Strub, DTC; Amin Amini, CertX

Durée du projet: 01.06.2020 - 30.06.2021

Montant global du projet: 508'500 CHF

Url du site du projet: https://www.innosquare.com/fr/projets-realises/projets-collaboratifs-npr-2020-2023/teleoperation/

Statut: Terminé

Etude d'une micro-usine autonome et interconnectée capable de produire des pièces microtechniques diverses
AGP

Rôle: Co-requérant(s)

Requérant(e)s: Conception des moyens de production

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : Le point de départ du concept de micro-usine est la problématique de réduction des temps de trajet domicile-travail et le désengorgement des zones périurbaines. Pour replacer l'usine dans la ville ou les régions désindustrialisées, elle doit être peu polluante, faible consommatrice d'énergie, à faible pollution sonore et facilement reconfigurable. Une chaîne de micromachines « simples » peut avantageusement remplacer une machine-outil traditionnelle pour fabriquer de petites pièces de précision en répondant au besoin suivant : ' Produire des pièces de petite taille avec des équipements de petite dimension, qui assurent une meilleure maîtrise des dispersions ' Disposer d'équipements de production flexibles et facilement reconfigurables ' Bénéficier d'une capacité de production de précision pour des petites et des moyennes séries ' Réduire la consommation d'espace et d'énergie ' Spécialiser les machines sur un faible nombre d'opérations plutôt que de disposer de machines encombrantes capables de tout réaliser La faisabilité technique de la micro-usine 4.0 que nous souhaitons étudier découle d'une idée originale de nos étudiants de 3ème année en conception de produit et design (filière IDE-CED). Le faible encombrement de la machine Micro5 autorise non seulement sa mise en ligne flexible, mais également une verticalisation en une sorte de micro-usine flexible en « étagère », ce qui permet d'optimiser la place utilisée dans un encombrement donné. Celle-ci sera accompagnée d'une étude C-lean permettant de valoriser les gains économiques et sociétaux futurs que cette vision autorise.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Rouvé Nicolas , Jupille Dany , Jeannerat Claude , Riess Raymond , Gay des Combes Arnaud , Bourquin Vincent , Visinand Steve , Gillioz Simon , Grandi Athos Shasa , Steulet Mathieu , Ouerhani Nabil , Amez-Droz Philippe , Montavon Raphaël , Kurz Leo , Bouchardy Loïc , Lambrughi Alessandro , Santos De Pinho Dylan , Monney Nils , Murith Noé , Loehr Bernard , Pazos Escudero Nuria , Pasquier Richard

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut SeSi; Conception des moyens de production; TTN - IDEc / Conception des moyens de production

Durée du projet: 03.04.2017 - 31.10.2019

Montant global du projet: 230'000 CHF

Statut: Terminé

Mesure et analyse de consommation d'un bus diesel avec identification et quantification des sources
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: Cleantech; Transports publics fribourgeois (TPF) SA

Description du projet : Mesure et analyse de consommation d'un bus diesel avec identification et quantification des sources

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Bourquin Vincent

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut SeSi; Bourquin Vincent, FR - EIA - Institut SeSi

Durée du projet: 01.01.2016 - 31.01.2016

Montant global du projet: 25'000 CHF

Statut: Terminé

2024

Autodigit-RAD: Towards an automation of the radon’s concentration dataflow in a new and innovative building
Article scientifique

Rey Joan Frédéric, Cesari Matias, Schoenenweid Marion, Montet Frédéric, Mauro Gandolla, Leevan Bonvin, Bourquin Vincent, Claude-Alain Jaccot, Justine Roman, Sebastian Duque Mahecha, Sergi Aguacil Moreno, Hennebert Jean, Goyette Pernot Joëlle

Journal of Physics: Conference Series, 2024 , vol.  2600, no  102008

Lien vers la publication

Résumé:

Radon is a noble, natural, and radioactive gas coming mainly from the ground which might accumulate indoors and lead each year to 200-300 deaths from lung cancer in Switzerland. A brand new and innovative living lab will be built as of 2023 in Fribourg (Switzerland) which will allow to tackle the built environment and the relationship with its occupants. Among a large panel of environmental parameters, radon gas will be continuously monitored under and around the building as well as in the building envelope. This paper aims to present the overall process of the radon dataflow: 1) design of the sensor probes, 2) implementation of the radon sensor probes in the ground and 3) go-live with the data sharing platform with the building users. Such an infrastructure will bring the opportunity to researchers to lead new and innovative radon-related research.

2021

Transport économique et innovant en Suisse
Article professionnel ArODES

Vincent Bourquin, Samuel Chevailler

bulletin.ch = Fachzeitschrift und Verbandsinformationen von Electrosuisse und VSE = Bulletin SEV/AES : revue spécialisée et informations des associations Electrosuisse et AES,  2021, no. 4, pp. 40-43

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Résumé:

Comment la recherche appliquée peut contribuer au développement durable du transport ? Alors que la scène internationale voit plusieurs innovations en transport se développer, la Haute école spécialisée de Suisse occidentale (HES-SO) a décidé de soutenir un groupe de travail afin de développer les outils, méthodologies et connaissances pour adapter ces concepts à la Suisse.

2020

Modeling the vertical motion of a zero pressure gas balloon
Article scientifique ArODES

Jean-Luc Robyr, Vincent Bourquin, Damien Goetschi, Nicolas Schroeter, Richard Baltensperger

Journal of Aircraft,  2020, vol. 57, no. 5

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2023

Autodigit-RAD :
Conférence ArODES
towards an automation of the radon’s concentration dataflow in a new and innovative building

Joan Frédéric Rey, Matias Cesari, Frédéric Montet, M. Gandolla, Leewan Bonvin, Vincent Bourquin, C. L. Jacot, Justine Roman, Sebastian Duque Mahecha, Sergi Aguacil Moreno, Jean Hennebert, Joëlle Goyette Pernot

Journal of Physics: Conference Series ; Proceedings of cisbat 2023, the built environment in transititon, Hybrid International Scientific Conference, 13-15 September 2023, Lausanne, Switzerland

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Résumé:

Radon is a noble, natural, and radioactive gas coming mainly from the ground which might accumulate indoors and lead each year to 200-300 deaths from lung cancer in Switzerland. A brand new and innovative living lab will be built as of 2023 in Fribourg (Switzerland) which will allow to tackle the built environment and the relationship with its occupants. Among a large panel of environmental parameters, radon gas will be continuously monitored under and around the building as well as in the building envelope. This paper aims to present the overall process of the radon dataflow: 1) design of the sensor probes, 2) implementation of the radon sensor probes in the ground and 3) go-live with the data sharing platform with the building users. Such an infrastructure will bring the opportunity to researchers to lead new and innovative radon-related research.

2022

Shotcrete 3DCP projection angle and speed optimization :
Conférence ArODES
Experimental Approaches and Theoretical Modelling

Benjamin Galé, Thierry Ursenbacher, Agnès Petit, Vincent Bourquin

Proceedings of the 3rd RILEM International Confernece on Cocnrete and Digital Fabrication, 27-29 June 2022, Loughborough, UK; RILEM Bookseries

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Résumé:

Shotcrete has been lately used for additive manufacturing because of the high versatility of this method and possibility to integrate reinforcement. However, it is known that shotcrete generates waste due to rebound. To minimize the waste, the spraying process needs to be optimized. This work shows the optimization of wet-mix shotcrete from both experimental and theoretical sides for the use in shotcrete 3D concrete printing (S-3DCP). A better control must be reached to reduce the waste from rebounds and for improving the concrete mechanical properties. A strategy to reduce the waste coming from rebounds is to narrow the concrete jet angle, accelerate all particles at the same speed and ensure a homogeneous sprayed material across the jet. Several types of nozzles have been developed and assessed to ensure high mechanical properties, minimal waste and homogeneous spraying. The classic value of the cone angle is about 15°. The nozzle developed and assessed in experiments managed to reduce it to 8° by optimizing the air inlet and the internal shape of the nozzle, and it was reduced to 2.5° by using an additional air intake. A model of S-3DCP using aerodynamics (drag force), considering both paste and aggregate phases and the rheological properties of concrete has been developed to evaluate the influence of different parameters. The best configuration between the nozzle shape, air settings (pressure and flowrate) and concrete settings (aggregate distribution, paste composition and mass flowrate) allowed to find an optimum for the concrete jet speed. The speed of the spray has a major influence on the cohesion between the concrete layers. Using optimized nozzle geometry and particle velocity, the improvement in strength performance has been measured from 20–25%. The model has been verified by reproducing experimental conditions and comparing speed results.

2020

Bombuscar :
Conférence ArODES
gamification design of a carpolling-based freight transport

Francesco Carrino, Quentin Vaucher, Richard Pasquier, Vincent Bourquin, Omar Abou Khaled, Elena Mugellini, Stéphane Gobron

Proceedings of GSGS'20 : 5th Gamification & Serious Game Symposium, September-November 2020, Switzerland

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Résumé:

The environmental and societal cost of traditional logistics, based on the "Hub and spoke" model, is increasingly unfavorable. Digitization allows new approaches that have proved effective in people transportation (e.g., Uber, BlaBlaCar). This project proposes the creation of a smart distribution network for the goods transport by exploiting existing transport capabilities. We present the gamification design of the user interface (UI) to foster users’ motivation and trust to the platform.

2018

Gordon Bennett gas balloon 2D and 3D-game
Conférence ArODES

Vincent Bourquin

Proceedings of GSGS'18: 3rd Gamification Serious Game Symposium, 5-6 July 2018, Neuchâtel, Switzerland

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