L’analytique avancée permet de mieux respecter le règlement sur le plomb et le cuivre tout en réduisant les coûts
L’Office des eaux de Buffalo (Buffalo Water Board), aux États-Unis, possède et exploite un vaste réseau de distribution qui approvisionne en eau potable les habitants et les entreprises dans l’ensemble de la ville de Buffalo. L’Office a continuellement respecté tous les règlements fédéraux et étatiques sur la qualité de l’eau depuis plusieurs années. Cependant, l’Agence de protection de l’environnement (USEPA) a récemment mis en vigueur les révisions du règlement sur le plomb et le cuivre (LCRR), qui a imposé plusieurs nouveaux mandats associés aux conduites en plomb (LSL). Deux exigences essentielles incluent la mise au point d’un inventaire des LSL et un plan de remplacement de celles-ci, qui doivent être terminés d’ici octobre 2024.
Comme plusieurs communautés dans le nord-est, la ville a permis l’utilisation de conduites en plomb pour le branchement d’eau résidentiel au début des années 1900. Il est estimé que des dizaines de milliers de ces conduites sont toujours en service aujourd’hui. Pour protéger sa clientèle et limiter la potentielle présence du plomb, l’Office a utilisé avec succès une protection contre la corrosion pendant de nombreuses années. Les résultats d’échantillonnage ont démontré qui les quantités de plomb dans le système sont très faibles. De plus, sept ans plus tôt, l’Office a volontairement établi une limite régionale pour le plomb (5 ppb) dans l’eau qui est 67 % plus basse que l’exige l’USEPA (15 ppb). Tout foyer dépassant la limite inférieure peut faire remplacer gratuitement ses conduites.
Utiliser les observations des analyses de données pour dresser un inventaire conforme
Malgré son succès et sa conformité historique aux règlements sur la qualité de l’eau, le nouveau règlement a imposé un lourd fardeau à la Ville, qui devait localiser et déterminer les matériaux de chaque conduite dans son système. Malheureusement, en raison de l’âge et de la tenue restreinte des dossiers à l’époque de la construction, l’Office a déterminé que jusqu’à 60 000 conduites étaient de matériau inconnu. De plus, sous le règlement LCRR, toute conduite faite d’un matériau inconnu est présumée être une conduite en plomb, qui pourrait exiger d’autres actions dispendieuses de la part de l’Office dans l’avenir.
La vérification du matériau inconnu d’une conduite peut être très coûteuse en temps et en argent. La façon la plus définitive d’identifier le matériau est d’excaver et d’inspecter physiquement chaque conduite, ce qui pourrait s’élever jusqu’à 3000 $ US par site. Cette approche coûterait des dizaines de millions de dollars et dépasserait largement les ressources limitées disponibles. Face à ce problème, l’Office a mandaté les groupes de services numériques et d’eau de GHD pour créer une suite d’outils numériques qui serviront à guider leurs décisions et à élaborer une stratégie de conformité qui est économique.
Premièrement, nous avons commencé avec un processus simplifié d’exploration de données et de documents en utilisant des sources de données publiques et basées dans des systèmes. Ce processus a permis de dresser un inventaire préliminaire des conduites en plomb connues et des conduites de matériau inconnu pour l’aire de service entière. Ensuite, nous avons créé un modèle prédictif innovateur, inédit et multicouche en utilisant l’analytique avancée, la reconnaissance des formes et des algorithmes axés sur la clientèle. Nous avons conçu ce modèle pour prédire la probabilité de présence de plomb et les coûts estimés de remplacement pour chaque conduite de matériau inconnu. Le résultat a été un outil puissant de planification à utiliser alors que l’Office commençait à envisager son plan de remplacement des conduites.
Pendant plusieurs années, l’Office a remplacé des centaines de conduites en plomb de façon réactive, généralement lorsque les échantillons d’eau du robinet dépassent la limite locale ou lorsqu’une fuite se produisait. Cependant, en vertu du nouveau règlement, il devait élaborer une approche proactive aux remplacements. Le modèle prédictif peut maintenant être utilisé pour identifier des sous-ensembles de maisons ayant une plus forte probabilité de présence de plomb et de faible coût de remplacement. Les remplacements pour ces maisons pourraient être 25 % (ou plus) moins chers que des conduites en plomb sélectionnées au hasard, ce qui est présentement la façon dont les remplacements se produisent.
L’analytique avancée et l’intelligence artificielle pour améliorer l’équité
Grâce aux algorithmes d’intelligence artificielle (IA), nous pouvons continuellement améliorer notre exactitude et notre rendement au fil du temps, surtout alors que de nouvelles données sont recueillies. En fonction des ensembles de données et des modèles de construction initiaux, nous avons observé un taux d’exactitude d’environ 55 %. Dans un délai d’environ deux à trois mois après l’ajustement, l’amélioration et l’entraînement de nos modèles d’IA, ce taux d’exactitude approchait 88 %. Présentement, alors que le modèle est encore en cours d’apprentissage, nous avons dépassé 93 % d’exactitude.
Grâce au succès de notre analytique avancée et de nos modèles d’IA, nous avons aussi créé un index innovateur d’équité basé sur les données de présélection en justice environnementale de l’USEPA. En utilisant les données démographiques (c.-à-d. l’âge, l’éducation, le revenu, l’isolement linguistique et plus), nous avons calculé un résultat composite pour identifier et prioriser proactivement les grappes de maisons dans les quartiers défavorisés où le remplacement est plus économique. De plus, l’équité et les tableaux de bord connexes que notre équipe a créés pour le plan de remplacement aideront l’Office à communiquer et à collaborer de façon plus efficace avec sa clientèle au sujet de son engagement à réinvestir dans des quartiers historiquement mal desservis.